নির্ভুল কার্বন ফাইবার টিউব, প্লেট এবং কাস্টম পার্টস | ইয়েহাই দুশি

কোর শ্রেণীবিভাগ: প্রয়োগের পরিস্থিতি এবং পণ্যের আকৃতির ভিত্তিতে সঠিক শ্রেণীবিভাগ

কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি বিস্তৃত শ্রেণীর অধ্যায়ভুক্ত, যা প্রয়োগ ক্ষেত্র, পণ্যের আকৃতি এবং সাবস্ট্রেট প্রকারের ভিত্তিতে চারটি প্রধান শ্রেণীতে বিভক্ত করা যেতে পারে। প্রতিটি ধরনের পণ্য ভিন্ন চাহিদার উপর ফোকাস করে, যেখানে পুনরাবৃত্তির হার 50% -এর নিচে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং একাধিক শিল্পের জন্য ব্যাপক আওতা নিশ্চিত করে।

1. প্রয়োগ ক্ষেত্র অনুযায়ী: উচ্চ-প্রান্তের উৎপাদন শ্রেণীগুলির পরিস্থিতি ভিত্তিক খণ্ডীকরণ

কার্বন ফাইবার পণ্যগুলির জন্য আবেদনের ক্ষেত্র হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণীবিভাগের মাত্রা, এবং বিভিন্ন শিল্পের কার্যকারিতার প্রয়োজনীয়তা বিভিন্ন ধরনের বিশেষায়িত পণ্যের উদ্ভব ঘটিয়েছে। এর মধ্যে, চারটি প্রধান ক্ষেত্র বাজার আধিপত্যের 80% এর বেশি অবদান রাখে:

• বিমান ও মহাকাশ চালনার জন্য কার্বন ফাইবার পণ্য: এই পণ্যগুলির চূড়ান্ত কার্যকারিতা+উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা"-এর মতো মূল প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যার মধ্যে বিমানের দেহের গঠনমূলক উপাদান, ডানার খোস, লেজের ফিন, ইঞ্জিন ন্যাসেল ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। কিছু উচ্চ-প্রান্তের পণ্য রকেটের দেহ এবং উপগ্রহের সমর্থনের জন্যও ব্যবহৃত হয়। পণ্যটি উচ্চ মডুলাস কার্বন ফাইবার (40T-এর উপরে) এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী রজন কম্পোজিট দিয়ে তৈরি, যার টান প্রতিরোধের শক্তি 2800MPa-এর বেশি, এবং এটি এয়ারোস্পেস গ্রেডের মান সার্টিফিকেশন (যেমন AS9100) প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, বোয়িং 787 বিমানে কার্বন ফাইবার পণ্য দেহের ওজনের 50% গঠন করে, যা বিমানের জ্বালানি দক্ষতা 20% বৃদ্ধি করে; স্পেসএক্সের ফালকন 9 রকেটের দেহে কার্বন ফাইবার কম্পোজিট খোল ব্যবহার করা হয়, যা অ্যালুমিনিয়াম খাদের খোলের তুলনায় 40% হালকা।
• নতুন শক্তি যানবাহনের জন্য কার্বন ফাইবার পণ্য: "হালকা+নিরাপত্তা"-এ গুরুত্ব দিয়ে, মূলত দেহের ফ্রেম, ব্যাটারি প্যাকের ঢাকনা, চ্যাসিস উপাদান, অভ্যন্তরীণ সজ্জা ইত্যাদি কভার করে। দেহের ফ্রেমটি 3K-12K কার্বন ফাইবার বোনা কম্পোজিট উপাদান দিয়ে তৈরি, যার বিড়াল দৃঢ়তা 40000 N · m/° এর বেশি, যা ঐতিহ্যবাহী ইস্পাত দেহের তুলনায় 30% -50% হালকা; ব্যাটারি প্যাকের ঢাকনাটি অগ্নিরোধী কার্বন ফাইবার পণ্য গ্রহণ করে, যাতে আঘাত প্রতিরোধ এবং অগ্নি প্রতিরোধ উভয়ই রয়েছে, এবং সূঁচ ফোটানো এবং সংকোচনের মতো নিরাপত্তা পরীক্ষা পাশ করতে পারে। টেসলা এবং NIO-এর মতো উচ্চপর্যায়ের গাড়ি কোম্পানিগুলি এটি ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করেছে, এবং মডেল S প্লেডের কার্বন ফাইবার রিয়ার ওয়িং উচ্চ গতির স্থিতিশীলতা 15% বৃদ্ধি করে।
• খেলাধুলার সরঞ্জামের জন্য কার্বন ফাইবার পণ্য: "হালকা+উচ্চ কঠোরতা" কেন্দ্র হিসাবে, গলফ ক্লাব, মাছ ধরার লাঠি, টেনিস র্যাকেট, স্কিজ, সাইকেলের ফ্রেম ইত্যাদি কভার করে। এই ধরনের পণ্যে প্রায়শই 1K-3K কার্বন ফাইবারের ছোট তন্তু বান্ডিল ব্যবহার করা হয়, যার সূক্ষ্ম গঠন এবং ভারসাম্যপূর্ণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য থাকে, যা খেলার পরিস্থিতি অনুযায়ী ডিজাইনের জন্য অনুকূলিত করা যেতে পারে - উদাহরণস্বরূপ, গলফ ক্লাবের শ্যাফটটি একমুখী কার্বন ফাইবার দিয়ে শক্তিশালী করা হয়েছে, যা আঘাতের বিস্ফোরক শক্তি 10% বৃদ্ধি করে; মাছ ধরার লাঠিতে ক্রমবর্ধমান কার্বন ফাইবার স্তর ব্যবহার করা হয়, যা শক্তি এবং নমনীয়তার মধ্যে ভারসাম্য রাখে এবং মাছের দেহে 10 কেজির বেশি টান সহ্য করতে পারে।
• শিল্প এবং অবস্থাপনা ব্যবহারের জন্য কার্বন ফাইবার পণ্য: "দীর্ঘস্থায়িত্ব+অর্থনৈতিক"-এর চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া, যার মধ্যে রয়েছে বায়ু টারবাইন ব্লেড, চাপ পাত্র, পাইপলাইন, ভবন শক্তিকরণ পাত, শিল্প রোবট বাহু ইত্যাদি। বায়ু টারবাইন ব্লেডগুলি কার্বন ফাইবার পণ্যের বড় ফাইবার বাণ্ডিল (48K-এর বেশি) দিয়ে তৈরি, যার একক 10MW ব্লেডের দৈর্ঘ্য 80 মিটারের বেশি এবং গ্লাস ফাইবার ব্লেডের তুলনায় 25% ওজন কম; ভবন শক্তিকরণ পাতটি কার্বন ফাইবার কাপড় এবং ইপোক্সি রজন কম্পোজিট ব্যবহার করে, যা পুরানো ভবনের বহন ক্ষমতা 30% এর বেশি বৃদ্ধি করতে পারে, এবং নির্মাণ সুবিধাজনক, নির্মাণ সময় 50% কমিয়ে আনে।

2. পণ্যের আকৃতি অনুযায়ী: মৌলিক প্রোফাইল থেকে জটিল কাঠামোগত উপাদান পর্যন্ত সম্পূর্ণ শৃঙ্খলের আবরণ

তাদের গঠিত আকৃতি অনুযায়ী, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলিকে পাঁচটি মৌলিক শ্রেণিতে ভাগ করা যেতে পারে, কাঁচামাল প্রক্রিয়াকরণ থেকে শেষ প্রয়োগ পর্যন্ত একটি সম্পূর্ণ শিল্প শৃঙ্খল গঠন করে:

• কার্বন ফাইবার বোর্ড: সলিড বোর্ড এবং হানিকম্ব বোর্ডে বিভক্ত সবথেকে মৌলিক প্রোফাইলগুলির মধ্যে একটি, যার পুরুত্ব 0.5মিমি-50মিমি পর্যন্ত হয় এবং বিভিন্ন আকার ও পৃষ্ঠের টেক্সচার অনুযায়ী কাস্টমাইজ করা যায়। সলিড বোর্ডগুলি সাধারণত সরঞ্জামের খোল এবং অভ্যন্তরীণ প্যানেলগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়; হানিকম্ব প্যানেলগুলি তাদের হালকা ওজন এবং উচ্চ শক্তির জন্য পরিচিত, যার ঘনত্ব মাত্র 0.3গ্রাম/ঘন সেমি³, এবং এগুলি ব্যবহৃত হয় মহাকাশযানের অভ্যন্তরীণ অংশ এবং বাতাসের টারবাইন ব্লেডের নিচের পাতের জন্য। উদাহরণস্বরূপ, একটি এয়ারলাইনের কেবিনের ছাদ কার্বন ফাইবার হানিকম্ব প্যানেল দিয়ে তৈরি, যা অ্যালুমিনিয়াম খাদের প্যানেলের তুলনায় 60% হালকা।
• কার্বন ফাইবার পাইপ: 3মিমি-500মিমি ব্যাসের পরিসরে গোল পাইপ, চতুর্ভুজ পাইপ এবং অনিয়মিত পাইপে বিভক্ত, যা প্যাঁচ বা নিষ্কাশন প্রক্রিয়া দ্বারা তৈরি করা হয়। মাছ ধরার লাঠি, পতাকা খুঁটি এবং তাঁবুর সমর্থনের জন্য গোলাকার পাইপগুলি ব্যবহৃত হয়; সাইকেলের ফ্রেম এবং সরঞ্জাম সমর্থনকারী কাঠামোর জন্য বর্গাকার টিউবগুলি ব্যবহৃত হয়; এলিয়েন পাইপগুলি গাড়ির এক্সহস্ট পাইপ ইনসুলেশন স্লিভের মতো বিশেষ পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত। প্যাঁচ প্রযুক্তি ব্যবহার করে কার্বন ফাইবার পাইপের পরিধীয় শক্তি 1500MPa পর্যন্ত হয়, যা ইস্পাত পাইপের তুলনায় অনেক বেশি উন্নত।
• কার্বন ফাইবার আকৃতির কাঠামোগত উপাদান: জটিল বক্রতল বা বিশেষ আকৃতির প্রয়োজনীয়তার জন্য কাস্টমাইজড, যেমন বিমানের ইঞ্জিন ন্যাসেল, গাড়ির দরজার ভিতরের প্যানেল, রোবটের কলঙ্কিত বাহু ইত্যাদি। এই ধরনের পণ্যগুলি ছাঁচের মাধ্যমে ঢালাই করা প্রয়োজন, যার মাত্রার নির্ভুলতার ত্রুটি ≤± 0.2mm, এবং সমানভাবে বল বন্টন নিশ্চিত করার জন্য বহুমুখী কার্বন ফাইবার লেপ ডিজাইনের প্রয়োজন হয়। উদাহরণস্বরূপ, গাড়ির দরজার ভিতরের প্যানেলে কার্বন ফাইবার আকৃতির অংশগুলি ব্যবহার করার পরে, ওজন 45% কমে যায়, যেখানে আঘাত প্রতিরোধের ক্ষমতা 30% উন্নত হয়।
• কার্বন ফাইবার কাপড়ের পণ্য: কার্বন ফাইবার বোনা কাপড়কে ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করে তৈরি, কাটা এবং ঢালাই করা হয়, যেমন বুলেটপ্রুফ ভেস্ট, সজ্জাকারী কাপড়, ফিল্টার উপকরণ ইত্যাদি। বুলেটপ্রুফ ভেস্টটি 1K ফিলামেন্ট বাণ্ডিল বোনা কাপড় দিয়ে তৈরি করা হয়, এবং বুলেটপ্রুফ স্তর NIJ III স্তর পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে; সজ্জাকারী কাপড়গুলি জ্যাকুয়ার্ড প্রযুক্তির মাধ্যমে ফুটবল এবং হীরা প্যাটার্নের মতো নকশা তৈরি করা হয় এবং উচ্চ-প্রান্তের আসবাবপত্র এবং গাড়ির অভ্যন্তরীণ সজ্জায় ব্যবহৃত হয়।
• কার্বন ফাইবার কম্পোজিট প্রোফাইল: ধাতু এবং সিরামিকের মতো উপকরণগুলির সাথে কম্পোজিট দ্বারা গঠিত একটি নতুন ধরনের পণ্য, যেমন কার্বন ফাইবার অ্যালুমিনিয়াম খাদ কম্পোজিট পাইপ এবং কার্বন ফাইবার সিরামিক ব্রেক ডিস্ক। উচ্চ তাপমাত্রায় কার্বন ফাইবার সিরামিক ব্রেক ডিস্ক একটি স্থিতিশীল ঘর্ষণ সহগ বজায় রাখে এবং স্পোর্টস কার ও বিমানের ব্রেক সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। এদের কার্যকাল ধাতব ব্রেক ডিস্কের তুলনায় 5 গুণ বেশি।

