कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री को प्रीप्रेग से लेकर अंतिम भाग तक मोल्डिंग प्रक्रियाओं द्वारा संसाधित करने की आवश्यकता होती है। कार्बन फाइबर प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री की मोल्डिंग प्रक्रिया में भी लगातार सुधार हो रहा है। हालाँकि, कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री की विभिन्न मोल्डिंग प्रक्रियाएँ अद्यतन और उन्मूलन के तरीके से मौजूद नहीं हैं। अक्सर, विभिन्न स्थितियों और परिस्थितियों में सर्वोत्तम प्रभाव प्राप्त करने के लिए कई प्रक्रियाएँ एक साथ मौजूद होती हैं। नीचे इस चरण में 12 सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कार्बन फाइबर कम्पोजिट मोल्डिंग प्रक्रियाओं को सूचीबद्ध किया गया है। आइए देखें कि आप किन प्रक्रियाओं को जानते हैं।
स्प्रे मोल्डिंग प्रक्रिया
यह हाथ से ले-अप प्रक्रिया में कम दबाव वाली मोल्डिंग के एक प्रकार से संबंधित है। शॉर्ट-कट फाइबर और राल को स्प्रे गन द्वारा मिश्रित करने के बाद, संपीड़ित हवा को मोल्ड पर छिड़का जाता है। पूर्व निर्धारित मोटाई तक पहुँचने के बाद, इसे रबर रोलर से मैन्युअल रूप से दबाया जाता है और फिर ठीक किया जाता है। हाथ से ले-अप मोल्डिंग को बेहतर बनाने के लिए बनाई गई एक अर्ध-मशीनीकृत मोल्डिंग प्रक्रिया में कार्य कुशलता में एक निश्चित डिग्री का सुधार होता है, लेकिन यह अभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादन को पूरा नहीं कर सकता है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल बॉडी, पतवार, बाथटब और भंडारण टैंकों के लिए संक्रमण परतों के निर्माण के लिए किया जाता है।
घुमावदार मोल्डिंग
राल गोंद के साथ लगाए गए निरंतर फाइबर या कपड़े के टेप को एक निश्चित पैटर्न के अनुसार कोर मोल्ड पर लपेटा जाता है, और फिर एक समग्र उत्पाद बनने के लिए ठीक किया जाता है और डिमोल्ड किया जाता है। कार्बन फाइबर वाइंडिंग मोल्डिंग अपनी उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च विशिष्ट मापांक और कम घनत्व का पूरा उपयोग कर सकती है। उत्पाद संरचना सरल है और इसका उपयोग सिलेंडर, गोले और कुछ सकारात्मक वक्रता घूर्णन निकायों या बेलनाकार कार्बन फाइबर उत्पादों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
तरल मोल्डिंग
तरल मोनोमर्स को उच्च आणविक पॉलिमर में संश्लेषित करने और फिर पॉलिमर को समग्र सामग्रियों में ठीक करने की प्रक्रिया को सीधे मोल्ड में एक ही समय में पूरा करने के लिए बदल दिया जाता है, जो न केवल प्रक्रिया में ऊर्जा की खपत को कम करता है, बल्कि मोल्डिंग चक्र को भी छोटा करता है (उत्पाद को पूरा करने में केवल 2 मिनट लगते हैं)। हालाँकि, इस प्रक्रिया का अनुप्रयोग सटीक पाइपलाइन परिवहन और मीटरिंग के साथ-साथ स्वचालित तापमान और दबाव नियंत्रण पर आधारित होना चाहिए। यह बहुलक सामग्री और आधुनिक उच्च तकनीक विज्ञान और प्रौद्योगिकी के प्रतिच्छेदन से संबंधित है, और इसका वर्तमान अनुप्रयोग बहुत व्यापक नहीं है।
लिक्विड मोल्डिंग में मुख्य रूप से शामिल हैं: आरटीएम मोल्डिंग प्रक्रिया, आरएफआई मोल्डिंग, और वीएआरआई मोल्डिंग।
राल फिल्म घुसपैठ (आरएफआई) मोल्डिंग प्रक्रिया का मुख्य लाभ यह है कि मोल्ड आरटीएम प्रक्रिया मोल्ड की तुलना में सरल है, राल मोटाई दिशा के साथ बहती है, फाइबर में घुसपैठ करना आसान है, कोई प्रीप्रेग नहीं है, और लागत कम है। हालांकि, परिणामी उत्पाद की आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता आरटीएम प्रक्रिया जितनी अच्छी नहीं है, शून्य सामग्री अधिक है, और दक्षता थोड़ी कम है। यह बड़े फ्लैट या सरल घुमावदार भागों के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
