کاربن فائبر کمپوزٹ پروسیسنگ گائیڈ
کاربن فائبر مرکبات: پروسیسنگ گائیڈ
کاربن فائبر (CF) مرکبات کو پروسیسنگ ایک مشکل کاروبار ہے، اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ زیادہ تر انجینئرز تیار کرنے یا ڈیزائن کرنے کے بارے میں سوچتے ہیں جو دھاتی حصوں کو ڈیزائن کرنے کے پس منظر سے آتے ہیں۔اسے بلیک ایلومینیم کہا جاتا ہے، اور اس کے ڈیزائن اور فیبریکیشن کو بلیک آرٹ کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔یہ کیا ہے، واقعی؟
اس ڈیزائن گائیڈ کا مقصد کاربن فائبر مرکب مواد کے بارے میں عمومی معلومات اور وضاحتیں فراہم کرنا ہے اور کاربن فائبر مرکبات کے ساتھ ہلکے وزن کی اعلی کارکردگی والی مصنوعات کو ڈیزائن کرنے کے لیے کچھ رہنما خطوط فراہم کرنا ہے۔
کاربن فائبر کیوں؟
کاربن فائبر مرکبات میں یکساں دھاتوں اور پلاسٹک کے مقابلے میں غیر معمولی مکینیکل خصوصیات ہیں۔مواد مضبوط، سخت اور ہلکا پھلکا ہے۔یہ کمپوزائٹس ایپلی کیشنز کے لیے انتخاب کا مواد ہیں جہاں ہلکا پھلکا اور اعلیٰ کارکردگی سب سے اہم ہے، جیسے کہ خلائی جہاز، لڑاکا ہوائی جہاز، اور ریس کاروں کے اجزاء۔
کاربن فائبر مرکبات کیا ہے؟
مرکب مواد کو کمک (فائبر) کو میٹرکس (رال) کے ساتھ ملا کر بنایا جاتا ہے، اور فائبر اور میٹرکس کا یہ امتزاج اکیلے مواد میں سے کسی ایک سے بہتر خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ایک جامع مواد میں، فائبر زیادہ تر بوجھ اٹھاتا ہے اور مادی خصوصیات میں سب سے بڑا حصہ دار ہے۔رال ریشوں کے درمیان بوجھ کو منتقل کرنے میں مدد کرتا ہے، ریشوں کو بکل ہونے سے روکتا ہے، اور مواد کو ایک ساتھ باندھتا ہے۔
اس کی قیمت کتنی ہے؟
تاریخی طور پر، کاربن فائبر مرکبات بہت مہنگے رہے ہیں، جس نے اس کا استعمال صرف خاص ایپلی کیشنز تک محدود کر دیا ہے۔تاہم، گزشتہ سترہ سالوں میں، جیسا کہ کھپت میں اضافہ ہوا ہے اور مینوفیکچرنگ کے عمل میں آٹومیشن میں اضافہ ہوا ہے، کاربن فائبر مرکبات کی قیمت میں کمی آئی ہے۔مشترکہ اثر نے اعلیٰ درجے کی ایلومینیم مصنوعات کی مجموعی لاگت کو کم کر دیا ہے۔آج، کاربن فائبر مرکبات بہت سے ایپلی کیشنز جیسے کھیلوں کے سامان، کارکردگی کی کشتیاں، کارکردگی کی گاڑیاں، اور اعلی کارکردگی والی صنعتی مشینری میں اقتصادی طور پر قابل عمل ہیں۔
ایپلی کیشنز
جامع مواد انتہائی ورسٹائل ہیں۔انجینئر مطلوبہ مادی خصوصیات حاصل کرنے کے لیے ریشوں اور رالوں کی وسیع اقسام میں سے انتخاب کر سکتا ہے۔اس کے علاوہ، مواد کی موٹائی اور فائبر واقفیت کو ہر درخواست کے لیے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
کاربن فائبر مرکبات کے فوائد یہ ہیں:
1. اعلی مخصوص سختی (کثافت سے تقسیم سختی)
2. اعلی مخصوص طاقت (قوت کو کثافت سے تقسیم کیا گیا)
