सबसे आम मिश्रित सामग्री बनाने की प्रक्रिया! संलग्न मुख्य सामग्रियाँ और उनके फायदे-नुकसान का परिचय

कंपोजिट के लिए कच्चे माल की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है, जिसमें रेजिन, फाइबर और कोर सामग्री शामिल हैं, और प्रत्येक सामग्री की अपनी विशिष्ट शक्ति, कठोरता, दृढ़ता और तापीय स्थिरता जैसे गुण होते हैं, जिनकी लागत और उपज अलग-अलग होती है। हालाँकि, समग्र रूप से एक कंपोजिट सामग्री का अंतिम प्रदर्शन न केवल रेजिन मैट्रिक्स और फाइबर (साथ ही सैंडविच सामग्री संरचना में कोर सामग्री) से संबंधित है, बल्कि संरचना में सामग्रियों की डिज़ाइन विधि और निर्माण प्रक्रिया से भी निकटता से संबंधित है। इस लेख में, हम कंपोजिट के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली निर्माण विधियों, प्रत्येक विधि के मुख्य प्रभावशाली कारकों और विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए कच्चे माल के चयन की प्रक्रिया का परिचय देंगे।

स्प्रे मोल्डिंग
1, विधि विवरण: शॉर्ट-कट फाइबर सुदृढ़ीकरण सामग्री और राल प्रणाली एक ही समय में मोल्ड में छिड़काव किया जाता है, और फिर एक मोल्डिंग प्रक्रिया के थर्मोसेटिंग समग्र उत्पादों में वायुमंडलीय दबाव के तहत ठीक हो जाता है।
2. सामग्री का चयन:
राल: मुख्यतः पॉलिएस्टर
फाइबर: मोटे ग्लास फाइबर यार्न
मुख्य सामग्री: कोई नहीं, केवल प्लाईवुड के साथ संयोजन की आवश्यकता है
3. मुख्य लाभ:
1) शिल्प कौशल का लंबा इतिहास
2) कम लागत, फाइबर और रेजिन का तेजी से ले-अप
3) कम मोल्ड लागत
4, मुख्य नुकसान:
1) प्लाईवुड राल समृद्ध क्षेत्र, उच्च वजन बनाने के लिए आसान है
2) केवल शॉर्ट-कट फाइबर का ही उपयोग किया जा सकता है, जो प्लाईवुड के यांत्रिक गुणों को गंभीर रूप से सीमित करता है।
3) छिड़काव को सुविधाजनक बनाने के लिए, रेजिन की श्यानता काफी कम होनी चाहिए, जिससे मिश्रित सामग्री के यांत्रिक और तापीय गुण नष्ट हो जाएं।
4) स्प्रे रेज़िन में स्टाइरीन की उच्च मात्रा का अर्थ है कि ऑपरेटर के लिए उच्च संभावित खतरा है, और कम चिपचिपापन का अर्थ है कि रेज़िन आसानी से कर्मचारी के काम के कपड़ों में प्रवेश कर सकता है और त्वचा के सीधे संपर्क में आ सकता है।
5) हवा में वाष्पशील स्टाइरीन की सांद्रता कानूनी आवश्यकताओं को पूरा करना कठिन है।
5. विशिष्ट अनुप्रयोग:
सरल बाड़, कम भार वाले संरचनात्मक पैनल जैसे परिवर्तनीय कार बॉडी, ट्रक फेयरिंग, बाथटब और छोटी नावें।

