Filament winding
ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং একটি বানোয়াট কৌশল যা মূলত খোলা (সিলিন্ডার) বা বদ্ধ প্রান্ত কাঠামো (চাপ জাহাজ বা ট্যাঙ্ক) তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ায় একটি ঘূর্ণায়মান ম্যান্ড্রেলের উপর চাপের মধ্যে ঘূর্ণায়মান ফিলামেন্ট জড়িত। ম্যান্ড্রেলটি স্পিন্ডলের চারপাশে ঘোরে (অক্ষ 1 বা এক্সঃ স্পিন্ডল) যখন একটি গাড়ির উপর একটি ডেলিভারি চোখ (অক্ষ 2 বা ওয়াইঃ অনুভূমিক) ঘূর্ণায়মান ম্যান্ড্রেলের অক্ষের সাথে অনুভূমিকভাবে অতিক্রম করে, ঘূর্ণন অক্ষের পছন্দসই প্যাটার্ন বা কোণে তন্তু স্থাপন করে। সবচেয়ে সাধারণ ফিলামেন্টগুলি হল কাচ বা কার্বন এবং এগুলি ম্যান্ড্রেলে ক্ষত হওয়ার সময় স্নানের মধ্য দিয়ে গিয়ে রজন দিয়ে মিশ্রিত করা হয়। একবার ম্যান্ড্রেলটি সম্পূর্ণরূপে কাঙ্ক্ষিত পুরুত্বের সাথে আচ্ছাদিত হয়ে গেলে, রজন নিরাময় করা হয়। রজন ব্যবস্থা এবং এর নিরাময়ের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, প্রায়শই ম্যান্ড্রেলটি অটোক্লেভ করা হয় বা ওভেনে গরম করা হয় বা অংশটি নিরাময় না হওয়া পর্যন্ত তেজস্ক্রিয় হিটারের অধীনে ঘোরানো হয়। একবার রজন নিরাময় হয়ে গেলে, ফাঁপা চূড়ান্ত পণ্যটি রেখে ম্যান্ড্রেলটি সরানো বা বের করা হয়। গ্যাসের বোতলের মতো কিছু পণ্যের জন্য, 'ম্যান্ড্রেল' হল সমাপ্ত পণ্যের একটি স্থায়ী অংশ যা গ্যাসের ফুটো রোধ করার জন্য একটি লাইনার তৈরি করে বা সঞ্চিত তরল থেকে সংমিশ্রণকে রক্ষা করার জন্য একটি বাধা হিসাবে। ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং অটোমেশনের জন্য উপযুক্ত, এবং পাইপ এবং ছোট চাপের পাত্রের মতো অনেকগুলি প্রয়োগ রয়েছে যা কোনও মানুষের হস্তক্ষেপ ছাড়াই ক্ষত এবং নিরাময় করা হয়। ঘূর্ণনের জন্য নিয়ন্ত্রিত চলকগুলি হল ফাইবারের ধরন, রজন সামগ্রী, বাতাসের কোণ, টো বা ব্যান্ডউইথ এবং ফাইবারের বান্ডিলের পুরুত্ব। যে কোণে তন্তুটি ক্ষত করা হয় তা চূড়ান্ত পণ্যটির বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব ফেলে। একটি উচ্চ কোণ "হুপ" পরিধিগত শক্তি প্রদান করবে, যেখানে নিম্ন কোণের নিদর্শনগুলি (মেরু বা হেলিকাল) বৃহত্তর অনুদৈর্ঘ্য/অক্ষীয় প্রসার্য শক্তি প্রদান করবে। বর্তমানে এই কৌশল ব্যবহার করে পাইপ, গল্ফ ক্লাব শ্যাফ্ট, রিভার্স অসমোসিস মেমব্রেন হাউজিং, দাঁড়, সাইকেল কাঁটাচামচ, সাইকেল রিম, পাওয়ার এবং ট্রান্সমিশন খুঁটি, প্রেসার ভেসেল, মিসাইল কেসিং, এয়ারক্রাফট ফিউজলেজ, ল্যাম্প পোস্ট এবং ইয়ট স্পার থেকে শুরু করে পণ্য তৈরি করা হচ্ছে। ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং মেশিন সহজতম ওয়াইন্ডিং মেশিনে দুটি গতির অক্ষ থাকে, ম্যান্ড্রেল ঘূর্ণন এবং গাড়ি ভ্রমণ (সাধারণত অনুভূমিক)। দুটি অক্ষ মেশিন শুধুমাত্র পাইপ তৈরির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত। এল. পি. জি বা সি. এন. জি পাত্রে (উদাহরণস্বরূপ) চাপবাহী জাহাজের জন্য চার অক্ষের ঘূর্ণায়মান যন্ত্র থাকা স্বাভাবিক। একটি চার-অক্ষ মেশিনে অতিরিক্তভাবে পরিবহন ভ্রমণের জন্য লম্বভাবে একটি রেডিয়াল (ক্রস-ফিড) অক্ষ থাকে এবং ক্রস-ফিড অক্ষের সাথে একটি ঘূর্ণায়মান ফাইবার পেআউট হেড লাগানো থাকে। পেআউট হেড ঘূর্ণনটি ফাইবার ব্যান্ড মোচড়ানো বন্ধ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এইভাবে ঘূর্ণনের সময় প্রস্থ পরিবর্তিত হয়। চারটির বেশি অক্ষযুক্ত যন্ত্রগুলি উন্নত প্রয়োগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, ছয়-অক্ষের ঘূর্ণায়মান যন্ত্রগুলিতে সাধারণত 3টি রৈখিক এবং 3টি ঘূর্ণন অক্ষ থাকে। 2টি অক্ষের বেশি গতির যন্ত্রগুলিতে কম্পিউটার/সিএনসি নিয়ন্ত্রণ থাকে, তবে আজকাল নতুন 2-অক্ষের যন্ত্রগুলিতে বেশিরভাগ সংখ্যাসূচক নিয়ন্ত্রণ থাকে। কম্পিউটার নিয়ন্ত্রিত ফিলামেন্ট উইন্ডিং মেশিনগুলির উইন্ডিং প্যাটার্ন এবং মেশিন পাথ তৈরি করতে সফ্টওয়্যার ব্যবহারের প্রয়োজন হয়, এই ধরনের সফ্টওয়্যার সাধারণত ফিলামেন্ট উইন্ডিং মেশিন নির্মাতারা বা ক্যাডফিল বা ক্যাডউইন্ডের মতো স্বাধীন পণ্য ব্যবহার করে সরবরাহ করতে পারে, সিএনসি মেশিনের জন্য প্রোগ্রামিং কৌশলগুলির একটি পর্যালোচনা পাওয়া যেতে পারে। এই ধরনের ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়ার একটি উদাহরণ পুরো ওয়েব জুড়ে পাওয়া যাবে। প্রক্রিয়া ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং প্রক্রিয়া; ফাইবার স্ট্র্যান্ড/রোভিং (যাকে ডাইরেক্ট সিঙ্গেল এন্ড রোভিং বলা হয়) বা টেপের একটি অবিচ্ছিন্ন দৈর্ঘ্য ব্যবহার করে, যার ফলে যৌগিক ম্যাট্রিক্সে (70-80%) কাচের উচ্চ শতাংশের কারণে উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজনের অনুপাত সহ উপকরণের একটি শেলের ফলাফল প্যাটার্ন অনুদৈর্ঘ্য, পরিধি, হেলিকাল বা মেরু হতে পারে বেশিরভাগ ওয়ার্কপিসের তাপীয় নিরাময়ের প্রয়োজন ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং প্রক্রিয়াগুলি অবিচ্ছিন্ন বা বিচ্ছিন্ন ধরণের হতে পারে। অবিচ্ছিন্ন ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়া