جامع مواد کے لیے ریپڈ پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی کا جائزہ

اس وقت، جامع مادی ڈھانچے کے لیے بہت سے مینوفیکچرنگ کے عمل ہیں، جن کا اطلاق مختلف ڈھانچوں کی پیداوار اور تیاری پر کیا جا سکتا ہے۔تاہم، ہوا بازی کی صنعت کی صنعتی پیداواری کارکردگی اور پیداواری لاگت کو مدنظر رکھتے ہوئے، خاص طور پر سول ہوائی جہاز، وقت اور اخراجات کو کم کرنے کے لیے کیورنگ کے عمل کو بہتر بنانے کی اشد ضرورت ہے۔ریپڈ پروٹو ٹائپنگ ایک نیا مینوفیکچرنگ طریقہ ہے جو مجرد اور اسٹیکڈ فارمنگ کے اصولوں پر مبنی ہے، جو کہ ایک کم لاگت ریپڈ پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی ہے۔عام ٹیکنالوجیز میں کمپریشن مولڈنگ، مائع کی تشکیل، اور تھرمو پلاسٹک مرکب مواد کی تشکیل شامل ہیں۔

1. مولڈ دبانے والی تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی
مولڈنگ کی تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی ایک ایسا عمل ہے جو مولڈنگ مولڈ میں پہلے سے رکھی پری پریگ خالی جگہوں کو رکھتا ہے، اور مولڈ بند ہونے کے بعد، خالی جگہوں کو کمپیکٹ کیا جاتا ہے اور ہیٹنگ اور پریشر کے ذریعے مضبوط کیا جاتا ہے۔مولڈنگ کی رفتار تیز ہے، مصنوعات کا سائز درست ہے، اور مولڈنگ کا معیار مستحکم اور یکساں ہے۔آٹومیشن ٹیکنالوجی کے ساتھ مل کر، یہ سول ایوی ایشن کے میدان میں بڑے پیمانے پر پیداوار، آٹومیشن، اور کاربن فائبر جامع ساختی اجزاء کی کم لاگت مینوفیکچرنگ حاصل کر سکتا ہے۔

مولڈنگ کے مراحل:
① ایک اعلی طاقت والا دھاتی سانچہ حاصل کریں جو پیداوار کے لیے مطلوبہ حصوں کے طول و عرض سے مماثل ہو، اور پھر مولڈ کو پریس میں انسٹال کریں اور اسے گرم کریں۔
② مطلوبہ مرکب مواد کو مولڈ کی شکل میں پیش کریں۔پریفارمنگ ایک اہم قدم ہے جو تیار شدہ حصوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔
③ پہلے سے تیار شدہ حصوں کو گرم سانچے میں داخل کریں۔پھر مولڈ کو بہت زیادہ دباؤ پر کمپریس کریں، عام طور پر 800psi سے لے کر 2000psi تک (حصے کی موٹائی اور استعمال شدہ مواد کی قسم پر منحصر ہے)۔
④ دباؤ چھوڑنے کے بعد، اس حصے کو سڑنا سے ہٹا دیں اور کسی بھی گڑ کو ہٹا دیں۔

مولڈنگ کے فوائد:
مختلف وجوہات کی بناء پر، مولڈنگ ایک مقبول ٹیکنالوجی ہے.اس کے مقبول ہونے کی ایک وجہ یہ ہے کہ یہ جدید جامع مواد استعمال کرتا ہے۔دھاتی حصوں کے مقابلے میں، یہ مواد اکثر مضبوط، ہلکے اور زیادہ سنکنرن مزاحم ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں اشیاء بہتر میکانکی خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں۔
مولڈنگ کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ اس کی انتہائی پیچیدہ پرزے تیار کرنے کی صلاحیت ہے۔اگرچہ یہ ٹیکنالوجی پلاسٹک انجیکشن مولڈنگ کی پیداواری رفتار کو مکمل طور پر حاصل نہیں کر سکتی، لیکن یہ عام پرتدار جامع مواد کے مقابلے میں زیادہ ہندسی شکلیں فراہم کرتی ہے۔پلاسٹک انجکشن مولڈنگ کے مقابلے میں، یہ طویل ریشوں کی اجازت دیتا ہے، مواد کو مضبوط بناتا ہے.لہذا، مولڈنگ کو پلاسٹک انجیکشن مولڈنگ اور لیمینیٹڈ کمپوزٹ میٹریل مینوفیکچرنگ کے درمیان درمیانی زمین کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔

1.1 ایس ایم سی بنانے کا عمل
ایس ایم سی شیٹ میٹل بنانے والی جامع مواد کا مخفف ہے، یعنی شیٹ میٹل بنانے والی جامع مواد۔اہم خام مال ایس ایم سی خصوصی سوت، غیر سیر شدہ رال، کم سکڑنے والی اضافی اشیاء، فلرز اور مختلف اضافی اشیاء پر مشتمل ہیں۔1960 کی دہائی کے اوائل میں، یہ پہلی بار یورپ میں نمودار ہوا۔1965 کے آس پاس، امریکہ اور جاپان نے یکے بعد دیگرے اس ٹیکنالوجی کو تیار کیا۔1980 کی دہائی کے آخر میں، چین نے بیرون ملک سے اعلی درجے کی SMC پروڈکشن لائنز اور عمل متعارف کرایا۔SMC کے فوائد ہیں جیسے برقی کارکردگی، سنکنرن مزاحمت، ہلکا وزن، اور سادہ اور لچکدار انجینئرنگ ڈیزائن۔اس کی مکینیکل خصوصیات کا موازنہ دھاتی مواد سے کیا جا سکتا ہے، اس لیے یہ نقل و حمل، تعمیرات، الیکٹرانکس اور الیکٹریکل انجینئرنگ جیسی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

1.2 BMC بنانے کا عمل
1961 میں، جرمنی میں Bayer AG کی طرف سے تیار کردہ غیر سیر شدہ رال شیٹ مولڈنگ کمپاؤنڈ (SMC) کا آغاز کیا گیا۔1960 کی دہائی میں، بلک مولڈنگ کمپاؤنڈ (BMC) کو فروغ دیا جانا شروع ہوا، جسے یورپ میں DMC (آٹا مولڈنگ کمپاؤنڈ) بھی کہا جاتا ہے، جسے ابتدائی مراحل (1950) میں گاڑھا نہیں کیا گیا تھا؛امریکی تعریف کے مطابق، BMC ایک گاڑھا BMC ہے۔یورپی ٹیکنالوجی کو قبول کرنے کے بعد، جاپان نے بی ایم سی کے استعمال اور ترقی میں اہم کامیابیاں حاصل کی ہیں، اور 1980 کی دہائی تک، ٹیکنالوجی بہت پختہ ہو چکی تھی۔اب تک، BMC میں استعمال ہونے والا میٹرکس غیر سیر شدہ پالئیےسٹر رال رہا ہے۔

بی ایم سی کا تعلق تھرموسیٹنگ پلاسٹک سے ہے۔مادی خصوصیات کی بنیاد پر، انجیکشن مولڈنگ مشین کے میٹریل بیرل کا درجہ حرارت مادی بہاؤ کو آسان بنانے کے لیے بہت زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔لہذا، بی ایم سی کے انجیکشن مولڈنگ کے عمل میں، میٹریل بیرل کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنا بہت ضروری ہے، اور درجہ حرارت کی مناسبیت کو یقینی بنانے کے لیے ایک کنٹرول سسٹم کا ہونا ضروری ہے، تاکہ فیڈنگ سیکشن سے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت حاصل کیا جا سکے۔ نوزل

