కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల ప్రాసెసింగ్ గైడ్
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు: ప్రాసెసింగ్ గైడ్
కార్బన్ ఫైబర్ (CF) మిశ్రమాలను ప్రాసెస్ చేయడం అనేది ఒక గమ్మత్తైన వ్యాపారం, చాలా మంది ఇంజనీర్లు మెటాలిక్ భాగాలను రూపొందించే నేపథ్యం నుండి ఉత్పత్తి లేదా రూపకల్పన చేయాలని ఆలోచిస్తున్నారు.దీనిని బ్లాక్ అల్యూమినియం అని పిలుస్తారు మరియు దాని రూపకల్పన మరియు కల్పనను బ్లాక్ ఆర్ట్‌గా వర్ణించారు.ఇది ఏమిటి, నిజంగా?
ఈ డిజైన్ గైడ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమ పదార్థాలపై సాధారణ సమాచారం మరియు స్పెసిఫికేషన్‌లను అందించడం మరియు కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలతో తేలికపాటి అధిక-పనితీరు గల ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి కొన్ని మార్గదర్శకాలను అందించడం.
ఎందుకు కార్బన్ ఫైబర్
సజాతీయ లోహాలు మరియు ప్లాస్టిక్‌లతో పోలిస్తే కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు అసాధారణమైన యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.పదార్థం బలంగా, దృఢంగా మరియు తేలికగా ఉంటుంది.స్పేస్‌క్రాఫ్ట్, ఫైటర్ ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ మరియు రేస్ కార్ల కోసం కాంపోనెంట్‌లు వంటి తేలికైన & అత్యుత్తమ పనితీరు అత్యంత ప్రాముఖ్యమైన అప్లికేషన్‌ల కోసం ఈ మిశ్రమాలు ఎంపిక చేసుకునే పదార్థం.
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు అంటే ఏమిటి
మాతృక (రెసిన్)తో ఉపబల (ఫైబర్)ని కలపడం ద్వారా మిశ్రమ పదార్థాలు తయారు చేయబడతాయి మరియు ఫైబర్ మరియు మాతృక యొక్క ఈ కలయిక పదార్థాల్లో దేని కంటే మెరుగైన లక్షణాలను అందిస్తుంది.ఒక మిశ్రమ పదార్థంలో, ఫైబర్ అధిక భారాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు పదార్థ లక్షణాలలో ప్రధాన సహకారి.రెసిన్ ఫైబర్‌ల మధ్య లోడ్‌ను బదిలీ చేయడానికి సహాయపడుతుంది, ఫైబర్‌లను బక్లింగ్ నుండి నిరోధిస్తుంది మరియు పదార్థాలను ఒకదానితో ఒకటి బంధిస్తుంది.
దీని ధర ఎంత?
చారిత్రాత్మకంగా, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు చాలా ఖరీదైనవి, ఇది దాని వినియోగాన్ని ప్రత్యేక అనువర్తనాలకు మాత్రమే పరిమితం చేసింది.అయితే, గత పదిహేడేళ్లుగా, వినియోగం పెరగడం మరియు తయారీ ప్రక్రియలలో ఆటోమేషన్ పెరగడం వలన, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల ధర తగ్గింది.మిశ్రమ ప్రభావం హై-ఎండ్ అల్యూమినియం ఉత్పత్తుల మొత్తం ధరను తగ్గించింది.నేడు, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు క్రీడా వస్తువులు, పనితీరు పడవలు, పనితీరు వాహనాలు మరియు అధిక-పనితీరు గల పారిశ్రామిక యంత్రాలు వంటి అనేక అనువర్తనాల్లో ఆర్థికంగా లాభదాయకంగా ఉన్నాయి.
అప్లికేషన్లు
మిశ్రమ పదార్థాలు చాలా బహుముఖమైనవి.ఇంజనీర్ కావలసిన మెటీరియల్ లక్షణాలను పొందేందుకు అనేక రకాల ఫైబర్‌లు మరియు రెసిన్‌ల నుండి ఎంచుకోవచ్చు.అలాగే, ప్రతి అప్లికేషన్ కోసం మెటీరియల్ మందం మరియు ఫైబర్ ఓరియంటేషన్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు.
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల యొక్క ప్రయోజనాలు:
1.అధిక నిర్దిష్ట దృఢత్వం (దృఢత్వం సాంద్రతతో విభజించబడింది)
2.అధిక నిర్దిష్ట బలం (బలం సాంద్రతతో విభజించబడింది)
3.ఉష్ణ విస్తరణ యొక్క అత్యంత తక్కువ గుణకం (CTE)
4. ఎక్స్-రే పారదర్శకం (తక్కువ పరమాణు బరువు కారణంగా)
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలను ఏ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు?