تھرمل توسیع کا انتہائی کم گتانک (CTE)
4. ایکس رے شفاف (اس کے کم سالماتی وزن کی وجہ سے)
کاربن فائبر مرکبات کن ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں؟
اعلی مخصوص طاقت، سختی، اور کم CTE کے ساتھ کاربن فائبر مرکبات کی منفرد پوزیشننگ انہیں بہت سے اطلاقی علاقوں میں ایک منفرد مقام فراہم کرتی ہے جیسا کہ ذیل کے جدول میں دکھایا گیا ہے:
کاربن فائبر مرکبات کے لیے عام ایپلی کیشنز
ڈیزائن کی معلومات
کاربن فائبر مرکبات کو "ڈیزائنر کا مواد" سمجھا جاتا ہے کیونکہ پرزہ ضروری سمتوں اور مقامات پر مضبوطی اور یا سختی کے لیے تیار کیا جا سکتا ہے۔یہ حکمت عملی کے ساتھ مواد کو رکھ کر اور ضروریات کے مطابق فائبر کی سمت کا تعین کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔نیز، ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ لچک جو کہ کاربن فائبر کمپوزٹ پیش کرتے ہیں، ڈیزائن کو بہتر بنانے کے مواقع فراہم کرتے ہیں، جیسے کہ بہت سی خصوصیات کو ان سیٹو میں مضبوط کرنا اور شامل کرنا، تاکہ حصہ کی کل قیمت کو مزید کم کیا جا سکے۔
ٹولنگ
سانچوں کو جامع حصوں کی شکل کی وضاحت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔جامع حصہ سانچوں کی تمام اشکال اور خصوصیات کو اٹھا لے گا۔لہذا حصے کا معیار سڑنا کے معیار سے بہت زیادہ متاثر ہوتا ہے۔سانچے یا تو مرد یا عورت ہوسکتے ہیں۔خواتین کے سانچے سب سے زیادہ عام ہیں اور وہ ایک ہموار بیرونی سطح کے ساتھ ایک حصہ تیار کریں گے جبکہ نر مولڈ ایک ہموار اندرونی سطح پیدا کرے گا۔ایک مماثل سڑنا (مرد اور مادہ) کی ضرورت ہے اگر حصے کو پریس کا استعمال کرتے ہوئے مضبوط کیا جائے۔
دو حصوں والی ٹولنگ، جسے عام طور پر "کلام شیل" کہا جاتا ہے
سانچوں کو جامع مواد، دھات سے بھرے ایپوکسی یا ایلومینیم یا سٹیل سے مشینی بنایا جا سکتا ہے۔استعمال شدہ سڑنا اور مواد کی قسم حصہ کی قسم اور پیداوار کی مقدار پر منحصر ہے۔
بنانے کا عمل
اعلی درجے کی کاربن فائبر کی پیداوار عام طور پر تھرموسیٹ ریزن کے ساتھ پہلے سے رنگدار کاربن فائبر کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔استعمال ہونے والے دو اہم طریقے ہیں:
1. ہاتھ باندھنا
پہلے سے رنگے ہوئے بنے ہوئے مواد کی ہینڈ لیپ اب بھی جامع مینوفیکچرنگ انڈسٹری کا ایک بڑا حصہ ہے، جس میں پیچیدہ شکلوں میں فلیٹ پلیز بنانے کے لیے انسانی افرادی قوت کی مہارت اور تجربے کی ضرورت ہوتی ہے۔یہ اعلی کارکردگی اور پیچیدہ پرزے تیار کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے لیکن یہ ایک مہنگا اور انتہائی متغیر عمل ہوسکتا ہے۔
2. خودکار فائبر پلیسمنٹ (AFP)
جن چیزوں پر غور کرنا ہے وہ ہیں فائبر کی چوڑائی جو آپ استعمال کر رہے ہیں اور کمپیکشن رولر کا رداس۔
