यदि आप समझते हैं कि कार्बन फाइबर टो और कपड़े का निर्माण कैसे किया जाता है, तो आप जानते हैं कि यह एक जटिल और ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है जिसमें कार्बन परमाणुओं को संरेखित करने की आवश्यकता होती है, उन्हें उच्च गर्मी के अधीन किया जाता है, और फिर उन्हें राल छड़ी की मदद करने के लिए एक रसायन के साथ कोटिंग किया जाता है। लेकिन उन तंतुओं और कपड़ों को समग्र टयूबिंग कैसे बनता है ?
समग्र टयूबिंग के एक क्रॉस सेक्शन को देखना आसान है और यह मान लें कि यह एकल-टुकड़ा निर्माण है। तैयार उत्पाद निश्चित रूप से एक एकल टुकड़ा है, लेकिन यह केवल इसलिए है क्योंकि राल और इलाज प्रक्रिया सब कुछ एक साथ बांड करती है। टयूबिंग का वह खंड एक टुकड़े के रूप में शुरू नहीं हुआ। यह फाइबर या कपड़े की कई परतों के रूप में शुरू हुआ जो तैयार ट्यूब बनाने के लिए राल के साथ संयुक्त थे।
कंपोजिट ट्यूबिंग बनाने के लिए चार प्राथमिक प्रक्रियाएं हैं। य़े हैं:
1. रोल WRAPPING
रोल रैपिंग आमतौर पर एक प्रीपरग उत्पाद के साथ किया जाता है ताकि स्थिरता सुनिश्चित की जा सके। एक prepreg एक मिश्रित उत्पाद है जिसमें कपड़े या फाइबर पहले से ही सब कुछ एक साथ रखने के लिए आवश्यक epoxy राल के साथ गर्भवती हैं।
प्रीपरग सामग्री को विभिन्न फाइबर अभिविन्यास की परतों में काट दिया जाता है। उन परतों को फिर एक बेलनाकार रॉड पर रोल किया जाता है जिसे मैंड्रेल के रूप में जाना जाता है। मैंडरेल और प्रीपरग को तब प्लास्टिक की फिल्म में लपेटा जाता है, जिसमें एपॉक्सी राल होता है और इलाज के दौरान परतों को संकुचित करता है। एक बार इलाज पूरा हो जाने के बाद, समाप्त ट्यूब के केंद्र से खराद का धुरा हटा दिया जाता है।
कार्बन फाइबर और फाइबरग्लास टयूबिंग दोनों में अधिकतम स्थिरता में रोल रैपिंग के परिणाम। यह प्रक्रिया फाइबर / मैंड्रेल कॉन्फ़िगरेशन और उत्पादन मात्रा दोनों के संदर्भ में अधिक अनुकूलन की पुष्टि करती है। रोल रैपिंग छोटे रन बनाने के लिए पसंदीदा प्रक्रिया है।
2. निवारक विंडिंग
फिलामेंट वाइंडिंग प्रक्रिया कार्बन फाइबर, फाइबरग्लास, या कार्बन फाइबर-फाइबर ग्लास हाइब्रिड के मिश्रित टो से शुरू होती है। टो को घुमावदार मशीन के पीछे कई स्पूल पर लोड किया जाता है। मोर्चे पर एक लंबा जनादेश है जो टयूबिंग के लिए फार्म के रूप में कार्य करता है।
टयूबिंग बनाने के लिए, एक गाड़ी यात्रा करती है और मशीन की लंबाई नीचे और नीचे आती है, जबकि मैंड्रेल घूमती है। टो को एक कैंडी बेंत पर धारी की तरह सर्पिल पैटर्न में मैंन्ड्रेल पर लगाया जाता है। सर्पिल के कोण को समायोजित किया जा सकता है और साथ ही एक परत बनाने में कितने सर्पिल लगते हैं। एक बार पूरी तरह से बनने के बाद, ट्यूब को खराद से अलग होने से पहले ठीक किया जाता है।
