मिश्रित सामग्री बनाने की सबसे आम प्रक्रिया! मुख्य सामग्री और इसके फायदे और नुकसान का परिचय संलग्न है।

कंपोजिट पदार्थों के निर्माण में रेजिन, फाइबर और कोर सामग्री सहित कच्चे माल के व्यापक विकल्प उपलब्ध हैं, और प्रत्येक सामग्री की अपनी अनूठी विशेषताएं होती हैं जैसे कि मजबूती, कठोरता, टिकाऊपन और तापीय स्थिरता, साथ ही लागत और उत्पादन मात्रा में भी भिन्नता होती है। हालांकि, समग्र रूप से कंपोजिट सामग्री का अंतिम प्रदर्शन न केवल रेजिन मैट्रिक्स और फाइबर (साथ ही सैंडविच संरचना में कोर सामग्री) से संबंधित होता है, बल्कि संरचना में प्रयुक्त सामग्रियों की डिजाइन विधि और निर्माण प्रक्रिया से भी निकटता से जुड़ा होता है। इस लेख में, हम कंपोजिट पदार्थों के निर्माण की सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों, प्रत्येक विधि के मुख्य प्रभावकारी कारकों और विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए कच्चे माल के चयन के तरीके का परिचय देंगे।

स्प्रे मोल्डिंग
1. विधि विवरण: शॉर्ट-कट फाइबर सुदृढ़ीकरण सामग्री और राल प्रणाली को एक ही समय में मोल्ड में स्प्रे किया जाता है, और फिर वायुमंडलीय दबाव के तहत थर्मोसेटिंग मिश्रित उत्पादों में मोल्डिंग प्रक्रिया द्वारा ठीक किया जाता है।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: मुख्य रूप से पॉलिएस्टर
फाइबर: मोटे कांच के रेशे का धागा
मुख्य सामग्री: कोई नहीं, केवल प्लाईवुड के साथ ही जोड़ना होगा
3. मुख्य लाभ:
1) शिल्प कौशल का लंबा इतिहास
2) फाइबर और रेजिन की कम लागत और तेजी से बिछाने की प्रक्रिया
3) मोल्ड की कम लागत
4. मुख्य कमियां:
1) प्लाईवुड में आसानी से रालयुक्त क्षेत्र बन जाते हैं, और इसका वजन अधिक होता है।
2) केवल छोटे आकार के रेशों का ही उपयोग किया जा सकता है, जो प्लाईवुड के यांत्रिक गुणों को गंभीर रूप से सीमित करता है।
3) छिड़काव को सुगम बनाने के लिए, राल की चिपचिपाहट इतनी कम होनी चाहिए कि मिश्रित सामग्री के यांत्रिक और तापीय गुण नष्ट हो जाएं।
4) स्प्रे राल में स्टाइरीन की उच्च मात्रा का अर्थ है कि ऑपरेटर के लिए उच्च संभावित खतरा है, और कम चिपचिपाहट का अर्थ है कि राल 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 मुश्किल है।
5. विशिष्ट अनुप्रयोग:
साधारण बाड़ लगाना, कम भार वाले संरचनात्मक पैनल जैसे कि परिवर्तनीय कार के ढांचे, ट्रक के फेयरिंग, बाथटब और छोटी नावें।

