लेअप आणि ऑटोक्लेव्ह क्युअरिंग

प्रीप्रेगचे थर साच्यावर रचलेले, व्हॅक्यूम-बॅग केलेले आणि उष्णता व दाबाखाली क्युअर केलेले

लेअप भाग आधीच रेझिनमध्ये भिजवलेल्या तंतूंच्या कापडाच्या पातळ पत्र्यांपासून बनवते, साच्यावर एका वेळी एक पत्रा (प्लाय) रचून. हा थर व्हॅक्यूम बॅगमध्ये सील केला जातो आणि ऑटोक्लेव्हमध्ये (दाबाचा ओव्हन) उष्णता आणि दाबाखाली क्युअर केला जातो. अशा प्रकारे विमानाच्या पंखांचे आवरण आणि फॉर्म्युला 1 चेसिस अतिशय कमी वजनात खूप जास्त मजबुती मिळवतात.

फोटो: Jota Machinery, CC BY-SA 4.0, स्रोत: Wikimedia Commons

लेअप आणि ऑटोक्लेव्ह क्युअरिंग: चार पायऱ्या आणि व्हॅक्यूम बॅगमध्ये झूमवर्तुळातले क्रमांक खालील पायऱ्यांशी जुळतात. खालचा पॅनेल पायरी 2 च्या बॅगमध्ये झूम करतो: प्लायमध्ये ठिपके म्हणजे टोकावरून दिसणारे तंतू आणि रेषा म्हणजे पानावर आडवे पडलेले तंतू.

हे कसे चालते

प्लाय कापा आणि रचा. प्रीप्रेग (आधीच अंशतः क्युअर केलेल्या रेझिनमध्ये भिजवलेले तंतूचे कापड किंवा टेप, वापरेपर्यंत गोठवून ठेवलेले) आकारात कापले जाते आणि साच्यावर रचले जाते. प्रत्येक प्लायचे तंतू ठरवलेल्या दिशेला असतात; सर्वात मोठे विमानाचे भाग रोबोट (ऑटोमेटेड फायबर प्लेसमेंट) रचतात.
बॅग लावा आणि व्हॅक्यूम ओढा. पील प्लाय (नंतर फाडून काढता येणारे कापड), ब्रीदर कापड (हवेला जाऊ देणारे फेल्ट) आणि प्लास्टिक बॅग फिल्म वर ठेवली जाते. चिकट सीलंट टेप बॅग साच्याला सील करते. मग पंप हवा खेचतो, म्हणून बाहेरची हवा थर एकमेकांवर दाबते आणि अडकलेली हवा बाहेर पडते.
ऑटोक्लेव्हमध्ये क्युअर करा. ऑटोक्लेव्ह भाग तापवतो, साधारणपणे 120–180 °C पर्यंत. आतील वायूचा दाब सुमारे 3–7 bar पर्यंत वाढवला जातो, म्हणजे सामान्य हवेच्या दाबाच्या तीन ते सात पट, जो बॅगला दाबतो. रेझिन मऊ होते, वाहते आणि तंतू ओले करते, मग काही तासांत क्युअर होते (क्रॉस-लिंक होऊन कडक घन बनते).
साचा काढा, छाटा आणि तपासा. हळू थंड झाल्यावर बॅगचे थर काढले जातात आणि भाग साच्यावरून उचलला जातो. कडा छाटल्या जातात आणि छिद्रे पाडली जातात. महत्त्वाचे भाग व्हॉइड (अडकलेले बुडबुडे) किंवा चिकटण्यात अपयशी ठरलेल्या प्लायसाठी अल्ट्रासाउंडने स्कॅन केले जातात.

मुख्य तथ्ये

साहित्य: कार्बन, काच किंवा अरामिड (मजबूत कृत्रिम तंतू) प्रीप्रेग, बहुतेक इपॉक्सी रेझिनसह; सँडविच पॅनेलसाठी हनीकॉम्ब किंवा फोम गाभे
सामान्य भाग: पंख आणि शेपटीचे आवरण, फ्युसलाज पॅनेल, हेलिकॉप्टर ब्लेड, फॉर्म्युला 1 चेसिस, सॅटेलाइट पॅनेल
भागाचा आकार: तळहाताएवढ्या ब्रॅकेटपासून दहा मीटर लांब पंखांच्या आवरणापर्यंत; ऑटोक्लेव्हच्या आतील आकाराने मर्यादित
अचूकता: आकार साधारणपणे साच्याच्या सुमारे ±0.2–0.5 mm च्या आत; प्रत्येक प्लाय सुमारे 0.1–0.3 mm जाड
पृष्ठभागाची फिनिश: साच्याची बाजू गुळगुळीत आणि अनेकदा चकचकीत (साच्याची नक्कल); बॅगची बाजू पील प्लायमुळे हलकी पोतदार
कोणत्या बॅच आकारासाठी योग्य: एकट्या वस्तूंपासून वर्षाला काही हजार भागांपर्यंत
टूलिंग आणि मशीनचा खर्च: साचे सुमारे 1,000 डॉलर (लहान भाग) पासून 1 दशलक्ष डॉलर किंवा अधिक (मोठी विमान टूलिंग); ऑटोक्लेव्ह शेकडो हजारांपासून अनेक दशलक्ष डॉलर
वेग: लेअपला प्रति भाग तास ते दिवस लागतात; एका क्युअर चक्राला तापवणे आणि थंड होणे धरून साधारणपणे सुमारे 3–8 तास

