CFRP এর চূড়ান্ত গাইড: কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক/পলিমার

যৌগিক পদার্থের ক্রমাগত বিকাশের সাথে সাথে, গ্লাস ফাইবার-রিইনফোর্সড প্লাস্টিক ছাড়াও কার্বন ফাইবার-রিইনফোর্সড প্লাস্টিক, বোরন ফাইবার-রিইনফোর্সড প্লাস্টিক ইত্যাদি উপস্থিত হয়েছে।কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার কম্পোজিট (CFRP) হল হালকা ওজনের এবং শক্তিশালী উপাদান যা আমরা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহার করি এমন অনেক পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।এটি একটি শব্দ যা ফাইবার-রিইনফোর্সড কম্পোজিট উপাদানগুলিকে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় যা কার্বন ফাইবারগুলিকে প্রধান কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে।

সূচি তালিকা:

1. কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার স্ট্রাকচার
2. কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিকের ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি
3. কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমারের বৈশিষ্ট্য
4. CFRP এর সুবিধা
5. CFRP এর অসুবিধা
6. কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক ব্যবহার করে

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমার স্ট্রাকচার

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক হল একটি উপাদান যা কার্বন ফাইবার উপাদানগুলিকে একটি নির্দিষ্ট দিকে সাজিয়ে এবং বন্ধনযুক্ত পলিমার উপকরণ ব্যবহার করে তৈরি হয়।কার্বন ফাইবারের ব্যাস অত্যন্ত পাতলা, প্রায় 7 মাইক্রন, কিন্তু এর শক্তি অত্যন্ত বেশি।

কার্বন ফাইবার চাঙ্গা যৌগিক উপাদানের সবচেয়ে মৌলিক উপাদান একক হল কার্বন ফাইবার ফিলামেন্ট।কার্বন ফিলামেন্টের মৌলিক কাঁচামাল হল প্রিপলিমার পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল (PAN), রেয়ন বা পেট্রোলিয়াম পিচ।কার্বন ফিলামেন্টগুলি কার্বন ফাইবার অংশগুলির জন্য রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক পদ্ধতি দ্বারা কার্বন ফাইবার কাপড়ে তৈরি করা হয়।

বাঁধাই পলিমার সাধারণত একটি থার্মোসেটিং রজন যেমন ইপোক্সি।অন্যান্য থার্মোসেট বা থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার কখনও কখনও ব্যবহার করা হয়, যেমন পলিভিনাইল অ্যাসিটেট বা নাইলন।কার্বন ফাইবার ছাড়াও, কম্পোজিটগুলিতে অ্যারামিড কিউ, অতি-উচ্চ আণবিক ওজনের পলিথিন, অ্যালুমিনিয়াম বা কাচের ফাইবার থাকতে পারে।চূড়ান্ত কার্বন ফাইবার পণ্যের বৈশিষ্ট্যগুলি বন্ডিং ম্যাট্রিক্সে প্রবর্তিত অ্যাডিটিভের প্রকার দ্বারাও প্রভাবিত হতে পারে।

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিকের ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি

কার্বন ফাইবার পণ্য মূলত বিভিন্ন প্রক্রিয়ার কারণে ভিন্ন।কার্বন ফাইবার চাঙ্গা পলিমার উপকরণ গঠনের জন্য অনেক পদ্ধতি আছে।

1. হ্যান্ড লে-আপ পদ্ধতি

শুকনো পদ্ধতিতে বিভক্ত (প্রাক-প্রস্তুত দোকান) এবং ভেজা পদ্ধতি (ফাইবার ফ্যাব্রিক এবং রজন ব্যবহার করার জন্য আঠালো)।কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণের মতো মাধ্যমিক ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহারের জন্য প্রিপ্রেগ প্রস্তুত করতে হ্যান্ড লে-আপও ব্যবহৃত হয়।এই পদ্ধতিতে কার্বন ফাইবার কাপড়ের শীটগুলিকে ছাঁচে স্তরিত করে চূড়ান্ত পণ্য তৈরি করা হয়।ফ্যাব্রিক ফাইবারগুলির প্রান্তিককরণ এবং বুনন নির্বাচন করে ফলস্বরূপ উপাদানের শক্তি এবং দৃঢ়তা বৈশিষ্ট্যগুলি অপ্টিমাইজ করা হয়।ছাঁচটি তখন ইপোক্সি দিয়ে পূর্ণ হয় এবং তাপ বা বাতাস দিয়ে নিরাময় করা হয়।এই উত্পাদন পদ্ধতিটি প্রায়শই ইঞ্জিন কভারের মতো চাপহীন অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