हैंड लेअप मोल्डिंग
1, विधि विवरण: रेज़िन को रेशों में मैन्युअल रूप से प्रवेश कराएँ। रेशों को बुना, लट, सिलना या जोड़ा जा सकता है, और अन्य सुदृढ़ीकरण विधियों का उपयोग किया जा सकता है। हाथ से ले-अप मोल्डिंग आमतौर पर रोलर या ब्रश से की जाती है, और फिर रेज़िन को रेशों में प्रवेश कराने के लिए गोंद रोलर से निचोड़ा जाता है। प्लाईवुड को सामान्य दबाव में रखकर ठीक किया जाता है।
2. सामग्री का चयन:
रेज़िन: कोई आवश्यकता नहीं, इपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर, फेनोलिक रेज़िन उपलब्ध हैं
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन बड़े अरामिड फाइबर का आधार वजन हाथ से बिछाए गए फाइबर में घुसपैठ करना मुश्किल है।
मुख्य सामग्री: कोई आवश्यकता नहीं
3, मुख्य लाभ:
1) प्रौद्योगिकी का लंबा इतिहास
2) सीखना आसान
3) कमरे के तापमान पर इलाज करने वाले रेज़िन का उपयोग करने पर मोल्ड की लागत कम होती है
4) सामग्री और आपूर्तिकर्ताओं की विस्तृत पसंद
5) उच्च फाइबर सामग्री, छिड़काव प्रक्रिया की तुलना में लंबे फाइबर का उपयोग
4, मुख्य नुकसान:
1) रेज़िन मिश्रण, लैमिनेट रेज़िन सामग्री और गुणवत्ता ऑपरेटर की दक्षता से निकटता से संबंधित हैं, कम रेज़िन सामग्री और लैमिनेट की कम छिद्रता प्राप्त करना मुश्किल है
2) रेज़िन स्वास्थ्य और सुरक्षा के लिए खतरा, हैंड ले-अप रेज़िन का आणविक भार जितना कम होगा, संभावित स्वास्थ्य खतरा उतना ही अधिक होगा, चिपचिपापन जितना कम होगा, इसका मतलब है कि रेज़िन के कर्मचारियों के काम के कपड़ों में घुसने की अधिक संभावना है और इस प्रकार त्वचा के सीधे संपर्क में आने की संभावना है।
3) यदि अच्छा वेंटिलेशन स्थापित नहीं किया गया है, तो पॉलिएस्टर और पॉलीइथाइलीन-आधारित एस्टर से वाष्पित होने वाले स्टाइरीन की सांद्रता हवा में कानूनी आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है
4) हैंड-पेस्ट रेज़िन की श्यानता बहुत कम होनी चाहिए, इसलिए स्टाइरीन या अन्य सॉल्वैंट्स की मात्रा अधिक होनी चाहिए, जिससे मिश्रित सामग्री के यांत्रिक/तापीय गुण नष्ट हो जाएंगे।
5) विशिष्ट अनुप्रयोग: मानक पवन टरबाइन ब्लेड, बड़े पैमाने पर उत्पादित नौकाएं, वास्तुशिल्प मॉडल।

वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया
1. विधि विवरण: वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया उपरोक्त हैंड-लेअप प्रक्रिया का एक विस्तार है, यानी मोल्ड पर प्लास्टिक फिल्म की एक परत को सील करना हैंड-लेअप प्लाईवुड वैक्यूम होगा, जो थकावट और कसने के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए प्लाईवुड पर वायुमंडलीय दबाव लागू करेगा, ताकि समग्र सामग्री की गुणवत्ता में सुधार हो सके।
2. सामग्री चयन:
राल: मुख्य रूप से इपॉक्सी और फेनोलिक रेजिन, पॉलिएस्टर और पॉलीइथाइलीन-आधारित एस्टर लागू नहीं है, क्योंकि उनमें स्टाइरीन होता है, वैक्यूम पंप में वाष्पीकरण
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं, भले ही बड़े फाइबर का आधार भार दबाव में घुसपैठ किया जा सकता है
मुख्य सामग्री: कोई आवश्यकता नहीं
3. मुख्य लाभ:
1) मानक हाथ ले-अप प्रक्रिया की तुलना में उच्च फाइबर सामग्री प्राप्त की जा सकती है
2) शून्य अनुपात मानक हाथ ले-अप प्रक्रिया से कम है।
3) नकारात्मक दबाव में, रेज़िन फाइबर घुसपैठ की डिग्री में सुधार करने के लिए पर्याप्त रूप से प्रवाहित होता है, निश्चित रूप से, रेज़िन का हिस्सा वैक्यूम उपभोग्य सामग्रियों द्वारा अवशोषित किया जाएगा
4) स्वास्थ्य और सुरक्षा: वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया, उपचार प्रक्रिया के दौरान वाष्पशील पदार्थों के उत्सर्जन को कम कर सकती है
4, मुख्य नुकसान:
1) अतिरिक्त प्रक्रिया से श्रम और डिस्पोजेबल वैक्यूम बैग सामग्री की लागत बढ़ जाती है
2) ऑपरेटरों के लिए उच्च कौशल आवश्यकताएं
3) रेज़िन मिश्रण और रेज़िन सामग्री का नियंत्रण काफी हद तक ऑपरेटर की दक्षता पर निर्भर करता है
4) यद्यपि वैक्यूम बैग वाष्पशील पदार्थों के उत्सर्जन को कम करते हैं, फिर भी ऑपरेटर के लिए स्वास्थ्य जोखिम इन्फ़्यूज़न या प्रीप्रेग प्रक्रिया की तुलना में अधिक होता है।
5, विशिष्ट अनुप्रयोग: बड़े आकार, एकल सीमित संस्करण नौकाओं, रेसिंग कार भागों, कोर सामग्री संबंध की जहाज निर्माण प्रक्रिया।