1.3 Polycyclopentadiene (PDCPD) مولڈنگ
Polycyclopentadiene (PDCPD) مولڈنگ زیادہ تر ایک خالص میٹرکس ہے بجائے کہ مضبوط پلاسٹک۔PDCPD مولڈنگ کے عمل کا اصول، جو 1984 میں سامنے آیا، اسی زمرے سے تعلق رکھتا ہے جیسے polyurethane (PU) مولڈنگ، اور اسے سب سے پہلے ریاستہائے متحدہ اور جاپان نے تیار کیا تھا۔
Telene، جاپانی کمپنی Zeon Corporation کی ذیلی کمپنی (Bondues، France میں واقع) نے PDCPD کی تحقیق اور ترقی اور اس کے تجارتی کاموں میں بڑی کامیابی حاصل کی ہے۔
RIM مولڈنگ کا عمل خود کار طریقے سے آسان ہے اور اس میں FRP چھڑکنے، RTM، یا SMC جیسے عمل کے مقابلے مزدوری کی لاگت کم ہے۔PDCPD RIM کے ذریعے استعمال ہونے والی مولڈ لاگت SMC کے مقابلے میں بہت کم ہے۔مثال کے طور پر، Kenworth W900L کا انجن ہڈ مولڈ نکل شیل اور کاسٹ ایلومینیم کور کا استعمال کرتا ہے، جس میں کم کثافت والی رال صرف 1.03 کی مخصوص کشش ثقل کے ساتھ ہوتی ہے، جس سے نہ صرف اخراجات کم ہوتے ہیں بلکہ وزن بھی کم ہوتا ہے۔

1.4 فائبر ریئنفورسڈ تھرمو پلاسٹک کمپوزٹ میٹریلز (LFT-D) کی براہ راست آن لائن تشکیل
1990 کے آس پاس، LFT (Long Fiber Reinforced Thermoplastics Direct) یورپ اور امریکہ کی مارکیٹ میں متعارف کرایا گیا۔ریاستہائے متحدہ میں سی پی آئی کمپنی دنیا کی پہلی کمپنی ہے جس نے ڈائریکٹ ان لائن کمپوزٹ لانگ فائبر ریئنفورسڈ تھرمو پلاسٹک مولڈنگ کا سامان اور متعلقہ ٹیکنالوجی (LFT-D، ڈائریکٹ ان لائن مکسنگ) تیار کی ہے۔یہ 1991 میں تجارتی آپریشن میں داخل ہوا اور اس میدان میں عالمی رہنما ہے۔Diffenbarcher، ایک جرمن کمپنی، 1989 سے LFT-D ٹیکنالوجی پر تحقیق کر رہی ہے۔ فی الحال، بنیادی طور پر LFT D، Tailored LFT (جو ساختی تناؤ کی بنیاد پر مقامی کمک حاصل کر سکتے ہیں)، اور Advanced Surface LFT-D (نظر آنے والی سطح، اونچی سطح) ہیں۔ معیار) ٹیکنالوجیز۔پیداوار لائن کے نقطہ نظر سے، Diffenbarcher کے پریس کی سطح بہت زیادہ ہے.جرمن کوپریشن کمپنی کا D-LFT اخراج کا نظام بین الاقوامی سطح پر نمایاں پوزیشن پر ہے۔

1.5 مولڈ لیس کاسٹنگ مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی (PCM)
پی سی ایم (پیٹرن لیس کاسٹنگ مینوفیکچرنگ) سنگھوا یونیورسٹی کے لیزر ریپڈ پروٹو ٹائپنگ سینٹر نے تیار کیا ہے۔تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی کو روایتی رال ریت کاسٹنگ کے عمل پر لاگو کیا جانا چاہئے.سب سے پہلے، حصہ CAD ماڈل سے کاسٹنگ CAD ماڈل حاصل کریں۔کاسٹنگ CAD ماڈل کی STL فائل کو کراس سیکشنل پروفائل کی معلومات حاصل کرنے کے لیے تہہ دار کیا جاتا ہے، جسے پھر کنٹرول کی معلومات پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔مولڈنگ کے عمل کے دوران، پہلی نوزل ​​درست طریقے سے کمپیوٹر کنٹرول کے ذریعے ریت کی ہر تہہ پر چپکنے والی چیز کو چھڑکتی ہے، جب کہ دوسری نوزل ​​اسی راستے پر کیٹیلسٹ کو چھڑکتی ہے۔دونوں ایک بانڈ ری ایکشن سے گزرتے ہیں، ریت کی تہہ کو تہہ در تہہ مضبوط کرتے ہیں اور ایک ڈھیر بناتے ہیں۔اس علاقے کی ریت جہاں چپکنے والی اور اتپریرک ایک ساتھ کام کرتے ہیں ایک ساتھ ٹھوس ہوجاتی ہے، جب کہ دیگر علاقوں میں ریت دانے دار حالت میں رہتی ہے۔ایک پرت کو ٹھیک کرنے کے بعد، اگلی تہہ بندھ جاتی ہے، اور تمام پرتوں کے بندھے جانے کے بعد، ایک مقامی ہستی حاصل کی جاتی ہے۔اصل ریت اب بھی ان علاقوں میں خشک ریت ہے جہاں چپکنے والا اسپرے نہیں کیا جاتا ہے، جس سے اسے ہٹانا آسان ہو جاتا ہے۔درمیان میں موجود خشک ریت کو صاف کرکے، دیوار کی ایک خاص موٹائی کے ساتھ کاسٹنگ مولڈ حاصل کیا جاسکتا ہے۔ریت کے سانچے کی اندرونی سطح پر پینٹ لگانے یا ان سے چھلنی کرنے کے بعد، اسے دھات ڈالنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

