পাঠ 10.4আকার দেওয়াঅধ্যায় 10 · কম্পোজিট

ফিলামেন্ট উইন্ডিং

রেজিনে ভেজা ফাইবার ঘুরন্ত ম্যান্ড্রেলে জড়ানো

ফিলামেন্ট উইন্ডিংয়ে রেজিনে ভেজা ফাইবার ম্যান্ড্রেল নামের ঘুরন্ত কেন্দ্রের ওপর স্তরের পর স্তর জড়ানো হয়, যেন সুতোর রিলে সুতো। চলমান ক্যারেজ ফাইবারকে ঠিক কোণে বসিয়ে দেয়। পাইপ, গ্যাস সিলিন্ডার, হাইড্রোজেন ট্যাংক ও রকেট মোটরের খোল এভাবে বানানো হয়।

ছবি: Gdipasquale1, CC BY-SA 4.0, সূত্র: Wikimedia Commons

ফিলামেন্ট উইন্ডিং মেশিন, পাশ থেকে দেখা, তিনটি জড়ানোর নকশা ও কিউরিং সহবৃত্তে ঘেরা সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে। নিচের সারিতে তিনটি মূল জড়ানোর নকশা এবং শেষের কিউরিং দেখানো হয়েছে।

যেভাবে কাজ করে

ফাইবার সরবরাহ। রোভিং (পাক না দেওয়া একটানা ফাইবারের গুচ্ছ) স্পুল থেকে খুলে টেনশনারের ভেতর দিয়ে যায়, যা সেগুলোকে সমানভাবে টানটান রাখে।
রেজিনে ভেজানো। ফাইবার রেজিন স্নানে ঘুরন্ত ড্রামের ওপর দিয়ে যায়। অথবা টোপ্রেগ (আগে থেকেই রেজিনে ভেজানো ফাইবার, পাতলা প্রিপ্রেগ ফিতার মতো) শুকনো অবস্থায় জড়ানো হয়।
ঘুরন্ত ম্যান্ড্রেলে নির্দেশনা। ডেলিভারি আই (যে গাইড থেকে ফাইবার বেরোয়) সহ একটি ক্যারেজ সামনে-পেছনে চলে, আর ম্যান্ড্রেল ঘোরে। কম্পিউটার দুটি গতিকে মিলিয়ে দেয়।
স্তর গড়ে তোলা। ঘোরার তুলনায় ক্যারেজের গতিই ফাইবারের কোণ ঠিক করে: হুপ স্তরের জন্য প্রায় 90°, হেলিক্যাল স্তরের জন্য নির্দিষ্ট কোণ, প্রান্তের ওপর পোলার স্তরের জন্য প্রায় 0°। দেয়াল যথেষ্ট পুরু না হওয়া পর্যন্ত স্তর সাজানো হয়।
কিউর করা, তারপর ম্যান্ড্রেল সরানো। অংশটি কিউর হয় (রেজিন শক্ত হয়), প্রায়ই ঘুরতে ঘুরতেই ওভেনে। তারপর ম্যান্ড্রেল টেনে বের করা হয়, অথবা বেশির ভাগ প্রেসার ট্যাংকের মতো সেটি লাইনার হিসেবে ভেতরে থেকে যায়।

মূল তথ্য

উপাদান: গ্লাস ফাইবার (সবচেয়ে প্রচলিত), কার্বন বা অ্যারামিড (শক্ত কৃত্রিম ফাইবার); ইপক্সি, পলিয়েস্টার বা ভিনাইল এস্টার রেজিন
সাধারণ অংশ: পাইপ, চাপ-পাত্র, গ্যাস ও হাইড্রোজেন ট্যাংক, ড্রাইভ শ্যাফট, খুঁটি, রকেট মোটরের খোল
অংশের আকার: কয়েক সেন্টিমিটার চওড়া নল থেকে কয়েক মিটার ব্যাসের ট্যাংক ও পাইপ পর্যন্ত
নির্ভুলতা: ভেতরের পৃষ্ঠ ম্যান্ড্রেলের মতোই নির্ভুল; ফাইবারের কোণ ও দেয়ালের পুরুত্ব স্তরে স্তরে নিয়ন্ত্রিত
পৃষ্ঠের মান: ভেতর মসৃণ; বাইরে ফাইবার ব্যান্ডের কারণে খাঁজকাটা, যদি না ঘষা, মোড়ানো বা আস্তরণ দেওয়া হয়
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: একটি করে বড় ট্যাংক থেকে বহু-স্পিন্ডল মেশিনে বছরে কয়েক দশ হাজার সিলিন্ডার
টুলিং ও মেশিনের খরচ: ম্যান্ড্রেল কয়েক শো থেকে কয়েক শো হাজার ডলার; মেশিন কয়েক দশ হাজার থেকে কয়েক মিলিয়ন
গতি: ছোট নলে কয়েক মিনিট; বড় ট্যাংকে কয়েক ঘণ্টা, সঙ্গে কিউরিংয়ের সময়

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

ফাইবার একটানা থাকে এবং ঠিক কোণে বসে: ওজনের তুলনায় অতি উচ্চ শক্তি
ট্যাংক ও পাইপের মতো ভেতরের চাপের নিচে থাকা অংশের জন্য আদর্শ
অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয় ও পুনরাবৃত্তিযোগ্য
উপাদানের অপচয় কম

সীমাবদ্ধতা

শুধু যে আকার ঘুরতে পারে: নল, সিলিন্ডার, গম্বুজ ও প্রায় গোল বস্তু
অবতল আকার কঠিন, কারণ ফাইবার গর্তের ওপর দিয়ে সেতুর মতো চলে যায়
পরিশোধন না করলে বাইরের পৃষ্ঠ অমসৃণ
ম্যান্ড্রেল বের করতে হয়, যদি না সেটি লাইনার হিসেবে থাকে

কোথায় ব্যবহৃত হয়

জ্বালানি ও গ্যাসযানবাহনের হাইড্রোজেন ও প্রাকৃতিক গ্যাস ট্যাংক, LPG সিলিন্ডার
রাসায়নিক ও পানিক্ষয়রোধী পাইপ ও সংরক্ষণ ট্যাংক
মহাকাশ ও প্রতিরক্ষারকেট মোটরের খোল, লঞ্চ টিউব, চাপের বোতল
অটোমোবাইল ও শিল্পকার্বন ড্রাইভ শ্যাফট, রোলার, হাইড্রলিক সিলিন্ডার
খেলাধুলা ও অবসরগলফ ক্লাবের শ্যাফট, সাইকেলের অংশ, স্কুবা ও পেইন্টবলের এয়ার ট্যাংক