2. ভ্যাকুয়াম গঠনের পদ্ধতি

স্তরিত প্রিপ্রেগের জন্য, এটিকে ছাঁচের কাছাকাছি করার জন্য একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চাপ প্রয়োগ করা প্রয়োজন এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপে এটিকে নিরাময় ও আকার দিতে হবে।ভ্যাকুয়াম ব্যাগ পদ্ধতি একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প ব্যবহার করে গঠনকারী ব্যাগের ভিতরের অংশ খালি করে যাতে ব্যাগ এবং ছাঁচের মধ্যে নেতিবাচক চাপ একটি চাপ তৈরি করে যাতে যৌগিক উপাদানটি ছাঁচের কাছাকাছি থাকে।

ভ্যাকুয়াম ব্যাগ পদ্ধতির ভিত্তিতে, ভ্যাকুয়াম ব্যাগ-অটোক্লেভ গঠনের পদ্ধতিটি পরে উদ্ভূত হয়েছিল।অটোক্লেভগুলি শুধুমাত্র ভ্যাকুয়াম ব্যাগ পদ্ধতির চেয়ে বেশি চাপ দেয় এবং অংশটিকে (প্রাকৃতিক নিরাময়ের পরিবর্তে) তাপ নিরাময় করে।এই জাতীয় অংশের আরও কমপ্যাক্ট কাঠামো, পৃষ্ঠের গুণমান ভাল, কার্যকরভাবে বায়ু বুদবুদগুলি দূর করতে পারে (বুদবুদগুলি অংশের শক্তিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে), এবং সামগ্রিক গুণমান উচ্চতর।প্রকৃতপক্ষে, ভ্যাকুয়াম ব্যাগিংয়ের প্রক্রিয়াটি মোবাইল ফোন ফিল্ম স্টিকিংয়ের মতোই।বায়ু বুদবুদ নির্মূল একটি প্রধান কাজ।

3. কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি

কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণএকটি ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি যা ব্যাপক উৎপাদন এবং ব্যাপক উৎপাদনের জন্য সহায়ক।ছাঁচগুলি সাধারণত উপরের এবং নীচের অংশ দিয়ে তৈরি হয়, যাকে আমরা বলি পুরুষ ছাঁচ এবং একটি মহিলা ছাঁচ।ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া হল প্রিপ্রেগ দিয়ে তৈরি মাদুরকে মেটাল কাউন্টার ছাঁচে রাখা, এবং নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপের ক্রিয়ায়, মাদুরটি উত্তপ্ত হয় এবং ছাঁচের গহ্বরে প্লাস্টিকাইজ করা হয়, চাপে প্রবাহিত হয় এবং ছাঁচের গহ্বরটি পূরণ করে। এবং পণ্য প্রাপ্ত করার জন্য ছাঁচনির্মাণ এবং নিরাময়।যাইহোক, এই পদ্ধতির পূর্ববর্তীগুলির তুলনায় একটি উচ্চ প্রাথমিক খরচ রয়েছে, যেহেতু ছাঁচের জন্য খুব উচ্চ-নির্ভুলতা CNC মেশিনিং প্রয়োজন।

4. ঘুর ছাঁচনির্মাণ

জটিল আকারের অংশ বা বিপ্লবের শরীরের আকারের জন্য, একটি ফিলামেন্ট উইন্ডার একটি ম্যান্ড্রেল বা কোরে ফিলামেন্ট ঘুরিয়ে অংশ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।উইন্ডিং সম্পূর্ণ নিরাময় এবং mandrel অপসারণ পরে.উদাহরণস্বরূপ, সাসপেনশন সিস্টেমে ব্যবহৃত টিউবুলার যৌথ অস্ত্র এই পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে।

5. রজন স্থানান্তর ছাঁচনির্মাণ

রেজিন ট্রান্সফার ছাঁচনির্মাণ (RTM) একটি অপেক্ষাকৃত জনপ্রিয় ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি।এর মৌলিক পদক্ষেপগুলি হল:
1. প্রস্তুত করা খারাপ কার্বন ফাইবার ফ্যাব্রিকটি ছাঁচে রাখুন এবং ছাঁচটি বন্ধ করুন।
2. এটিতে তরল থার্মোসেটিং রজন ইনজেকশন করুন, শক্তিবৃদ্ধিকারী উপাদানকে গর্ভবতী করুন এবং নিরাময় করুন।

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমারের বৈশিষ্ট্য

(1) উচ্চ শক্তি এবং ভাল স্থিতিস্থাপকতা.