वैक्यूम असिस्टेड मोल्डिंग प्रक्रिया (VARI) के फायदे हैं उच्च कच्चे माल का उपयोग, भागों की कम परिष्करण और प्रसंस्करण, प्रीप्रेग की कोई आवश्यकता नहीं, कम लागत, और कमरे के तापमान या कम तापमान पर बड़े दीवार पैनल संरचनात्मक भागों के उत्पादन के लिए उपयुक्त। लेकिन नुकसान RFI मोल्डिंग प्रक्रिया के समान हैं।
रेज़िन ट्रांसफ़र मोल्डिंग (RTM)
राल स्थानांतरण मोल्डिंग (RTM: राल स्थानांतरण मोल्डिंग) तकनीक एक कम लागत वाली समग्र सामग्री निर्माण विधि है, जिसका मूल रूप से मुख्य रूप से विमान के द्वितीयक भार वहन करने वाले संरचनात्मक भागों, जैसे कि दरवाजे और निरीक्षण कवर के लिए उपयोग किया जाता था। 1996 में, अमेरिकी रक्षा उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी ने उच्च शक्ति वाले मुख्य भार वहन करने वाले घटकों के लिए कम लागत वाली RTM विनिर्माण तकनीक पर शोध किया। RTM तकनीक में उच्च दक्षता, कम लागत, अच्छी भाग गुणवत्ता, उच्च आयामी सटीकता और कम पर्यावरणीय प्रभाव के फायदे हैं। इसका उपयोग बड़े, जटिल और उच्च शक्ति वाले समग्र भागों की ढलाई के लिए किया जा सकता है। यह हाल के वर्षों में एयरोस्पेस सामग्री प्रसंस्करण के क्षेत्र में सबसे सक्रिय अनुसंधान दिशाओं में से एक बन गया है।
दबाव से सांचे में डालना
कार्बन फाइबर प्रीप्रेग को ऊपरी और निचले सांचों के बीच रखें, सांचों को बंद करें और सांचों को हाइड्रोलिक मोल्डिंग टेबल पर रखें। राल को ठोस बनाने के लिए उच्च तापमान और उच्च दबाव की एक निश्चित अवधि के बाद, कार्बन फाइबर उत्पाद को हटा दें। इस मोल्डिंग तकनीक में उच्च दक्षता, अच्छी उत्पाद गुणवत्ता, उच्च आयामी सटीकता और कम पर्यावरणीय प्रभाव के फायदे हैं। यह उच्च शक्ति वाले मिश्रित भागों की बैच मोल्डिंग के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, प्रारंभिक मोल्ड निर्माण जटिल है, निवेश अधिक है, और भाग का आकार प्रेस के आकार द्वारा सीमित है।
अंतः क्षेपण ढलाई
यह एक नई तकनीक है। बोले सीआईएमएल उपकरण पारंपरिक "मल्टी-स्टेप विधि" प्रक्रिया को "वन-स्टेप विधि" में एकीकृत करता है, जो प्रक्रिया प्रवाह को बहुत छोटा करता है और फाइबर की लंबाई को बेहतर बनाए रखता है, जिससे ऊर्जा की बचत और कुशल उत्पादन का उद्देश्य प्राप्त होता है। सामग्री-उपकरण-निर्माण में सूत्र अनुकूलन, मिश्रण प्रणाली, बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली और मोल्डिंग प्रक्रिया पैरामीटर अनुकूलन जैसे प्रमुख तकनीकी मुद्दों की एक श्रृंखला पर काबू पाने से, यह उत्पाद की ताकत, लागत, दक्षता आदि के लिए ऑटोमोबाइल लाइटवेटिंग की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है, और इसे ऑटोमोबाइल लाइटवेटिंग के लिए एक दर्जी उपकरण उपकरण कहा जा सकता है।
हाथ से ले-अप मोल्डिंग-गीली परत मोल्डिंग विधि
मोल्ड की कार्यशील सतह पर रिलीज एजेंट और जेल कोट लगाएं, मोल्ड की कार्यशील सतह पर कटे हुए कार्बन फाइबर प्रीप्रेग को बिछाएं, राल सिस्टम गोंद को ब्रश या स्प्रे करें, और आवश्यक मोटाई तक पहुंचने के बाद, मोल्ड, क्योर और डिमोल्ड करें। आज, अत्यधिक विकसित तैयारी तकनीक के साथ, सरल प्रक्रिया, कम निवेश और व्यापक अनुप्रयोग के अपने लाभों के कारण पेट्रोकेमिकल कंटेनर, भंडारण टैंक और ऑटोमोबाइल शेल जैसे कई क्षेत्रों में हाथ से ले-अप प्रक्रिया का अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके नुकसान ढीले बनावट, कम घनत्व, कम उत्पाद शक्ति हैं, और यह मुख्य रूप से मैनुअल श्रम, अस्थिर गुणवत्ता और कम उत्पादन दक्षता पर निर्भर करता है।