वाइंडिंग मोल्डिंग
1. विधि का विवरण: वाइंडिंग प्रक्रिया का उपयोग मुख्यतः खोखले, गोल या अंडाकार आकार के संरचनात्मक भागों, जैसे पाइप और गर्त, के निर्माण के लिए किया जाता है। रेशे के बंडलों को राल में भिगोया जाता है और फिर एक खराद पर विभिन्न दिशाओं में लपेटा जाता है। इस प्रक्रिया को वाइंडिंग मशीन और खराद की गति द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
2. सामग्री का चयन:
राल: कोई आवश्यकता नहीं, जैसे कि इपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर और फेनोलिक राल, आदि।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं, स्पूल फ्रेम के फाइबर बंडलों का प्रत्यक्ष उपयोग, फाइबर कपड़े में बुना बुनाई या सिलाई की जरूरत नहीं है
कोर सामग्री: कोई आवश्यकता नहीं, लेकिन त्वचा आमतौर पर एकल-परत मिश्रित सामग्री होती है
3. मुख्य लाभ:
(1) तेज़ उत्पादन गति, लेआउट का एक किफायती और उचित तरीका है
(2) राल सामग्री को राल नाली के माध्यम से गुजरने वाले फाइबर बंडलों द्वारा किए गए राल की मात्रा को मापकर नियंत्रित किया जा सकता है।
(3) न्यूनतम फाइबर लागत, कोई मध्यवर्ती बुनाई प्रक्रिया नहीं
(4) उत्कृष्ट संरचनात्मक प्रदर्शन, क्योंकि रैखिक फाइबर बंडलों को विभिन्न भार वहन दिशाओं के साथ रखा जा सकता है
4. मुख्य नुकसान:
(1) यह प्रक्रिया गोल खोखली संरचनाओं तक सीमित है।
(2) फाइबर घटक की अक्षीय दिशा के साथ आसानी से और सटीक रूप से व्यवस्थित नहीं होते हैं
(3) बड़े संरचनात्मक भागों के लिए मैंड्रेल पॉजिटिव मोल्डिंग की उच्च लागत
(4) संरचना की बाहरी सतह एक मोल्ड सतह नहीं है, इसलिए सौंदर्यशास्त्र बदतर है
(5) कम-चिपचिपापन राल का उपयोग, यांत्रिक गुणों और स्वास्थ्य और सुरक्षा प्रदर्शन पर ध्यान देने की आवश्यकता है
विशिष्ट अनुप्रयोग: रासायनिक भंडारण टैंक और पाइप, सिलेंडर, अग्निशमन श्वास टैंक।