কার্বন ফাইবারের নির্দিষ্ট শক্তি (অর্থাৎ, প্রসার্য শক্তির সাথে ঘনত্বের অনুপাত) ইস্পাতের 6 গুণ এবং অ্যালুমিনিয়ামের 17 গুণ।নির্দিষ্ট মডুলাস (অর্থাৎ, ইয়ং এর মডুলাস এবং ঘনত্বের অনুপাত, যা একটি বস্তুর স্থিতিস্থাপকতার চিহ্ন) ইস্পাত বা অ্যালুমিনিয়ামের 3 গুণেরও বেশি।

উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি সহ, এটি একটি বড় কাজের লোড বহন করতে পারে।এর সর্বোচ্চ কাজের চাপ 350 kg/cm2 এ পৌঁছাতে পারে।উপরন্তু, এটি বিশুদ্ধ F-4 এবং এর বিনুনি থেকে আরও সংকোচনযোগ্য এবং স্থিতিস্থাপক।

(2) ভাল ক্লান্তি প্রতিরোধের এবং প্রতিরোধের পরিধান.

এর ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা ইপোক্সি রজনের তুলনায় অনেক বেশি এবং ধাতব পদার্থের তুলনায় বেশি।গ্রাফাইট ফাইবার স্ব-তৈলাক্ত এবং ঘর্ষণ একটি ছোট সহগ আছে.পরিধানের পরিমাণ সাধারণ অ্যাসবেস্টস পণ্য বা F-4 braids থেকে 5-10 গুণ কম।

(3) ভাল তাপ পরিবাহিতা এবং তাপ প্রতিরোধের.

কার্বন ফাইবার চাঙ্গা প্লাস্টিক ভাল তাপ পরিবাহিতা আছে, এবং ঘর্ষণ দ্বারা উত্পন্ন তাপ সহজে বিলীন হয়.অভ্যন্তরটি অতিরিক্ত গরম করা এবং তাপ সঞ্চয় করা সহজ নয় এবং এটি একটি গতিশীল সিলিং উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।বাতাসে, এটি -120 ~ 350 ডিগ্রি সেলসিয়াসের তাপমাত্রা পরিসরে স্থিরভাবে কাজ করতে পারে।কার্বন ফাইবারে ক্ষারীয় ধাতব উপাদান হ্রাসের সাথে, পরিষেবার তাপমাত্রা আরও বৃদ্ধি পেতে পারে।একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাসে, এর অভিযোজনযোগ্য তাপমাত্রা প্রায় 2000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছাতে পারে এবং এটি ঠান্ডা এবং তাপের তীব্র পরিবর্তন সহ্য করতে পারে।

(4) ভাল কম্পন প্রতিরোধের.

এটি অনুরণন বা ফ্লাটার করা সহজ নয় এবং এটি কম্পন হ্রাস এবং শব্দ কমানোর জন্য একটি চমৎকার উপাদান।

CFRP এর সুবিধা

1. হালকা ওজন

প্রথাগত গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক ক্রমাগত গ্লাস ফাইবার এবং 70% গ্লাস ফাইবার (কাচের ওজন/মোট ওজন) ব্যবহার করে এবং সাধারণত প্রতি ঘন ইঞ্চিতে 0.065 পাউন্ডের ঘনত্ব থাকে।একই 70% ফাইবার ওজন সহ একটি CFRP যৌগ সাধারণত প্রতি ঘন ইঞ্চিতে 0.055 পাউন্ডের ঘনত্ব থাকে।

2. উচ্চ শক্তি

যদিও কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমারগুলি লাইটওয়েট, CFRP কম্পোজিটগুলির প্রতি ইউনিট ওজনের গ্লাস ফাইবার কম্পোজিটগুলির তুলনায় উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ দৃঢ়তা রয়েছে।ধাতু উপকরণ সঙ্গে তুলনা, এই সুবিধা আরো সুস্পষ্ট.