हैंड लेअप मोल्डिंग
1. विधि का विवरण: राल को रेशों में मैन्युअल रूप से डाला जाता है। रेशों को बुना, गूंथा, सिला या चिपकाया जा सकता है और अन्य सुदृढ़ीकरण विधियों का उपयोग किया जा सकता है। हैंड ले-अप मोल्डिंग आमतौर पर रोलर या ब्रश से की जाती है, और फिर राल को गोंद रोलर से दबाकर रेशों में प्रवेश कराया जाता है। प्लाईवुड को सामान्य दबाव में रखकर सूखने दिया जाता है।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: कोई आवश्यकता नहीं, एपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर, फेनोलिक रेजिन उपलब्ध हैं।
फाइबर: कोई विशेष आवश्यकता नहीं है, लेकिन बड़े एरामिड फाइबर का आधार भार हाथ से बिछाई गई परत में प्रवेश करना मुश्किल बनाता है।
मुख्य सामग्री: कोई आवश्यकता नहीं
3. मुख्य लाभ:
1) प्रौद्योगिकी का लंबा इतिहास
2) सीखने में आसान
3) कमरे के तापमान पर ठीक होने वाली राल का उपयोग करने पर मोल्ड की लागत कम होती है
4) सामग्रियों और आपूर्तिकर्ताओं का व्यापक विकल्प
5) उच्च फाइबर सामग्री, छिड़काव प्रक्रिया की तुलना में लंबे फाइबर का उपयोग किया जाता है
4. मुख्य कमियां:
1) रेज़िन मिश्रण, लैमिनेट में रेज़िन की मात्रा और गुणवत्ता ऑपरेटर की दक्षता से निकटता से संबंधित हैं; कम रेज़िन मात्रा और कम छिद्रयुक्त लैमिनेट प्राप्त करना कठिन है।
2) रेजिन से संबंधित स्वास्थ्य और सुरक्षा खतरे: हैंड ले-अप रेजिन का आणविक भार जितना कम होगा, स्वास्थ्य संबंधी खतरा उतना ही अधिक होगा; चिपचिपाहट जितनी कम होगी, रेजिन के कर्मचारियों के काम के कपड़ों में घुसने और इस प्रकार त्वचा के सीधे संपर्क में आने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।
3) यदि उचित वेंटिलेशन की व्यवस्था नहीं की गई है, तो पॉलिएस्टर और पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर से हवा में वाष्पीकृत होने वाले स्टाइरीन की सांद्रता कानूनी आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।
4) हैंड-पेस्ट रेज़िन की चिपचिपाहट बहुत कम होनी चाहिए, इसलिए स्टाइरीन या अन्य सॉल्वैंट्स की मात्रा अधिक होनी चाहिए, जिससे मिश्रित सामग्री के यांत्रिक/थर्मल गुण कम हो जाते हैं।
5) विशिष्ट अनुप्रयोग: मानक पवन टरबाइन ब्लेड, बड़े पैमाने पर उत्पादित नावें, वास्तुशिल्प मॉडल।

वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया
1. विधि का विवरण: वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया उपरोक्त हैंड-लेअप प्रक्रिया का विस्तार है, अर्थात् मोल्ड पर प्लास्टिक फिल्म की एक परत को सील करना हैंड-लेअप प्लाईवुड वैक्यूम होगा, प्लाईवुड पर वायुमंडलीय दबाव लागू करके निकास और कसने का प्रभाव प्राप्त किया जाता है, ताकि मिश्रित सामग्री की गुणवत्ता में सुधार हो सके।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: मुख्य रूप से एपॉक्सी और फेनोलिक रेजिन, पॉलिएस्टर और पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि इनमें स्टाइरीन होता है, जो वैक्यूम पंप में वाष्पीकृत हो जाता है।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं, भले ही बड़े फाइबर का आधार भार दबाव में प्रवेश कर सकता हो।
मुख्य सामग्री: कोई आवश्यकता नहीं
3. मुख्य लाभ:
1) मानक हैंड ले-अप प्रक्रिया की तुलना में इसमें फाइबर की मात्रा अधिक प्राप्त की जा सकती है।
2) रिक्ति अनुपात मानक हैंड ले-अप प्रक्रिया की तुलना में कम है।
3) नकारात्मक दबाव के तहत, राल पर्याप्त रूप से प्रवाहित होता है जिससे फाइबर के प्रवेश की मात्रा में सुधार होता है, बेशक, राल का कुछ हिस्सा वैक्यूम उपभोग्य सामग्रियों द्वारा अवशोषित कर लिया जाएगा।
4) स्वास्थ्य और सुरक्षा: वैक्यूम बैगिंग प्रक्रिया से उपचार प्रक्रिया के दौरान वाष्पशील पदार्थों के उत्सर्जन को कम किया जा सकता है।
4. मुख्य कमियां:
1) अतिरिक्त प्रक्रिया से श्रम और डिस्पोजेबल वैक्यूम बैग सामग्री की लागत बढ़ जाती है।
2) ऑपरेटरों के लिए उच्च कौशल आवश्यकताएँ
3) रेजिन मिश्रण और रेजिन की मात्रा का नियंत्रण काफी हद तक संचालक की दक्षता पर निर्भर करता है।
4) हालांकि वैक्यूम बैग वाष्पशील पदार्थों के उत्सर्जन को कम करते हैं, फिर भी ऑपरेटर के लिए स्वास्थ्य जोखिम इन्फ्यूजन या प्रीप्रेग प्रक्रिया की तुलना में अधिक होता है।
5. विशिष्ट अनुप्रयोग: बड़े आकार की, सीमित संस्करण की नौकाएँ, रेसिंग कार के पुर्जे, कोर सामग्री बॉन्डिंग की जहाज निर्माण प्रक्रिया।