అధిక నిర్దిష్ట బలం, దృఢత్వం మరియు తక్కువ CTE కలిగిన కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల యొక్క ప్రత్యేక స్థానం క్రింది పట్టికలో చూపిన విధంగా అనేక అప్లికేషన్ ప్రాంతాలలో వారికి ప్రత్యేక స్థానాన్ని అందిస్తుంది:
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల కోసం సాధారణ అప్లికేషన్లు
డిజైన్ సమాచారం
కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలను "డిజైనర్స్ మెటీరియల్"గా పరిగణిస్తారు ఎందుకంటే అవసరమైన దిశలు మరియు స్థానాల్లో బలం మరియు లేదా దృఢత్వం ఉండేలా భాగాలను రూపొందించవచ్చు.మెటీరియల్‌లను వ్యూహాత్మకంగా ఉంచడం మరియు అవసరాలకు తగినట్లుగా ఫైబర్ దిశను నిర్దేశించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.అలాగే, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు అందించే డిజైన్ మరియు తయారీ సౌలభ్యం మొత్తం పార్ట్ ధరను మరింత తగ్గించడానికి, డిజైన్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి అవకాశాలను అందిస్తుంది, అంటే ఇన్-సిటులో అనేక లక్షణాలను ఏకీకృతం చేయడం మరియు చేర్చడం వంటివి.
టూలింగ్
మిశ్రమ భాగాల ఆకారాన్ని నిర్వచించడానికి అచ్చులను ఉపయోగిస్తారు.మిశ్రమ భాగం అచ్చుల యొక్క అన్ని ఆకారాలు మరియు లక్షణాలను ఎంచుకుంటుంది;అందువల్ల భాగం యొక్క నాణ్యత అచ్చు యొక్క నాణ్యత ద్వారా ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతుంది.అచ్చులు మగ లేదా ఆడ కావచ్చు.ఆడ అచ్చులు సర్వసాధారణం మరియు అవి మృదువైన బాహ్య ఉపరితలంతో ఒక భాగాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, అయితే మగ అచ్చు మృదువైన అంతర్గత ఉపరితలాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.ప్రెస్‌ని ఉపయోగించి భాగాన్ని ఏకీకృతం చేస్తే సరిపోలిన అచ్చు (మగ మరియు ఆడ) అవసరం.
రెండు-భాగాల సాధనం, సాధారణంగా "క్లామ్‌షెల్" అని పిలుస్తారు.
అచ్చులను మిశ్రమ పదార్థాలు, మెటల్-నిండిన ఎపోక్సీ లేదా అల్యూమినియం లేదా స్టీల్‌తో తయారు చేయవచ్చు.ఉపయోగించిన అచ్చు మరియు పదార్థాల రకం భాగం రకం మరియు ఉత్పత్తి పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
తయారీ విధానం
అధునాతన కార్బన్ ఫైబర్ ఉత్పత్తి సాధారణంగా థర్మోసెట్ రెసిన్‌లతో ముందుగా కలిపిన కార్బన్ ఫైబర్‌ను ఉపయోగించి నిర్వహిస్తారు.ఉపయోగించిన రెండు ప్రధాన పద్ధతులు:
1. హ్యాండ్ లేఅప్
ముందుగా కలిపిన నేసిన పదార్థాల చేతి లేఅప్ ఇప్పటికీ మిశ్రమ తయారీ పరిశ్రమలో పెద్ద భాగం, ఫ్లాట్ ప్లైస్‌ను సంక్లిష్టమైన ఆకారాలుగా రూపొందించడానికి మానవ శ్రామిక శక్తి యొక్క నైపుణ్యాలు మరియు అనుభవం అవసరం.ఇది అధిక పనితీరు మరియు సంక్లిష్టమైన భాగాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు కానీ ఖరీదైన మరియు అత్యంత వేరియబుల్ ప్రక్రియ కావచ్చు.
2. ఆటోమేటెడ్ ఫైబర్ ప్లేస్‌మెంట్ (AFP)
మీరు ఉపయోగిస్తున్న ఫైబర్ యొక్క వెడల్పు మరియు కాంపాక్షన్ రోలర్ వ్యాసార్థం పరిగణనలోకి తీసుకోవలసిన ప్రధాన విషయాలు.
