कार्बन फाइबर कैसे बनाया जाता है?

कार्बन फाइबर कैसे बनाया जाता है?

कार्बन फाइबर को हर इंजीनियर की ड्रीम सामग्री माना जाता है क्योंकि यह हल्का और एक ही समय में अविश्वसनीय रूप से टिकाऊ होता है। इसमें हजारों समानांतर तार होते हैं। कार्बन फाइबर कंपोजिट में इन तारों को एक साथ घुमाया या बुना जा सकता है। कार्बन फाइबर इतनी मूल्यवान सामग्री है क्योंकि यह स्टील से पांच गुना अधिक मजबूत है।

कार्बन फाइबर बनाने के लिए प्लास्टिक पैन फाइबर का इस्तेमाल किया जाता है। यह हजारों तंतुओं से बना है जो मानव बाल से भी पतले हैं। वे कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला बनाने के लिए इसे रासायनिक रूप से बदलते हैं जो बदले में अंतिम उत्पाद के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऐसी विशेष मशीनें हैं जिनमें वे इन हजारों तंतुओं को पंक्तिबद्ध करते हैं। मशीन के बाद, फाइबर ऑक्सीकरण ओवन के माध्यम से कई मिनट तक यात्रा करते हैं।

ओवन में तापमान लगभग 480 डिग्री F होता है। इस तापमान के कारण, फाइबर हवा से ऑक्सीजन के अणुओं को उठाते हैं। यह प्रक्रिया तंतुओं की परमाणु संरचना को पुनर्व्यवस्थित करती है और उन्हें गर्मी के लिए प्रतिरोधी बनाती है। तंतुओं के ऑक्सीकरण के रूप में, वे रंग बदलते हैं और काले हो जाते हैं। ऑक्सीकृत होने के बाद, वे अगली प्रक्रिया के लिए तैयार होते हैं, जो कार्बोनाइजेशन है।

तंतुओं को ऑक्सीजन रहित गैस मिश्रण में गर्म किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, गैर-कार्बन परमाणु निष्कासित हो जाते हैं। शेष कार्बन परमाणु फाइबर की लंबाई के समानांतर चलने वाले कसकर बंधन वाले क्रिस्टल में परिवर्तित हो जाते हैं। यहीं से सामग्री को अपनी ताकत मिलती है। तंतु तब विद्युत आवेशित पानी के स्नान के माध्यम से यात्रा करते हैं जो तंतुओं की सतह को किनारे करता है ताकि वे राल को बेहतर ढंग से अवशोषित कर सकें।

अगला, राल का एक हल्का प्रारंभिक कोट लगाया जाता है, जो मोल्डिंग राल के लिए फाइबर के रासायनिक बंधन को मजबूत करता है। इस प्रक्रिया के बाद, फाइबर को या तो कार्बन फाइबर कपड़े में बुना जाता है या उत्पाद को ढालने के लिए राल के साथ मिलाया जाता है। यह निरंतर फाइबर धागे, जाल प्रकार के धागे के बुने हुए कपड़े, और एक प्रीपरग उत्पाद, उपयोग के लिए अर्ध-तैयार हो सकता है। प्रीपरग का उपयोग दुनिया भर में व्यापक है।

राल पाउडर हार्डनर्स और त्वरक के साथ युग्मित एपॉक्सी का एक सूत्र है। श्रमिक फिल्मिंग मशीन में राल डालते हैं, जो राल को कागज पर एक पतली गीली परत में प्रिंट करता है। इस बीच एक अन्य मशीन 200 से 300 कार्बन फाइबर को कार्बन फाइबर वेब में व्यवस्थित करती है। वेब की मोटाई प्रीपरग शीट की मोटाई निर्धारित करती है।

आमतौर पर, राल-लेपित कागज के दो रोल राल संसेचन मशीन पर लगाए जाते हैं। राल के अवशोषण को सुविधाजनक बनाने के लिए एक हीटिंग तत्व वेब को गर्म करता है। फिर, गर्म कार्बन फाइबर वेब को राल-लेपित कागज की दो शीटों के बीच सैंडविच किया जाता है। उच्च दबाव वाले गर्म रोलर्स के लिए धन्यवाद, राल लाखों कार्बन फाइबर तंतुओं में प्रवेश करता है।

ठंडे स्थान पर, तरल राल एक जेल में बदल जाता है ताकि अगले स्टेशन पर कागज को हटाया जा सके। अगले स्टेशन में, प्रीपरग शीट के शीर्ष को पॉलिएस्टर फिल्म से ढक दिया जाता है। उसके बाद, शीट को एक रोल में लपेटा जाता है। कारखाने की प्रयोगशाला में, तकनीशियन प्रीपरग नमूनों पर गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण चलाते हैं। ऐसा परीक्षण सुनिश्चित करता है कि कार्बन फाइबर इष्टतम शक्ति, स्थायित्व और गर्मी प्रतिरोध प्रदान करता है।

कहने की आवश्यकता नहीं है, दुनिया भर के निर्माता विभिन्न तकनीकों का उपयोग करते हैं जो कंपनी रहस्य हैं, लेकिन व्यापक अर्थों में, कार्बन फाइबर निर्माण की उपर्युक्त प्रक्रिया वह है जिसका हर कोई अनुसरण करता है।