کاربن فائبر کیسے بنایا جاتا ہے؟
کاربن فائبر کیسے بنایا جاتا ہے؟
کاربن فائبر کو ہر انجینئر کا خوابیدہ مواد سمجھا جاتا ہے کیونکہ یہ ہلکا پھلکا اور ساتھ ہی ناقابل یقین حد تک پائیدار بھی ہے۔ یہ ہزاروں متوازی تاروں پر مشتمل ہے۔ ان تاروں کو کاربن فائبر مرکبات میں ایک ساتھ موڑا یا بُنا جا سکتا ہے۔ کاربن فائبر اتنا قیمتی مواد ہے کیونکہ یہ سٹیل سے پانچ گنا زیادہ مضبوط ہے۔
کاربن فائبر بنانے کے لیے، ایک پلاسٹک پین فائبر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ہزاروں تاروں پر مشتمل ہے جو انسانی بالوں سے بھی پتلے ہیں۔ وہ کاربن ایٹموں کی ایک زنجیر بنانے کے لیے اسے کیمیائی طور پر تبدیل کرتے ہیں جس کے نتیجے میں حتمی مصنوعات کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایسی خاص مشینیں ہیں جن میں وہ ان ہزاروں ریشوں کو قطار میں لگاتی ہیں۔ مشین کے بعد، ریشے آکسیڈیشن اوون کے ذریعے کئی منٹ تک سفر کرتے ہیں۔
تندور میں درجہ حرارت تقریباً 480 ڈگری ایف ہوتا ہے۔ اس درجہ حرارت کی وجہ سے ریشے ہوا سے آکسیجن کے مالیکیول اٹھاتے ہیں۔ یہ عمل ریشوں کے جوہری ڈھانچے کو دوبارہ ترتیب دیتا ہے اور انہیں گرمی کے خلاف مزاحم بناتا ہے۔ جیسے جیسے ریشے آکسائڈائز ہوتے ہیں، وہ رنگ بدلتے ہیں اور سیاہ ہو جاتے ہیں۔ آکسائڈائز ہونے کے بعد، وہ اگلے عمل کے لئے تیار ہیں، جو کاربنائزیشن ہے.
ریشوں کو آکسیجن فری گیس مکسچر میں گرم کیا جاتا ہے۔ اس عمل کی بدولت غیر کاربن ایٹموں کو باہر نکال دیا جاتا ہے۔ باقی کاربن ایٹم مضبوطی سے بانڈنگ کرسٹل میں تبدیل ہو جاتے ہیں، فائبر کی لمبائی کے متوازی چلتے ہیں۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں مواد کو اپنی طاقت ملتی ہے۔ اس کے بعد ریشے برقی چارج شدہ پانی کے غسل کے ذریعے سفر کرتے ہیں جو ریشوں کی سطح کو کنارے لگاتا ہے تاکہ وہ رال کو بہتر طریقے سے جذب کر سکیں۔
اس کے بعد، رال کا ایک ہلکا ابتدائی کوٹ لگایا جاتا ہے، جو مولڈنگ رال سے ریشوں کے کیمیائی بندھن کو تقویت دیتا ہے۔ اس عمل کے بعد، ریشوں کو یا تو کاربن فائبر کے تانے بانے میں بُنا جاتا ہے یا پروڈکٹ کو ڈھالنے کے لیے رال کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ یہ مسلسل فائبر دھاگے کا رول، میش قسم کے دھاگوں کے بنے ہوئے کپڑے، اور استعمال کے لیے نیم تیار شدہ پری پریگ پروڈکٹ ہو سکتا ہے۔ prepreg کا استعمال دنیا بھر میں وسیع ہے.
رال ایپوکسی کا ایک فارمولہ ہے جس میں پاؤڈر ہارڈنرز اور ایکسلریٹر ہوتے ہیں۔ کارکن رال کو فلم بنانے والی مشین میں ڈالتے ہیں، جو رال کو ایک پتلی گیلی تہہ میں کاغذ پر پرنٹ کرتی ہے۔ اس دوران ایک اور مشین 200 سے 300 کاربن فائبروں کو کاربن فائبر ویب میں ترتیب دیتی ہے۔ ویب کی موٹائی پری پریگ شیٹ کی موٹائی کا تعین کرتی ہے۔
عام طور پر، رال سے لیپت کاغذ کے دو رول رال امپریگنیشن مشین پر لگائے جاتے ہیں۔ ایک حرارتی عنصر ویب کو گرم کرتا ہے جب یہ رال کے جذب کو آسان بنانے کے لیے داخل ہوتا ہے۔ پھر، گرم کاربن فائبر ویب کو رال لیپت کاغذ کی دو چادروں کے درمیان سینڈویچ کیا جاتا ہے۔ ہائی پریشر ہیٹڈ رولرس کی بدولت، رال لاکھوں کاربن فائبر فلامینٹ میں گھس جاتی ہے۔
ٹھنڈک والی جگہ پر، مائع رال جیل میں بدل جاتا ہے تاکہ اگلے اسٹیشن پر کاغذ کو ہٹایا جا سکے۔ اگلے سٹیشن میں، prepreg شیٹ کے سب سے اوپر ایک پالئیےسٹر فلم کے ساتھ احاطہ کرتا ہے. اس کے بعد، شیٹ ایک رول میں زخم ہے. فیکٹری کی لیب میں، تکنیکی ماہرین پری پریگ نمونوں پر کوالٹی کنٹرول ٹیسٹ چلاتے ہیں۔ اس طرح کی جانچ اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ کاربن فائبر زیادہ سے زیادہ طاقت، استحکام اور گرمی کی مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
یہ کہنے کی ضرورت نہیں کہ دنیا بھر میں مینوفیکچررز مختلف تکنیکوں کو استعمال کرتے ہیں جو کمپنی کے راز ہیں، لیکن وسیع معنوں میں، کاربن فائبر کی تخلیق کا مذکورہ بالا عمل وہی ہے جس کی ہر کوئی پیروی کرتا ہے۔