वाइंडिंग मोल्डिंग
1. विधि का विवरण: वाइंडिंग प्रक्रिया का उपयोग मुख्य रूप से खोखले, गोल या अंडाकार आकार के संरचनात्मक भागों जैसे पाइप और कुंडों के निर्माण में किया जाता है। फाइबर बंडलों को रेजिन में डुबोया जाता है और फिर उन्हें विभिन्न दिशाओं में मैंड्रेल पर लपेटा जाता है। यह प्रक्रिया वाइंडिंग मशीन और मैंड्रेल की गति द्वारा नियंत्रित होती है।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: कोई आवश्यकता नहीं, जैसे कि एपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर और फेनोलिक रेजिन, आदि।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं, स्पूल फ्रेम के फाइबर बंडलों का सीधा उपयोग करें, फाइबर के कपड़े में बुनाई या सिलाई की आवश्यकता नहीं है।
मुख्य सामग्री: कोई अनिवार्यता नहीं, लेकिन बाहरी परत आमतौर पर एक परत वाली मिश्रित सामग्री होती है।
3. मुख्य लाभ:
(1) उत्पादन की तीव्र गति, लेअप्स का एक किफायती और उचित तरीका है
(2) रेज़िन ग्रूव से गुजरने वाले फाइबर बंडलों द्वारा ले जाए गए रेज़िन की मात्रा को मापकर रेज़िन सामग्री को नियंत्रित किया जा सकता है।
(3) फाइबर की लागत न्यूनतम, कोई मध्यवर्ती बुनाई प्रक्रिया नहीं
(4) उत्कृष्ट संरचनात्मक प्रदर्शन, क्योंकि रेखीय फाइबर बंडलों को विभिन्न भार वहन दिशाओं के साथ बिछाया जा सकता है
4. मुख्य कमियां:
(1) यह प्रक्रिया गोल खोखली संरचनाओं तक सीमित है।
(2) घटक की अक्षीय दिशा के अनुदिश तंतुओं को आसानी से और सटीक रूप से व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है
(3) बड़े संरचनात्मक भागों के लिए मैंड्रेल पॉजिटिव मोल्डिंग की उच्च लागत
(4) संरचना की बाहरी सतह सांचे की सतह नहीं है, इसलिए सौंदर्यबोध खराब है।
(5) कम श्यानता वाले रेज़िन के उपयोग में, यांत्रिक गुणों और स्वास्थ्य एवं सुरक्षा प्रदर्शन पर ध्यान देना आवश्यक है।
सामान्य अनुप्रयोग: रासायनिक भंडारण टैंक और पाइप, सिलेंडर, अग्निशामकों के लिए सांस लेने वाले टैंक।