ম্যাট্রিক্সের ধরন অনুযায়ী বিভিন্ন কম্পোজিট সিস্টেমের ক্ষমতার পার্থক্যমূলক অভিযোজন

কম্পোজিট ম্যাট্রিক্স উপকরণ অনুযায়ী, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলিকে ভিন্ন কার্যকারিতার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য তিনটি প্রধান ব্যবস্থায় ভাগ করা যায়:

• রজঃ ভিত্তিক কার্বন ফাইবার পণ্য: সবচেয়ে প্রচলিত শ্রেণী, যা 85% এর বেশি জায়গা দখল করে আছে, ইপোক্সি রজন, ফেনোলিক রজন এবং থার্মোপ্লাস্টিক রজনের উপর ভিত্তি করে। ইপোক্সি রজন-ভিত্তিক পণ্যগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ভারসাম্যপূর্ণ হয় এবং এগুলি ব্যবহার করা হয় মহাকাশ ও ক্রীড়া সরঞ্জামে; ফেনোলিক রজন-ভিত্তিক পণ্যগুলির অগ্নি প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য চমৎকার হয় এবং এগুলি ব্যবহার করা হয় রেল পরিবহন এবং অগ্নি প্রতিরোধী উপাদানগুলিতে; থার্মোপ্লাস্টিক রজন-ভিত্তিক পণ্যগুলি পুনর্নবীকরণযোগ্য হয় এবং গাড়ি এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসের খোল হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• ধাতব ভিত্তিক কার্বন ফাইবার পণ্য: অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম, তামা ইত্যাদি ধাতুর সঙ্গে সংমিশ্রণে তৈরি, যা কার্বন ফাইবারের হালকা গুণাবলীকে ধাতুর তাড়িৎ ও তাপ পরিবাহিতা সহ একত্রিত করে, ইলেকট্রনিক ডিভাইসের তাপ অপসারণকারী উপাদান এবং মহাকাশ যোগ্য তড়িৎ পরিবাহী কাঠামোতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, কার্বন ফাইবার অ্যালুমিনিয়াম সংমিশ্রণের রেডিয়েটরগুলি খাঁটি অ্যালুমিনিয়াম রেডিয়েটরের তুলনায় তাপ অপসারণের দক্ষতা 40% বৃদ্ধি করে।
• সিরামিক ভিত্তিক কার্বন ফাইবার পণ্য: সিরামিকের উপর ভিত্তি করে, এদের অসাধারণ উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং 1000 ℃ এর বেশি তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত। এগুলি বিমান ইঞ্জিন টারবাইন ব্লেড এবং শিল্প চুলার অস্তরে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের পণ্যের খরচ অধিক এবং মূলত উচ্চ-প্রান্তের উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হয়।

4. কার্যগত বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে বিশেষ পরিস্থিতির জন্য কাস্টমাইজড ডেরিভেটিভ শ্রেণী

চরম পরিবেশ বা বিশেষ চাহিদার উত্তরে, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি একাধিক কার্যকরী উপ-শ্রেণীতে বিকশিত হয়েছে, যা তাদের প্রয়োগের সীমানা প্রসারিত করেছে:

• উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী কার্বন ফাইবার পণ্য: পলিইমাইড রজন বা সিরামিক ম্যাট্রিক্স দিয়ে তৈরি, যার দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের তাপমাত্রা 150-1000 ℃ এবং উচ্চ তাপমাত্রায় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ধরে রাখার হার 85% এর বেশি, বিমান ইঞ্জিনের উপাদান এবং শিল্প চুলার গঠনে ব্যবহৃত হয়।
• অগ্নি নিরোধক কার্বন ফাইবার পণ্য: হ্যালোজেন-মুক্ত অগ্নিরোধক দ্রব্য যুক্ত করে, অগ্নিরোধক কার্যকারিতা UL94 V0 স্তরে পৌঁছায়, এবং দহনের সময় ধোঁয়ার ঘনত্ব কম থাকে। রেল পরিবহনের গাড়ির অভ্যন্তর এবং ভবনের অগ্নিরোধক উপাদানগুলিতে এগুলি ব্যবহৃত হয়।
• পরিবাহী কার্বন ফাইবার পণ্য: কার্বন ন্যানোটিউব যোগ করে অথবা ধাতব ভিত্তিক কম্পোজিট ব্যবহার করে, পৃষ্ঠের রোধ ≤ 10⁴ Ω, যা ইলেকট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং খোল এবং অ্যান্টি-স্ট্যাটিক মেঝেতে ব্যবহৃত হয়।
• ক্ষয়রোধী কার্বন ফাইবার পণ্য: অম্ল ও ক্ষার প্রতিরোধী রজন ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে, যা সমুদ্রের জল এবং রাসায়নিক মাধ্যম থেকে ক্ষয়কে প্রতিরোধ করতে পারে, সমুদ্রের প্ল্যাটফর্মের কাঠামো এবং রাসায়নিক পাইপলাইনগুলিতে এটি ব্যবহৃত হয়।

মূল সুবিধা: উৎপাদন শিল্পের মূল্য পুনর্গঠনের জন্য ছয়টি মূল বৈশিষ্ট্য

কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি কেন উচ্চ-প্রান্তের উত্পাদনের জন্য "মূল উপাদান বাহক" হয়ে উঠতে পারে তার কারণ হল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, হালকা ওজন, পরিবেশগত অভিযোজ্যতা এবং অন্যান্য দিকগুলিতে তাদের সামগ্রিক সুবিধা, যা একত্রে তাদের অপরিহার্য বাজার অবস্থান গঠন করে।

1. চরম হালকা ওজন এবং উচ্চ শক্তির সুবিধা

কার্বন ফাইবার পণ্যের হালকা ওজন এবং উচ্চ শক্তির মধ্যে ভারসাম্য হল এর কোর প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা। এর ঘনত্ব মাত্র 1.7-2.0 গ্রাম/সেমি³, যা ইস্পাতের 1/4-1/5 এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদের 2/3। এর টান শক্তি 1500-3000 MPa পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা ইস্পাতের চেয়ে 5-10 গুণ বেশি, এবং এর নির্দিষ্ট শক্তি (শক্তি/ঘনত্ব) ঐতিহ্যবাহী উপকরণগুলির চেয়ে অনেক বেশি। মহাকাশ শিল্পে, কার্বন ফাইবার পণ্য ব্যবহার করার পর, বিমানগুলি দেহের ওজন 30%-50% কমাতে পারে এবং জ্বালানি দক্ষতা 15%-20% বৃদ্ধি করতে পারে। বোয়িং 787 বিমানটি কার্বন ফাইবার পণ্যের ব্যাপক ব্যবহারের কারণে প্রতি বছর প্রতি বিমানে প্রায় 12 মিলিয়ন ডলার জ্বালানি খরচ বাঁচাতে পারে; অটোমোটিভ শিল্পে, কার্বন ফাইবার বডি ফ্রেম গাড়ির মোট ওজন 40% কমায়, 100 কিলোমিটার প্রতি ত্বরণের সময় 1-2 সেকেন্ড কমায় এবং জ্বালানি খরচ 15% এর বেশি কমায়; বাতাসের শক্তির ক্ষেত্রে, 10MW বাতাসের টারবাইন ব্লেডে কার্বন ফাইবার পণ্য ব্যবহার করলে ওজন 25% কমে এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা 5%-8% বৃদ্ধি পায়।