অবিচ্ছিন্ন ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়াগুলি একটি অন্তহীন ব্যান্ড (সাধারণত ড্রস্টহোম প্রক্রিয়া নামে পরিচিত) থেকে গঠিত একটি ম্যান্ড্রেলে ক্রমাগত কম চাপ, ছোট থেকে খুব বড় ব্যাসের পাইপ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নির্মিত পাইপগুলি প্রাথমিকভাবে মাধ্যম (জল, পয়ঃনিষ্কাশন, বর্জ্য-জল) সঞ্চালন/বিতরণ নেটওয়ার্কের জন্য ব্যবহৃত হয়। অবিচ্ছিন্ন ফিলামেন্ট ঘূর্ণায়মান মেশিনগুলি সাধারণত 2টি অক্ষের মেশিন যা ফাইবার, ফাইবারগ্লাস কাপড়, ঘোমটা একটি অবিচ্ছিন্ন হুপ প্যাটার্নে স্থাপন করতে সক্ষম। এই যন্ত্রগুলি সাধারণত একাধিক চপার মোটর (অংশে মাল্টি ডাইরেকশনাল ফাইবার বসানোর জন্য) এবং বালি হপার (অংশে বালি ফেলার জন্য এবং কাঠামোগতভাবে শক্তিশালী কোর প্রদান করার জন্য) দিয়ে সজ্জিত থাকে। ফাইবারগ্লাস ব্যান্ডের জন্য লে-এর কোণটি কাস্টমাইজ করতে মাল্টি অ্যাক্স মেশিন ব্যবহার করা হয়। অন্যান্য ফিলামেন্ট ঘূর্ণায়মান সরঞ্জাম ফাইবারগ্লাস ইমপ্রেগনেশন ফাইবারগ্লাস ডাইরেক্ট রোভিং একটি রজন স্নানের মধ্যে নিমজ্জিত করা হয় যেখানে সেগুলি রজন সিস্টেমের সাথে আবৃত থাকে। ফাইবারগ্লাস রোভিংয়ের প্রতিটি স্ট্র্যান্ড সাইজিং রসায়নের সাথে আবৃত থাকে যা ফাইবারগ্লাস স্ট্র্যান্ড এবং রজনটির মধ্যে গৌণ বন্ধন সরবরাহ করে। আকার একক রজন সিস্টেমের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (যেমন পলিয়েস্টার সামঞ্জস্যপূর্ণ বা ইপোক্সি সামঞ্জস্যপূর্ণ) বা মাল্টি-সিস্টেম সামঞ্জস্যপূর্ণ (পলিয়েস্টার + ইপোক্সি + পলিউরিথেন সামঞ্জস্যপূর্ণ) হতে পারে। পলিইউরেথেন রজন সিস্টেমের ক্ষেত্রে ব্যতীত রজন এবং ফাইবারের মধ্যে একটি বন্ধন নিশ্চিত করার জন্য আকারের সামঞ্জস্যতা গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে রজন সরাসরি কাচের পাশাপাশি আকারের সাথে সমানভাবে আবদ্ধ হয়। প্রচলিত রজন গর্ভাধান ব্যবস্থা হল "ডাব্লু ডিপ বাথ" বা "ডক্টরিং রোল" নকশা, তবে সম্প্রতি বর্জ্য হ্রাস করতে, রজন গর্ভাধানের কার্যকারিতা সর্বাধিক করতে এবং যৌগিক ম্যাট্রিক্স বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে গর্ভাধান স্নানের ক্ষেত্রে বড় অগ্রগতি হয়েছে। এর ফলে প্রচলিত স্নানের তুলনায় অনেক উন্নত গর্ভধারণ এবং রজন থেকে কাচের অনুপাত নিয়ন্ত্রণ হয়। ইমপ্রেগনেটেড টোগুলি তখন আক্ষরিক অর্থে একটি নিয়ন্ত্রিত প্যাটার্নে একটি ম্যান্ড্রেলের (ছাঁচের কোর) চারপাশে ক্ষত করা হয় যাতে অংশটির আকৃতি তৈরি হয়। ঘূর্ণায়মান হওয়ার পরে, রজনটি সাধারণত তাপ ব্যবহার করে নিরাময় করা হয়। ছাঁচের মূল অংশটি সরানো যেতে পারে বা অংশটির একটি অবিচ্ছেদ্য উপাদান হিসাবে রেখে দেওয়া যেতে পারে (রোসাটো, ডি. ভি.)