CFRP এর অসুবিধা

1. উচ্চ খরচ

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিকের উৎপাদন খরচ নিষিদ্ধ।বর্তমান বাজার পরিস্থিতি (সরবরাহ এবং চাহিদা), কার্বন ফাইবারের ধরন (অ্যারোস্পেস বনাম বাণিজ্যিক গ্রেড) এবং ফাইবার বান্ডিলের আকারের উপর নির্ভর করে কার্বন ফাইবারের দাম নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।পাউন্ড-ফর-পাউন্ড ভিত্তিতে, ভার্জিন কার্বন ফাইবার গ্লাস ফাইবারের চেয়ে 5 থেকে 25 গুণ বেশি ব্যয়বহুল হতে পারে।CFRP এর সাথে ইস্পাত তুলনা করার সময় এই পার্থক্যটি আরও বেশি।
2. পরিবাহিতা
এটি কার্বন ফাইবার যৌগিক পদার্থের সুবিধা এবং অসুবিধা।এটা আবেদন উপর নির্ভর করে।কার্বন ফাইবারগুলি অত্যন্ত পরিবাহী এবং কাচের তন্তুগুলি অন্তরক।অনেক পণ্য কার্বন ফাইবার বা ধাতুর পরিবর্তে ফাইবারগ্লাস ব্যবহার করে কারণ তাদের কঠোর নিরোধক প্রয়োজন।ইউটিলিটি উৎপাদনে, অনেক পণ্যের জন্য গ্লাস ফাইবার ব্যবহার করা প্রয়োজন।

কার্বন ফাইবার চাঙ্গা প্লাস্টিক ব্যবহার

কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পলিমারের প্রয়োগগুলি যান্ত্রিক অংশ থেকে সামরিক উপকরণ পর্যন্ত জীবনে ব্যাপক।

(1)সিলিং প্যাকিং হিসাবে
কার্বন ফাইবার চাঙ্গা PTFE উপাদান জারা-প্রতিরোধী, পরিধান-প্রতিরোধী, এবং উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী সিলিং রিং বা প্যাকিং তৈরি করা যেতে পারে।স্ট্যাটিক সিলিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হলে, পরিষেবা জীবন দীর্ঘ, সাধারণ তেল-নিমজ্জিত অ্যাসবেস্টস প্যাকিংয়ের চেয়ে 10 গুণ বেশি।এটি লোড পরিবর্তন এবং দ্রুত শীতল এবং দ্রুত গরম করার অধীনে সিলিং কার্যকারিতা বজায় রাখতে পারে।এবং যেহেতু উপাদানটিতে ক্ষয়কারী পদার্থ থাকে না, তাই ধাতুতে কোনও পিটিং ক্ষয় ঘটবে না।

(2)নাকাল অংশ হিসাবে
এর স্ব-তৈলাক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে, এটি বিশেষ উদ্দেশ্যে বিয়ারিং, গিয়ার এবং পিস্টন রিং হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।যেমন বিমান চলাচলের যন্ত্র এবং টেপ রেকর্ডারের জন্য তেল-মুক্ত লুব্রিকেটেড বিয়ারিং, বৈদ্যুতিক ট্রান্সমিশন ডিজেল লোকোমোটিভের জন্য তেল-মুক্ত লুব্রিকেটেড গিয়ার (তেল ফুটো থেকে সৃষ্ট দুর্ঘটনা এড়াতে), কম্প্রেসারে তেল-মুক্ত লুব্রিকেটেড পিস্টন রিং ইত্যাদি। উপরন্তু, এটি করতে পারে। এছাড়াও এর অ-বিষাক্ত বৈশিষ্ট্যের সুবিধা গ্রহণ করে খাদ্য ও ওষুধ শিল্পে স্লাইডিং বিয়ারিং বা সিল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

(3) মহাকাশ, বিমান চালনা এবং ক্ষেপণাস্ত্রের জন্য কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে।এটি বিমানের ওজন কমাতে এবং উড়ানের দক্ষতা উন্নত করতে বিমান তৈরিতে প্রথম ব্যবহার করা হয়েছিল।এটি রাসায়নিক, পেট্রোলিয়াম, বৈদ্যুতিক শক্তি, যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য শিল্পে একটি ঘূর্ণমান বা আন্তঃপ্রক্রিয়াশীল গতিশীল সীল বা বিভিন্ন স্ট্যাটিক সীল উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ঝেংজি একজন পেশাদারচীনে হাইড্রোলিক প্রেস কারখানা, উচ্চ গুণমান প্রদানযৌগিক জলবাহী প্রেসCFRP পণ্য গঠনের জন্য।