वैक्यूम आटोक्लेव
एकल परत प्रीप्रेग को पूर्व निर्धारित दिशा में स्टैक करके बनाए गए मिश्रित सामग्री के रिक्त स्थान को आटोक्लेव में रखें और एक निश्चित तापमान और दबाव पर इलाज की प्रक्रिया को पूरा करें। आटोक्लेव एक विशेष दबाव पोत है जो एक निश्चित तापमान और दबाव सीमा का सामना कर सकता है और उसे नियंत्रित कर सकता है। रिक्त स्थान को एक रिलीज एजेंट के साथ मोल्ड की सतह पर रखा जाता है, और फिर छिद्रपूर्ण एंटी-स्टिकिंग कपड़े (फिल्म), चिपकने वाला महसूस किया जाता है, और बदले में सांस लेने योग्य महसूस किया जाता है, और एक वैक्यूम बैग में सील कर दिया जाता है, और फिर आटोक्लेव में रखा जाता है। गर्म करने और इलाज करने से पहले, हवा और वाष्पशील पदार्थों को हटाने के लिए बैग को पहले खाली किया जाता है, और फिर विभिन्न रेजिन की इलाज प्रणाली के अनुसार गर्म, दबाव डाला जाता है और ठीक किया जाता है। इलाज प्रणाली का निर्माण और कार्यान्वयन आटोक्लेव मोल्डेड भागों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने की कुंजी है।
सूज़ौ नोर्न कम्पोजिट मटेरियल ने सैन्य उद्यम के लिए सैन्य परिवहन बक्से को अनुकूलित करते समय आटोक्लेव मोल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग किया। उत्पादित सैन्य परिवहन बॉक्स उत्पादों में एक चिकनी उपस्थिति और स्थिर संरचना है, और अंत में सेना की स्वीकृति समीक्षा पारित कर दी है। वैक्यूम आटोक्लेव मोल्डिंग प्रक्रिया के कई फायदे हैं। यह न केवल विभिन्न मोटाई के लेमिनेट को ठोस बना सकता है और जटिल घुमावदार सतहों वाले भागों का निर्माण कर सकता है, बल्कि इसमें बहुत विश्वसनीय यांत्रिक गुण भी हैं। हालांकि, संबंधित वैक्यूम आटोक्लेव मोल्डिंग में कुछ नुकसान भी हैं, जैसे कि भागों का आकार आटोक्लेव के आकार से सीमित है, और ऊर्जा की खपत अधिक है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत उच्च परिचालन लागत होती है।
वैक्यूम परिचय
वीआईपी के रूप में संक्षिप्त, मोल्ड पर "सूखी" कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री बिछाएं, फिर वैक्यूम बैग बिछाएं, और मोल्ड गुहा में एक नकारात्मक दबाव बनाने के लिए सिस्टम में वैक्यूम निकालें। वैक्यूम द्वारा उत्पन्न दबाव का उपयोग पूर्व-बिछाई गई पाइपलाइन के माध्यम से फाइबर परत में असंतृप्त राल को दबाने के लिए किया जाता है, ताकि राल मजबूत सामग्री में घुसपैठ कर सके और अंत में पूरे मोल्ड को भर सके। उत्पाद के ठीक होने के बाद, मोल्ड से वांछित उत्पाद प्राप्त करने के लिए वैक्यूम बैग सामग्री को हटा दिया जाता है।
वैक्यूम वातावरण में, राल कार्बन फाइबर को संसेचित करता है, और उत्पाद में बहुत कम बुलबुले बनते हैं। उत्पाद में उच्च शक्ति और हल्का वजन होता है, और उत्पाद की गुणवत्ता अपेक्षाकृत स्थिर होती है। इसके अलावा, राल का नुकसान कम हो जाता है। मोल्ड के केवल एक तरफ का उपयोग दोनों तरफ चिकनी और सपाट सतहों वाले उत्पाद को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, और उत्पाद की मोटाई को बेहतर ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है। इसका उपयोग आम तौर पर नाव उद्योग में पतवार और रडार ढाल, पवन ऊर्जा ऊर्जा में ब्लेड और इंजन कवर, और मोटर वाहन उद्योग में विभिन्न छतों, विंडशील्ड और डिब्बों में किया जाता है।