। এই প্রক্রিয়াটি প্রাথমিকভাবে ফাঁপা, সাধারণত বৃত্তাকার বা ডিম্বাকৃতি বিভাগের উপাদানগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন পাইপ এবং ট্যাঙ্ক। চাপবাহী জাহাজ, পাইপ এবং ড্রাইভ শ্যাফ্ট সবই ফিলামেন্ট ওয়াইন্ডিং ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে। এটি অন্যান্য ফাইবার প্রয়োগ পদ্ধতির সাথে একত্রিত করা হয়েছে যেমন হাত লে-আপ, পুলট্রুশন এবং ব্রেডিং। সংক্ষেপণ ফাইবার টেনশনের মাধ্যমে হয় এবং রজন উপাদান প্রাথমিকভাবে পরিমাপ করা হয়। তন্তুগুলি ঘূর্ণায়মান হওয়ার আগে (ভেজা ঘূর্ণায়মান), প্রাক-গর্ভধারণ (শুকনো ঘূর্ণায়মান) বা গর্ভাবস্থার পরে রজন দিয়ে গর্ভধারণ করা যেতে পারে। ওয়েট ওয়াইন্ডিং-এর দীর্ঘ সঞ্চয় জীবন এবং কম সান্দ্রতা সহ সর্বনিম্ন মূল্যের উপকরণ ব্যবহার করার সুবিধা রয়েছে। প্রাক-পরিবর্ধিত সিস্টেমগুলি আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ রজন সামগ্রী সহ অংশ তৈরি করে এবং প্রায়শই দ্রুত ক্ষত হতে পারে। ফাইবারগ্লাস টেনশনার ফাইবার টেনশন যৌগিক কাঠামো তৈরিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। যদি স্ট্র্যান্ডের উপর টান খুব কম হয়, তবে যৌগিক ল্যামিনেট কাঠামোর যান্ত্রিক শক্তি এবং কর্মক্ষমতা কম থাকবে। যদি উত্তেজনা খুব বেশি হয়, তবে স্ট্র্যান্ডগুলি ভঙ্গুর হয়ে যেতে পারে বা ফাউজ বিল্ডআপ অনুভব করতে পারে। অত্যধিক চাপের কারণে, ল্যামিনেটে রজন এবং কাচের অনুপাত গ্রহণযোগ্য সীমা অতিক্রম করতে পারে যার ফলে ল্যামিনেট তৈরি হয় যা মাধ্যম এবং তরল পরিবহনের ক্ষেত্রে অনুপযুক্ত। ফাইবারগ্লাস টেনশনারগুলি ফাইবারগ্লাস স্ট্র্যান্ডগুলির গর্ভধারণের আগে বা পরে তার অবস্থানের উপর নির্ভর করে শুষ্ক বা আর্দ্র টান প্রদান করতে পারে। উপাদান কাচ তন্তু হল তন্তু যা ফিলামেন্ট ঘূর্ণনের জন্য প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, কার্বন এবং আরামিড তন্তুও ব্যবহার করা হয়। বেশিরভাগ উচ্চ শক্তির সমালোচনামূলক মহাকাশ কাঠামো ইপোক্সি বা পলিউরিথেন রজন দিয়ে উত্পাদিত হয়, ইপোক্সি, পলিউরিথেন বা সস্তা পলিয়েস্টার রজন বেশিরভাগ অন্যান্য প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়। কোনও বিরতি বা সংযোগ ছাড়াই অবিচ্ছিন্ন শক্তিবৃদ্ধি ব্যবহার করার ক্ষমতা একটি নির্দিষ্ট সুবিধা, যেমন উচ্চ ফাইবার ভলিউম ভগ্নাংশ যা