फिलामेंट वाइंडिंग

रेझिनने ओले केलेले तंतू फिरत्या मँड्रेलवर गुंडाळले जातात

फिलामेंट वाइंडिंगमध्ये रेझिनने ओले केलेले तंतू मँड्रेल नावाच्या फिरत्या गाभ्याभोवती, रीळावरच्या धाग्यासारखे, थरावर थर गुंडाळले जातात. हलणारी कॅरेज तंतूला नेमक्या कोनात ठेवते. पाईप, गॅस सिलिंडर, हायड्रोजन टाक्या आणि रॉकेट मोटर केस अशा प्रकारे बनवतात.

फोटो: Gdipasquale1, CC BY-SA 4.0, स्रोत: Wikimedia Commons

फिलामेंट वाइंडिंग मशीन, बाजूचे दृश्य, तीन वाइंडिंग नक्षी आणि क्युअरसहवर्तुळातले क्रमांक खालील पायऱ्यांशी जुळतात. खालच्या ओळीत तीन मूलभूत वाइंडिंग नक्षी आणि अंतिम क्युअर दाखवले आहे.

हे कसे चालते

तंतू पुरवा. रोव्हिंग (पिळ नसलेले सलग तंतूंचे गठ्ठे) रीळांवरून उलगडतात आणि टेन्शनरमधून जातात, जे त्यांना एकसमान ताणलेले ठेवतात.
रेझिनने ओले करा. तंतू रेझिन बाथमध्ये फिरणाऱ्या ड्रमवरून जातात. किंवा टोप्रेग (आधीच रेझिनमध्ये भिजवलेले तंतू, पातळ प्रीप्रेग टेपसारखे) कोरडे गुंडाळले जातात.
त्याला फिरत्या मँड्रेलवर मार्गदर्शन करा. डिलिव्हरी आय (तंतू ज्यातून बाहेर पडतो तो मार्गदर्शक) असलेली कॅरेज मँड्रेल फिरत असताना पुढे-मागे जाते. संगणक या दोन हालचाली जोडतो.
थर रचा. फिरण्याच्या तुलनेत कॅरेजचा वेग तंतूचा कोन ठरवतो: हूप थरांसाठी सुमारे 90°, हेलिकल थरांसाठी ठरावीक कोन, टोकांवरील पोलर थरांसाठी सुमारे 0°. भिंत पुरेशी जाड होईपर्यंत थर रचले जातात.
क्युअर करा, मग मँड्रेल काढा. भाग क्युअर होतो (रेझिन घट्ट होते), अनेकदा फिरत असतानाच ओव्हनमध्ये. नंतर मँड्रेल बाहेर ओढले जाते, किंवा ते आत लायनर म्हणून राहते, जसे बहुतेक प्रेशर टँकमध्ये.

मुख्य तथ्ये

साहित्य: काचतंतू (सर्वात सामान्य), कार्बन किंवा अरामिड (मजबूत कृत्रिम तंतू); इपॉक्सी, पॉलिएस्टर किंवा व्हिनाइल एस्टर रेझिन
सामान्य भाग: पाईप, प्रेशर वेसल, गॅस आणि हायड्रोजन टाक्या, ड्राइव्ह शाफ्ट, खांब, रॉकेट मोटर केस
भागाचा आकार: काही सेंटीमीटर रुंदीच्या नळ्यांपासून अनेक मीटर व्यासाच्या टाक्या आणि पाईपपर्यंत
अचूकता: आतील पृष्ठभाग मँड्रेलइतका अचूक; तंतूचा कोन आणि भिंतीची जाडी थर थर नियंत्रित
पृष्ठभागाची फिनिश: आतून गुळगुळीत; बाहेरून तंतूंच्या पट्ट्यांमुळे उंचवटे, घासले, गुंडाळले किंवा कोट केले नाही तर
कोणत्या बॅच आकारासाठी योग्य: एकट्या मोठ्या टाक्यांपासून मल्टी-स्पिंडल मशीनवर वर्षाला दहा हजारो सिलिंडरपर्यंत
टूलिंग आणि मशीनचा खर्च: मँड्रेल शेकडो ते शेकडो हजार डॉलर; मशीन दहा हजारांपासून लाखो डॉलरपर्यंत
वेग: लहान नळीसाठी काही मिनिटे; मोठ्या टाकीसाठी काही तास, शिवाय क्युअरिंगचा वेळ

ताकद आणि मर्यादा

बलस्थाने

तंतू सलग राहतात आणि नेमक्या कोनांत ठेवले जातात: वजनाच्या मानाने अतिशय जास्त मजबुती
अंतर्गत दाबाखालील भागांसाठी आदर्श, जसे टाक्या आणि पाईप
अत्यंत स्वयंचलित आणि पुनरावृत्तीक्षम
साहित्याचा अपव्यय कमी

मर्यादा

फक्त फिरू शकणारे आकार: नळ्या, सिलिंडर, घुमट आणि जवळजवळ गोल भाग
अंतर्वक्र आकार अवघड, कारण तंतू खोलगट भागांवर पूल बनवतात
फिनिश केल्याशिवाय बाहेरचा पृष्ठभाग खरबरीत असतो
मँड्रेल बाहेर काढावा लागतो, तो लायनर म्हणून आत ठेवला नसेल तर

कुठे वापरली जाते

ऊर्जा आणि वायूवाहनांसाठी हायड्रोजन आणि नैसर्गिक वायूच्या टाक्या, LPG सिलिंडर
रसायन आणि पाणीगंजरोधक पाईप आणि साठवण टाक्या
एरोस्पेस आणि संरक्षणरॉकेट मोटर केस, लाँच ट्यूब, प्रेशर बाटल्या
ऑटोमोटिव्ह आणि उद्योगकार्बन ड्राइव्ह शाफ्ट, रोलर, हायड्रॉलिक सिलिंडर
क्रीडा आणि विरंगुळागोल्फ क्लबचे शाफ्ट, सायकलचे भाग, स्कूबा आणि पेंटबॉलच्या हवेच्या टाक्या

ओळखायची कशी

बाहेरच्या बाजूला तंतूंच्या पट्ट्यांची एकमेकांना छेदणारी हिऱ्यासारखी नक्षी, कधी कधी पारदर्शक रेझिनखाली दिसते.
घुमटाकार टोके आणि एका किंवा दोन्ही ध्रुवांवर लहान तोंड असलेले गोल किंवा कॅप्सूलसारखे आकार.
गुळगुळीत, अचूक आतील पृष्ठभाग आणि थोडासा उंचवट्यांचा बाह्य पृष्ठभाग.