3iTech इंडक्शन हीटिंग
मोल्ड में सेंसर को एकीकृत करने वाली एक नई प्रेरण हीटिंग प्रक्रिया 20 डिग्री -400 डिग्री के तापमान पर कार्बन फाइबर को संसाधित कर सकती है, और गर्मी चालन के माध्यम से मोल्ड के अंदर एकीकृत सेंसर का उपयोग करके मोल्ड की सतह को गर्म कर सकती है। यह उभरती हुई कंपनी RocTool द्वारा केज सिस्टम पर लॉन्च की गई एक पूरक तकनीक है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण मोल्ड को जल्दी से गर्म कर सकता है और स्थानीय तापमान को अच्छी तरह से नियंत्रित कर सकता है। इसका लाभ यह है कि यह चक्र समय और घटक लागत को काफी कम कर देता है। हालाँकि, यह तकनीक वर्तमान में बड़े घटकों के लिए उपयुक्त नहीं है, और संबंधित आउटपुट काफी बड़ा होना चाहिए।
लेमिनेशन मोल्डिंग
प्रीप्रेग को ऊपरी और निचले फ्लैट मोल्ड्स के बीच परत दर परत रखें ताकि दबाव डाला जा सके और इलाज के लिए गर्म किया जा सके। यह प्रक्रिया सीधे लकड़ी प्लाईवुड के उत्पादन के तरीकों और उपकरणों को विरासत में ले सकती है, और राल के रियोलॉजिकल गुणों के अनुसार इसे बेहतर और परिपूर्ण बना सकती है। लेमिनेशन मोल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न विशिष्टताओं और विभिन्न उपयोगों की मिश्रित सामग्री का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। इसमें उच्च मशीनीकरण और स्वचालन, स्थिर उत्पाद गुणवत्ता आदि की विशेषताएं हैं, लेकिन उपकरणों में एकमुश्त निवेश बड़ा है।
पुल्ट्रूज़न मोल्डिंग
कर्षण की क्रिया के तहत, राल गोंद के साथ लगाए गए निरंतर कार्बन फाइबर टो, बेल्ट या कपड़े का निर्माण किया जाता है और एक एक्सट्रूज़न डाई के माध्यम से लगातार असीमित लंबाई के प्रोफाइल का उत्पादन करने के लिए ठीक किया जाता है। पुलट्रूज़न मोल्डिंग समग्र मोल्डिंग प्रक्रिया में एक विशेष प्रक्रिया है। इसका लाभ यह है कि उत्पादन प्रक्रिया पूरी तरह से स्वचालित हो सकती है और उत्पादन दक्षता अधिक होती है।
पुलट्रूडेड उत्पादों में फाइबर द्रव्यमान अंश 80% तक हो सकता है। संसेचन तनाव के तहत किया जाता है, जो मजबूत सामग्री की भूमिका को पूरी तरह से निभा सकता है। उत्पाद में उच्च शक्ति है। तैयार उत्पाद की अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ शक्ति को मनमाने ढंग से समायोजित किया जा सकता है, जो उत्पाद की विभिन्न यांत्रिक गुणों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। यह प्रक्रिया विभिन्न क्रॉस-सेक्शनल आकृतियों के प्रोफाइल बनाने के लिए उपयुक्त है, जैसे कि I-आकार, कोणीय, नालीदार, विशेष आकार के क्रॉस-सेक्शनल पाइप और उपरोक्त क्रॉस-सेक्शनल आकृतियों से बने संयुक्त क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल।
अपनी स्थापना के बाद से, सूज़ौ नोएन कम्पोजिट मैटेरियल्स कार्बन फाइबर के क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। यह न केवल कार्बन फाइबर हॉट प्रेसिंग मोल्डिंग मशीन, ऑटोक्लेव क्योरिंग फर्नेस आदि जैसे पूर्ण कार्बन फाइबर कोर उत्पादन उपकरणों से सुसज्जित है, बल्कि इसने अभिनव कार्यात्मक सामग्रियों का विश्लेषण और विकास करने के लिए एक समर्पित प्रयोगशाला भी स्थापित की है। कार्बन फाइबर उद्योग में, इसने हमेशा ग्राहक पहले के सिद्धांत का पालन किया है और ग्राहकों को अधिक उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन फाइबर उत्पाद प्रदान किए हैं।