پی سی ایم کے عمل کا کیورنگ ٹمپریچر پوائنٹ عام طور پر تقریباً 170 ℃ ہوتا ہے۔PCM کے عمل میں استعمال ہونے والی اصل کولڈ لیٹنگ اور کولڈ سٹرپنگ مولڈنگ سے مختلف ہے۔کولڈ لیئنگ اور کولڈ سٹرپنگ میں پروڈکٹ کی ساخت کی ضروریات کے مطابق مولڈ پر پری پریگ کو آہستہ آہستہ ڈالنا شامل ہوتا ہے جب مولڈ ٹھنڈے سرے پر ہوتا ہے، اور پھر ایک خاص دباؤ فراہم کرنے کے لیے بچھانے کے مکمل ہونے کے بعد فارمنگ پریس کے ساتھ مولڈ کو بند کرنا ہوتا ہے۔اس وقت، مولڈ ٹمپریچر مشین کا استعمال کرتے ہوئے مولڈ کو گرم کیا جاتا ہے، معمول کا عمل یہ ہے کہ درجہ حرارت کو کمرے کے درجہ حرارت سے 170 ℃ تک بڑھایا جائے، اور حرارتی شرح کو مختلف مصنوعات کے مطابق ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ان میں سے زیادہ تر اس پلاسٹک سے بنے ہیں۔جب مولڈ کا درجہ حرارت مقررہ درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے تو، اعلی درجہ حرارت پر مصنوعات کو ٹھیک کرنے کے لیے موصلیت اور دباؤ کا تحفظ کیا جاتا ہے۔کیورنگ مکمل ہونے کے بعد، مولڈ ٹمپریچر کو نارمل درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے لیے مولڈ ٹمپریچر مشین کا استعمال بھی ضروری ہے، اور ہیٹنگ ریٹ بھی 3-5 ℃/منٹ مقرر کیا جاتا ہے، پھر مولڈ کھولنے اور حصہ نکالنے کے ساتھ آگے بڑھیں۔