पुल्ट्रूज़न मोल्डिंग
1. विधि का विवरण: बॉबिन होल्डर से गोंद से सने रेशों के बंडल को हीटिंग प्लेट के माध्यम से खींचा जाता है। हीटिंग प्लेट में, रेशों पर राल का पूर्णतया प्रवेश होता है और राल की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है, जिससे अंततः सामग्री को वांछित आकार में ढाला जाता है। इस आकार में ढाले गए उत्पाद को यांत्रिक रूप से अलग-अलग लंबाई में काटा जाता है। रेशे 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 का अनुप्रस्थ काट आमतौर पर एक निश्चित आकार का होता है, जिसमें मामूली बदलाव की गुंजाइश होती है। पहले से गीली की गई सामग्री को गर्म प्लेट से गुजारकर सांचे में फैलाया जाता है और तुरंत ढाला जाता है। हालांकि यह प्रक्रिया कम सतत है, फिर भी अनुप्रस्थ काट के आकार में परिवर्तन किया जा सकता है।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: आमतौर पर एपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीइथिलीन-आधारित एस्टर और फेनोलिक रेजिन आदि।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं
मुख्य सामग्री: आमतौर पर उपयोग नहीं की जाती
3. मुख्य लाभ:
(1) उत्पादन की तीव्र गति, सामग्रियों को पहले से गीला करने और उन्हें ठीक करने का एक किफायती और उचित तरीका है।
(2) राल सामग्री का सटीक नियंत्रण
(3) फाइबर की लागत को कम करना, कोई मध्यवर्ती बुनाई प्रक्रिया नहीं
(4) उत्कृष्ट संरचनात्मक गुणधर्म, क्योंकि रेशों के बंडल सीधी रेखाओं में व्यवस्थित होते हैं, रेशों का आयतन अंश अधिक होता है।
(5) वाष्पशील पदार्थों के उत्सर्जन को कम करने के लिए फाइबर अंतर्प्रवेश क्षेत्र को पूरी तरह से सील किया जा सकता है।
4. मुख्य कमियां:
(1) यह प्रक्रिया अनुप्रस्थ काट के आकार को सीमित करती है
(2) हीटिंग प्लेट की उच्च लागत
5. विशिष्ट अनुप्रयोग: आवासीय संरचनाओं, पुलों, सीढ़ियों और बाड़ों के बीम और ट्रस।

रेजिन ट्रांसफर मोल्डिंग प्रक्रिया (आरटीएम)
1. विधि का विवरण: सूखे रेशों को निचले सांचे में रखा जाता है, जिसे पूर्व-दबावयुक्त किया जा सकता है ताकि रेशे सांचे के आकार में यथासंभव फिट हो जाएं और आपस में चिपक जाएं; फिर, ऊपरी सांचे को निचले सांचे पर स्थिर करके एक गुहा बनाई जाती है, और फिर उस गुहा में राल डाली जाती है। वैक्यूम-असिस्टेड रेजिन इंजेक्शन (VARI) के नाम से जानी जाने वाली वैक्यूम-असिस्टेड रेजिन इंजेक्शन और रेशों के प्रवेश की विधि आमतौर पर उपयोग की जाती है। रेशों का प्रवेश पूरा हो जाने पर, राल डालने वाले वाल्व को बंद कर दिया जाता है और कंपोजिट को ठीक किया जाता है। राल का इंजेक्शन और उपचार कमरे के तापमान पर या गर्म परिस्थितियों में किया जा सकता है।
2. सामग्री का चयन:
रेजिन: आमतौर पर एपॉक्सी, पॉलिएस्टर, पॉलीविनाइल एस्टर और फेनोलिक रेजिन, बिस्मालेइमाइड रेजिन का उपयोग उच्च तापमान पर किया जा सकता है।
फाइबर: कोई आवश्यकता नहीं। इस प्रक्रिया के लिए सिले हुए फाइबर अधिक उपयुक्त होते हैं, क्योंकि फाइबर बंडल के बीच का अंतर रेज़िन के स्थानांतरण में सहायक होता है; विशेष रूप से विकसित फाइबर रेज़िन के प्रवाह को बढ़ावा दे सकते हैं।
कोर सामग्री: सेलुलर फोम उपयुक्त नहीं है, क्योंकि मधुकोश कोशिकाएं राल से भर जाएंगी, और दबाव के कारण फोम ढह जाएगा।
3. मुख्य लाभ:
(1) उच्च फाइबर आयतन अंश, कम सरंध्रता
(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 में सतह उपचार के लिए आसान है।
4. मुख्य कमियां:
(1) अधिक दबाव सहन करने के लिए एक साथ उपयोग किए जाने वाले सांचे महंगे, भारी और अपेक्षाकृत बड़े होते हैं।
(2) छोटे पुर्जों के निर्माण तक सीमित
(3) बिना गीले हुए क्षेत्र आसानी से बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में स्क्रैप उत्पन्न होता है।
5. विशिष्ट अनुप्रयोग: छोटे और जटिल अंतरिक्ष शटल और ऑटोमोबाइल पुर्जे, ट्रेन की सीटें।