ताकद आणि मर्यादा

बलस्थाने

सामान्य कंपोझिट मार्गांपैकी सर्वोत्तम मजबुती-वजन गुणोत्तर
दाबामुळे अतिशय कमी व्हॉइड (साधारणपणे सुमारे 1–2 % पेक्षा कमी)
तंतू नेमके जिथे भार जातात तिथे, प्लाय प्लाय ठेवले जातात
पुनरावृत्तीक्षम, उत्तम नोंद असलेली गुणवत्ता, विमान प्रमाणीकरणासाठी विश्वासार्ह

मर्यादा

मंद: प्रति भाग तासांचे कुशल हाताचे काम आणि तासांचे क्युअरिंग
महाग: प्रीप्रेग गोठवून साठवावे लागते आणि त्याचे आयुष्य मर्यादित असते; बॅग आणि कापडे फेकून दिली जातात
भागाचा आकार ऑटोक्लेव्हने मर्यादित, आणि मोठे ऑटोक्लेव्ह घ्यायला आणि चालवायला महाग
क्युअर झालेले थर्मोसेट भाग वितळवता येत नाहीत, म्हणून रिसायकलिंग अवघड

कुठे वापरली जाते

एरोस्पेसपंख आणि शेपटीचे आवरण, फ्युसलाज पॅनेल, फ्लॅप, हेलिकॉप्टरचे रोटर ब्लेड
अंतराळसॅटेलाइटच्या रचना, अँटेना रिफ्लेक्टर, लाँचरचे फेअरिंग
मोटरस्पोर्टफॉर्म्युला 1 चेसिस (चालकाचा जीवरक्षक कक्ष), पंख, बॉडी पॅनेल
सुपरकारकार्बनची छप्परे, हूड, एरो भाग, काही चेसिस टब
वैद्यकीयएक्स-रे टेबलचे वरचे भाग (कार्बन एक्स-रे जाऊ देतो), कृत्रिम पाय

ओळखायची कशी

एक अतिशय गुळगुळीत, अनेकदा चकचकीत बाजू (साच्याची बाजू) आणि पील प्लायने उमटवलेली एक थोडी पोतदार बाजू.
सजावटी भागांवर, पारदर्शक रेझिनखाली दिसणारी कार्बनची विणलेली चौकोनी नक्षी.
कापलेल्या कडांवर पातळ रचलेले थर, आणि क्युअर केल्यानंतर मशीन केलेल्या कडा आणि छिद्रे.
पातळ कवचे किंवा सँडविच पॅनेल, कधी कधी उघड्या कडेवर हनीकॉम्ब दिसते.

यांच्याशी तुलना

रेझिन ट्रान्सफर मोल्डिंग आणि इन्फ्यूजन10.2कोरे तंतू साच्यात जातात आणि द्रव रेझिन नंतर ढकलले किंवा ओढले जाते; प्रीप्रेग किंवा ऑटोक्लेव्ह नाही, म्हणून कमी खर्च.कॉम्प्रेशन मोल्डिंग2.6गरम जुळणारे स्टीलचे डाय साहित्य मिनिटांत दाबतात; खूपच वेगवान, पण तंतूंच्या दिशेवर कमी नियंत्रण.फिलामेंट वाइंडिंग10.4मशीन सलग तंतू फिरत्या गाभ्याभोवती गुंडाळते; फक्त नळ्या आणि टाक्यांसारख्या गोल, पोकळ आकारांसाठी.

पाहा

PolyU IC · ऑटोक्लेव्ह क्युअरिंगची मूळ कल्पना, पायरी पायरीने

Pressure Equipment Academy · लेअपपासून क्युअर झालेल्या विमानाच्या भागापर्यंतचा संपूर्ण मार्ग

Matthieu Libeert (Mat's Prototyping) · प्लाय लेअप आणि व्हॅक्यूम बॅगिंग, जवळून

Composites Central · मोठ्या विमान साच्यांवर तंतूची टेप ठेवणारे रोबोट

खरी छायाचित्रे पाहा

विकिपीडिया: Pre-preg — प्रीप्रेग साहित्य, साठवण आणि ऑटोक्लेव्ह क्युअरिंग, फोटोंसह
Wikimedia Commons फोटो शोध

लक्षात ठेवा

प्रीप्रेग प्लाय हाताने किंवा रोबोटने रचले जातात, प्रत्येकाचे तंतू ठरवलेल्या दिशेला.
व्हॅक्यूम बॅग, मग ऑटोक्लेव्हची उष्णता आणि दाब हवा बाहेर काढतात आणि रेझिन कडक करतात.
ते सर्वात हलके, सर्वात मजबूत भाग देते, पण मंद आणि महाग आहे.

कंपोझिट मधील आणखी

सर्व 100 प्रक्रिया

10.2रेझिन ट्रान्सफर मोल्डिंग आणि इन्फ्यूजनसाच्यात कोरडा तंतू; द्रव रेझिन ढकलले (RTM) किंवा निर्वातने ओढले (इन्फ्युजन)धडा उघडा

10.3पल्ट्रूजनतंतू रेझिन आणि गरम डाइमधून न थांबता ओढले जातातधडा उघडा

10.4फिलामेंट वाइंडिंगरेझिनने ओले केलेले तंतू फिरत्या मँड्रेलवर गुंडाळले जातातधडा उघडा

वापरून पाहा

तुमच्या CAD मध्ये AI ला कामाला लावा.

तुमच्या CAD सॉफ्टवेअरमध्ये पार्ट्स मॉडेल करा, ड्रॉइंग्ज तयार करा आणि पुनरावृत्तीची कामे ऑटोमेट करा.

डाउनलोड (मोफत)डेमो बुक करा