2. চমৎকার ক্লান্তি প্রতিরোধ এবং দীর্ঘস্থায়ীতা

কার্বন ফাইবার পণ্যগুলির দুর্দান্ত ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা গতিশীল লোড চক্রের অধীনে 85% -90% ক্লান্তি শক্তি ধরে রাখার হার দেখায়, যা ইস্পাতের 50% -60% এর চেয়ে অনেক বেশি। বায়ুশক্তি ক্ষেত্রে, বায়ু টারবাইন ব্লেডগুলিকে 20 বছরের বেশি সময় ধরে বাতাসের লোড চক্র সহ্য করতে হয়। কার্বন ফাইবার পণ্য ব্যবহার করার পর, ক্লান্তি বিফলতার ঝুঁকি 70% কমে যায়; বিমান চলাচলের ক্ষেত্রে, বিমানের দেহের উপাদানগুলিকে হাজার হাজার টেকঅফ ও অবতরণের কম্পন লোড সহ্য করতে হয়, এবং কার্বন ফাইবার পণ্যের ক্লান্তি প্রতিরোধ উপাদানগুলির সেবা আয়ু 25 বছরের বেশি পর্যন্ত বাড়িয়ে তুলতে পারে। এছাড়াও, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলির দুর্দান্ত আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা সূর্যালোক, আর্দ্রতা, লবণাক্ত স্প্রে ইত্যাদি খোলা আবহাওয়ায় 15-20 বছর পর্যন্ত ব্যবহারের উপযুক্ত, যা ঐতিহ্যবাহী ধাতব উপকরণের চেয়ে 50% এর বেশি দীর্ঘস্থায়ী। সমুদ্রের উপরের প্ল্যাটফর্মগুলিতে কার্বন ফাইবার পাইপলাইন গ্রহণ করার পর, সমুদ্রের জলে ক্ষয়ের কারণে ঘন ঘন প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন এড়ানো যায় এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ 60% কমানো যায়।

3. অত্যন্ত নমনীয় ডিজাইন এবং কাস্টমাইজেশন ক্ষমতা

কার্বন ফাইবারের পণ্যগুলি সমস্ত মাত্রায় কাস্টমাইজড ডিজাইন অর্জন করতে পারে, বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ব্যক্তিগতকৃত চাহিদার সাথে নিখুঁতভাবে খাপ খায়। আকৃতির দিক থেকে, ছাঁচ অনুযায়ী যে কোনও জটিল আকৃতি তৈরি করা যেতে পারে, সরল প্লেট এবং পাইপ থেকে শুরু করে বিমানের ইঞ্জিন ন্যাকেলের মতো অনিয়মিত কাঠামো পর্যন্ত, যা ≤± 0.2mm মাত্রার নির্ভুলতার ত্রুটির সাথে সঠিকভাবে গঠন করা যেতে পারে। কার্যকারিতার দিক থেকে, কার্বন ফাইবার বাণ্ডিলের স্পেসিফিকেশন (1K-60K), স্তরের দিক (0°, 90°, ±45°), ম্যাট্রিক্সের ধরন এবং অন্যান্য প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করে শক্তি, কঠোরতা, তাপমাত্রা সহনশীলতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি অনুকূলিত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, গ্রেডিয়েন্ট লেয়ার ডিজাইনের মাধ্যমে গলফ ক্লাবের শ্যাফট "উচ্চ মাথার শক্তি+উচ্চ লেজের কঠোরতা"-এর ভারসাম্য অর্জন করে; চেহারার দিক থেকে, বোনা পদ্ধতি এবং পৃষ্ঠতল চিকিত্সার মাধ্যমে বিভিন্ন টেক্সচার এবং রং তৈরি করা যেতে পারে, যেমন গাড়ির অভ্যন্তরে জ্যাকুয়ার্ড কার্বন ফাইবার সজ্জা প্যানেল ব্যবহার করে পণ্যের উচ্চ-মানের গুণাবলী বৃদ্ধি করা হয়।

4. চমৎকার প্রক্রিয়া অভিযোজন এবং মোল্ডিং দক্ষতা

কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি একাধিক মোল্ডিং প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা একক টুকরোর কাস্টমাইজেশন থেকে শুরু করে বৃহৎ উৎপাদন পর্যন্ত বিভিন্ন চাহিদা পূরণ করে। চাদর এবং পাইপের মতো আদর্শীকৃত পণ্যের ক্ষেত্রে, বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনের জন্য এক্সট্রুশন এবং উইন্ডিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে। এক্সট্রুশনের গতি 5-10 মিটার/মিনিট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এবং একক উৎপাদন লাইনের দৈনিক উৎপাদন 1000 মিটারের বেশি হতে পারে; জটিল আকৃতির অংশগুলির (যেমন বিমানের কাঠামোগত উপাদান এবং গাড়ির দরজা) ক্ষেত্রে, হট প্রেস ক্যান এবং মোল্ডিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে, যার মোল্ডিং চক্র মাত্র 20-60 মিনিট, যা অটোমোটিভ উৎপাদন শিল্পের দ্রুতগতির উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত; ছোট পরিমাণে কাস্টমাইজড অংশগুলির (যেমন উচ্চমানের খেলাধুলার সরঞ্জাম) ক্ষেত্রে, ভ্যাকুয়াম ব্যাগ ফরমিং প্রযুক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে, যার খরচ কম এবং ফরমিং গুণমান স্থিতিশীল। এছাড়াও, কার্বন ফাইবার পণ্য প্রক্রিয়াকরণের সময় বর্জ্যের হার মাত্র 5% -8%, যা ঐতিহ্যবাহী ধাতব প্রক্রিয়াকরণের 15% -20% এর তুলনায় অনেক কম, যা উপকরণের অপচয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