2. مائع بنانے والی ٹیکنالوجی
مائع بنانے والی ٹکنالوجی (LCM) سے مراد جامع مواد بنانے والی ٹیکنالوجیز کی ایک سیریز ہے جو پہلے خشک فائبر کو بند مولڈ کیویٹی میں رکھتی ہے، پھر مولڈ بند ہونے کے بعد مائع رال کو مولڈ گہا میں داخل کرتی ہے۔دباؤ کے تحت، رال بہتی ہے اور ریشوں کو بھگو دیتی ہے۔ہاٹ پریسنگ کین بنانے کے عمل کے مقابلے میں، ایل سی ایم کے بہت سے فوائد ہیں، جیسے کہ اعلی جہتی درستگی اور پیچیدہ ظاہری شکل کے ساتھ پرزوں کی تیاری کے لیے موزوں ہونا؛کم مینوفیکچرنگ لاگت اور سادہ آپریشن۔
خاص طور پر حالیہ برسوں میں تیار کردہ ہائی پریشر RTM عمل، HP-RTM (ہائی پریشر رال ٹرانسفر مولڈنگ)، جسے مختصراً HP-RTM مولڈنگ عمل کہا جاتا ہے۔اس سے مراد فائبر رینفورسڈ میٹریل اور پری ایمبیڈڈ اجزاء کے ساتھ پہلے سے رکھے ہوئے ویکیوم سیل بند مولڈ میں رال کو مکس کرنے اور انجیکشن کرنے کے لیے ہائی پریشر پریشر کا استعمال کرنا ہے، اور پھر رال فلنگ، امپریگنیشن، کیورنگ، اور ڈیمولڈنگ کے ذریعے جامع مواد کی مصنوعات حاصل کرنا ہے۔ .انجیکشن کے وقت کو کم کرکے، یہ توقع کی جاتی ہے کہ ہوا بازی کے ساختی اجزاء کے مینوفیکچرنگ کے وقت کو دس منٹوں کے اندر کنٹرول کیا جائے گا، جس سے اعلیٰ فائبر مواد اور اعلیٰ کارکردگی والے پرزہ جات کی مینوفیکچرنگ حاصل ہوگی۔
HP-RTM بنانے کا عمل ایک سے زیادہ صنعتوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والے جامع مواد کی تشکیل کے عمل میں سے ایک ہے۔اس کے فوائد روایتی RTM عمل کے مقابلے میں کم لاگت، مختصر سائیکل، بڑے پیمانے پر پیداوار، اور اعلیٰ معیار کی پیداوار (سطح کے اچھے معیار کے ساتھ) حاصل کرنے کے امکانات میں مضمر ہیں۔یہ مختلف صنعتوں جیسے آٹوموٹو مینوفیکچرنگ، جہاز سازی، ہوائی جہاز کی تیاری، زرعی مشینری، ریلوے نقل و حمل، ہوا سے بجلی کی پیداوار، کھیلوں کے سامان وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

3. تھرمو پلاسٹک جامع مواد بنانے والی ٹیکنالوجی
حالیہ برسوں میں، تھرموپلاسٹک مرکب مواد گھریلو اور بین الاقوامی سطح پر جامع مواد کی تیاری کے میدان میں ایک تحقیقی ہاٹ اسپاٹ بن گیا ہے، ان کے اعلی اثرات کی مزاحمت، اعلی جفاکشی، زیادہ نقصان برداشت کرنے اور گرمی کی اچھی مزاحمت کے فوائد کی وجہ سے۔تھرموپلاسٹک مرکب مواد کے ساتھ ویلڈنگ ہوائی جہاز کے ڈھانچے میں ریوٹ اور بولٹ کنکشن کی تعداد کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے، جس سے پیداواری کارکردگی میں بہت زیادہ بہتری آتی ہے اور پیداواری لاگت کم ہوتی ہے۔ایئر فریم کولنز ایرو اسپیس کے مطابق، ہوائی جہاز کے ڈھانچے کے فرسٹ کلاس فراہم کنندہ، غیر گرم دبانے سے ویلڈ ایبل تھرمو پلاسٹک ڈھانچے تشکیل دے سکتے ہیں جن میں دھات اور تھرموسیٹنگ مرکب اجزاء کے مقابلے مینوفیکچرنگ سائیکل کو 80 فیصد تک چھوٹا کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔
مواد کی سب سے مناسب مقدار کا استعمال، انتہائی اقتصادی عمل کا انتخاب، مناسب حصوں میں مصنوعات کا استعمال، پہلے سے طے شدہ ڈیزائن کے اہداف کا حصول، اور مصنوعات کی مثالی کارکردگی کی لاگت کے تناسب کا حصول ہمیشہ سے ہی سمت رہا ہے۔ جامع مادی پریکٹیشنرز کے لیے کوششوں کا۔مجھے یقین ہے کہ پروڈکشن ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مستقبل میں مزید مولڈنگ کے عمل تیار کیے جائیں گے۔