পাওয়া যায়, প্রায় 60 শতাংশ থেকে 80 শতাংশ। শুধুমাত্র একটি ফিলামেন্ট ক্ষত কাঠামোর অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠ মসৃণ হবে যদি না বাইরের পৃষ্ঠে একটি গৌণ অপারেশন করা হয়। উপাদানটি সাধারণত ম্যান্ড্রেল অপসারণের আগে উচ্চ তাপমাত্রায় নিরাময় করা হয়। যন্ত্র বা গ্রাইন্ডিংয়ের মতো সমাপ্তি ক্রিয়াকলাপগুলি সাধারণত প্রয়োজন হয় না (ফার্নেস, জে., Azom.com)। রেজিনঃ যেকোনও, যেমন। ইপোক্সি, পলিউরিথেন, পলিয়েস্টার, ভিনিলেস্টার, ফেনোলিক, ফুরান, পলিমাইড। তন্তুঃ গ্লাস, আরামিড, কার্বন এবং বোরন তন্তু। তন্তুগুলি সরাসরি একটি ক্রি থেকে ব্যবহার করা হয় এবং কাপড়ের আকারে বোনা বা সেলাই করা হয় না। কোরঃ যেকোনও, যদিও উপাদানগুলি সাধারণত একক ত্বক হয়। বিপত্তি নির্গমন পলিয়েস্টার এবং ভিনাইল এস্টার রজন ব্যবস্থা ব্যবহার করে ফাইবারগ্লাস উৎপাদন প্রক্রিয়ার কর্মচারীরা একাধিক বিপদের সম্মুখীন হয়-উচ্চ মাত্রার স্টাইরিন। স্টাইরিন নির্গমন নিয়ন্ত্রণ এবং সীমা আরও কঠোর হওয়ার সাথে সাথে শিল্পটি ধীরে ধীরে পলিউরিথেনের মতো রজন ব্যবস্থার দিকে সরে যাচ্ছে যেখানে উদ্বায়ী দ্রাবক নেই। বিসফেনল এ বিসফেনল এ (বিপিএ) ইপোক্সি রজন ব্যবস্থার একটি মূল উপাদান। বিপিএ একটি সন্দেহভাজন অন্তঃস্রাবী ব্যাঘাতকারী এবং অনেক দেশে শিশুর বোতলের মতো পণ্যগুলিতে ব্যবহার করা নিষিদ্ধ। যেহেতু বিপিএ প্রাণী অধ্যয়নে একটি প্রজনন, বিকাশমূলক এবং পদ্ধতিগত বিষাক্ত এবং দুর্বলভাবে এস্ট্রোজেনিক, তাই বিশেষ করে শিশুদের স্বাস্থ্য এবং পরিবেশের উপর এর সম্ভাব্য প্রভাব সম্পর্কে প্রশ্ন রয়েছে। ইউএস-ইপিএ জল এবং বর্জ্য জলের পাইপের আস্তরণের বিপিএ-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে বিপিএর জন্য বিকল্প বিশ্লেষণ শুরু করতে চায় কারণ এই অ্যাপ্লিকেশনটির মানব এবং পরিবেশগত এক্সপোজারের সম্ভাবনা থাকতে পারে। পাইপের মতো ইপোক্সি-ভিত্তিক যৌগিক পণ্য থেকে বিপিএ উচ্চ তাপমাত্রার সাপেক্ষে তরল মাধ্যমের (জল) মধ্যে বেরিয়ে যেতে পারে এবং এটি উদ্বেগের কারণ। বিষাক্ত এবং বিপজ্জনক নিরাময়কারী এম. ই. কে. পি একটি গুরুতর ত্বকের জ্বালা এবং প্রগতিশীল ক্ষয়কারী ক্ষতি বা অন্ধত্বের কারণ হতে পারে বলে সন্দেহ করা হয়েছিল। এমডিএ (4,4 '-ডায়ামিনোডেফিনাইল মিথেন) একটি সন্দেহজনক কার্সিনোজেন রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ইউরেথেন কম্পোজিটস গ্রুপ-গ্রাউন্ড ব্রেকিং ফিলামেন্ট উইন্ডিং পলিউরিথেন রেজিন, প্রযুক্তি এবং সরঞ্জাম অটোনেশনাল কম্পোজিট উপাদান ফ্যাব্রিকেশন কৌশল