पुल्ट्रूज़न मोल्डिंग
1. विधि विवरण: बोबिन धारक से खींचे गए फाइबर बंडल को गोंद के साथ हीटिंग प्लेट के माध्यम से लगाया जाता है, हीटिंग प्लेट में फाइबर घुसपैठ पर राल को पूरा करने के लिए, और राल सामग्री को नियंत्रित करने के लिए, और अंततः सामग्री को आवश्यक आकार में ठीक किया जाएगा; निश्चित ठीक किए गए उत्पाद का यह आकार यांत्रिक रूप से विभिन्न लंबाई में काटा जाता है। फाइबर 0 डिग्री के अलावा अन्य दिशाओं में भी गर्म प्लेट में प्रवेश कर सकते हैं। एक्सट्रूज़न और स्ट्रेच मोल्डिंग एक सतत उत्पादन प्रक्रिया है और उत्पाद क्रॉस-सेक्शन में आमतौर पर एक निश्चित आकार होता है, जिससे थोड़े बदलाव की अनुमति मिलती है। पूर्व-गीली सामग्री गर्म प्लेट से गुजरेगी और तुरंत ठीक होने वाले सांचे में फैल जाएगी, हालांकि ऐसी प्रक्रिया कम निरंतर है, लेकिन क्रॉस-सेक्शन आकार में परिवर्तन प्राप्त कर सकती है।
2. सामग्री का चयन:
राल: आमतौर पर इपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर और फेनोलिक राल, आदि।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं
मुख्य सामग्री: आमतौर पर इस्तेमाल नहीं की जाती
3. मुख्य लाभ:
(1) तेज़ उत्पादन गति, सामग्री को पूर्व-गीला करने और ठीक करने का एक किफायती और उचित तरीका है
(2) राल सामग्री का सटीक नियंत्रण
(3) फाइबर लागत न्यूनतमीकरण, कोई मध्यवर्ती बुनाई प्रक्रिया नहीं
(4) उत्कृष्ट संरचनात्मक गुण, क्योंकि फाइबर बंडलों को सीधी रेखाओं में व्यवस्थित किया जाता है, फाइबर वॉल्यूम अंश उच्च होता है
(5) वाष्पशील पदार्थों की रिहाई को कम करने के लिए फाइबर घुसपैठ क्षेत्र को पूरी तरह से सील किया जा सकता है
4. मुख्य नुकसान:
(1) प्रक्रिया क्रॉस-सेक्शन के आकार को सीमित करती है
(2) हीटिंग प्लेट की उच्च लागत
5. विशिष्ट अनुप्रयोग: आवास संरचनाओं, पुलों, सीढ़ियों और बाड़ों के बीम और ट्रस।

रेज़िन ट्रांसफर मोल्डिंग प्रक्रिया (RTM)
1. विधि का विवरण: सूखे रेशों को निचले साँचे में बिछाया जाता है, जिस पर पहले से दबाव डाला जा सकता है ताकि रेशे साँचे के आकार में यथासंभव फिट हो जाएँ और चिपकने से बँधे रहें; फिर, ऊपरी साँचे को निचले साँचे पर स्थिर करके एक गुहा बनाई जाती है, और फिर रेज़िन को गुहा में इंजेक्ट किया जाता है। रेशों का वैक्यूम-सहायता प्राप्त रेज़िन इंजेक्शन और घुसपैठ, जिसे वैक्यूम-सहायता प्राप्त रेज़िन इंजेक्शन (VARI) के रूप में जाना जाता है, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाता है। रेशों का घुसपैठ पूरा होने के बाद, रेज़िन परिचय वाल्व बंद कर दिया जाता है और कंपोजिट को ठीक किया जाता है। रेज़िन इंजेक्शन और इलाज कमरे के तापमान पर या गर्म परिस्थितियों में किया जा सकता है।
2. सामग्री का चयन:
राल: आमतौर पर इपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीविनाइल एस्टर और फेनोलिक राल, बिस्मालीमाइड राल का उपयोग उच्च तापमान पर किया जा सकता है
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं। सिले हुए फाइबर इस प्रक्रिया के लिए अधिक उपयुक्त हैं, क्योंकि फाइबर बंडल के बीच का अंतर रेजिन स्थानांतरण के लिए अनुकूल होता है; विशेष रूप से विकसित फाइबर रेजिन प्रवाह को बढ़ावा दे सकते हैं।
कोर सामग्री: सेलुलर फोम उपयुक्त नहीं है, क्योंकि छत्ते की कोशिकाएं राल से भर जाएंगी, और दबाव के कारण फोम भी ढह जाएगा।
3. मुख्य लाभ:
(1) उच्च फाइबर आयतन अंश, कम छिद्र
(2) स्वास्थ्य और सुरक्षा, स्वच्छ और सुव्यवस्थित संचालन वातावरण क्योंकि राल पूरी तरह से सील है।
(3) श्रम का उपयोग कम करें
(4) संरचनात्मक भागों के ऊपरी और निचले हिस्से ढाले हुए सतह हैं, जो बाद के सतह उपचार के लिए आसान है।
4. मुख्य नुकसान:
(1) एक साथ उपयोग किए जाने वाले सांचे महंगे, भारी और अपेक्षाकृत बड़े होते हैं ताकि अधिक दबाव का सामना किया जा सके।
(2) छोटे भागों के निर्माण तक सीमित
(3) बिना गीले क्षेत्र आसानी से बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी संख्या में स्क्रैप हो सकता है
5. विशिष्ट अनुप्रयोग: छोटे और जटिल अंतरिक्ष शटल और ऑटोमोबाइल पार्ट्स, ट्रेन सीटें।