फिलामेंट वाइंडिंग रोल रैपिंग की तुलना में अधिक स्वचालित है, और इसलिए कम समय में समग्र टयूबिंग के बड़े संस्करणों का उत्पादन करने के लिए एक अधिक लागत प्रभावी तरीका है। अनुकूलन अक्सर रोल रैपिंग के साथ आसान होता है क्योंकि प्रीपरगिंग प्रक्रिया के दौरान फाइबर और राल को मिक्सिंग और वाइंडिंग मशीन से मिलाया जा सकता है।
3. बहुवचन
पुल्ट्रेशन प्रक्रिया को पुलिंग और एक्सट्रूज़न सिद्धांतों के संयोजन से इसका नाम मिलता है। जहां एक्सट्रूज़न किसी सामग्री को मरने के माध्यम से धकेलता है, वहीं पुल्ट्र्यूईट सामग्री को डाई के माध्यम से खींचकर उसी चीज को पूरा करता है। Pultruded टयूबिंग एक गर्म मरने के माध्यम से कार्बन फाइबर या शीसे रेशा टो खींचकर बनाया गया है क्योंकि यह विषैले राल के साथ गर्भवती हो रहा है। सामग्री को एक खराद पर खींचा जाता है जो यह सुनिश्चित करता है कि यह इलाज की प्रक्रिया के दौरान अपना आकार रखता है।
इस प्रक्रिया का लाभ यह है कि यह टयूबिंग की एक सतत, अप्रत्यक्ष लंबाई पैदा करता है जिसे इलाज के बाद आकार में काटा जा सकता है। चूँकि pultrusion अत्यधिक स्वचालित है, यह रोल रैपिंग या फिलामेंट वाइंडिंग दोनों की तुलना में बहुत अधिक लागत प्रभावी उत्पादन प्रक्रिया है। Pultrusion से विभिन्न लंबाई और मोटाई में ट्यूबिंग का उत्पादन करना आसान हो जाता है, जिससे मैंड्रेल और डाई दोनों बदल जाते हैं।
Pultrusion का नकारात्मक पक्ष यह है कि सभी फाइबर ट्यूब की धुरी के साथ उन्मुख होते हैं। एक दिशा में सभी फाइबर होने का मतलब है कि ट्यूब तनाव में बहुत अच्छी है लेकिन आसानी से संपीड़न या मरोड़ में विभाजित हो सकती है। एक स्वचालित प्रक्रिया की खोज जो संतुलित नलिकाओं का उत्पादन कर सकती है, हमें पुलब्रैडिंग की ओर ले जाती है।
4. पूरी तैयारी
पुलब्रीडिंग पुल्ट्रुएशन का विस्तार है। यह प्रक्रिया अनिवार्य रूप से एक जोड़ा सुविधा के साथ pultstruction के समान है: तंतुओं को एक साथ लटकाया जाता है क्योंकि उन्हें गर्म मरने के माध्यम से और खराद का धुरा के माध्यम से खींचा जा रहा है। ब्रैड को अलग करके विभिन्न कोणों के लेयर बनाए जा सकते हैं, और यहां तक कि यूनिडायरेक्शनल लेयर्स भी डाली जा सकती हैं।
Pultstruction और पुलब्रेडिंग दोनों उच्च कठोरता और शक्ति-से-भार अनुपात के साथ तैयार उत्पाद बनाते हैं। लेकिन पुलब्रेडिंग प्रक्रिया का मुख्य लाभ यह है कि यह अधिक संतुलित ट्यूब बनाता है जो भार की एक विस्तृत श्रृंखला के तहत प्रदर्शन करता है। यह पारंपरिक सौंदर्य "कार्बन फाइबर" लुक के अनुरूप होने के बाद से सौंदर्य सौंदर्य का एक तत्व भी जोड़ता है। और चूंकि यह प्रक्रिया बहुत अधिक स्वचालित है जैसे कि पुल्ट्रूलेशन, पुलब्रिज ट्यूब अक्सर रोल लिपटे या फिलामेंट घाव उत्पादों की तुलना में कम महंगे होते हैं।