5. বৈচিত্র্যময় কার্যকরী সম্প্রসারণযোগ্যতা

মৌলিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পাশাপাশি, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি কম্পোজিট পরিবর্তনের মাধ্যমে সমৃদ্ধ কার্যকরী বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে পারে এবং প্রয়োগের সীমানা প্রসারিত করতে পারে। তড়িৎ-চৌম্বকীয় আবরণের ক্ষেত্রে, পরিবাহী কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি 99% এর বেশি তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিকিরণ আবরণ করতে পারে এবং সামরিক সরঞ্জাম ও 5G বেস স্টেশনের খোল হিসাবে ব্যবহৃত হয়; তাপ পরিবহন ও তাপ অপসারণের ক্ষেত্রে, কার্বন ফাইবার ধাতব কম্পোজিট পণ্যগুলির তাপ পরিবহন গুণাঙ্ক সর্বোচ্চ 150W/(m · K) পর্যন্ত হয় এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির CPU হিট সিঙ্ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়; কম্পন হ্রাসের ক্ষেত্রে, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলির কম্পন হ্রাসের হার ইস্পাতের চেয়ে 10 গুণ বেশি, যা গাড়ির চ্যাসিস এবং শিল্প মেশিন টুলগুলির ক্রিয়াকলাপের শব্দ ও ক্ষয় কমাতে পারে; X-রে অভেদ্যতার ক্ষেত্রে, কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি চিকিৎসা সরঞ্জামের জন্য বিকিরণ রক্ষা পাত হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা রক্ষা এবং হালকা ওজনের মধ্যে ভারসাম্য রাখে।

6. দীর্ঘমেয়াদি পূর্ণ জীবনচক্র খরচের সুবিধা

যদিও কার্বন ফাইবার পণ্যগুলির প্রাথমিক ক্রয় খরচ তুলনামূলকভাবে বেশি (ইস্পাতের চেয়ে প্রায় 10-20 গুণ), তবুও এর সম্পূর্ণ জীবনচক্রের খরচের দিক থেকে উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। রেল পারগমন ক্ষেত্রে, কার্বন ফাইবার ক্যারিজ উপাদানগুলি ব্যবহার করে একক ক্যারিজের ওজন 250 কেজির বেশি হ্রাস করা যায়, প্রতি ট্রেনের বছরে প্রায় 42000 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ সাশ্রয় করা যায় এবং 10 বছরের জীবনচক্রে মোট খরচ 30% হ্রাস পায়; শিল্প সরঞ্জাম ক্ষেত্রে, কার্বন ফাইবার পণ্যের ক্ষয়রোধী ধর্ম রক্ষা করে রক্ষণাবেক্ষণ চক্রকে 1 বছর থেকে 5 বছরে বাড়িয়ে তোলে, সরঞ্জামের অচল রক্ষণাবেক্ষণ সময় 40% হ্রাস করে এবং উৎপাদন দক্ষতা 15% বৃদ্ধি করে; বিমান ও মহাকাশ শিল্পে, কার্বন ফাইবার পণ্যের হালকা করার ফলে জ্বালানি খরচ এবং পরিবহন খরচ হ্রাস পায়। ওজন হ্রাসের কারণে জ্বালানি সাশ্রয়ের মাধ্যমে বোয়িং 787 বিমানটি 5 বছরের মধ্যে উপাদানের অতিরিক্ত খরচ পুনরুদ্ধার করতে পারে। এছাড়াও, থার্মোপ্লাস্টিক কার্বন ফাইবার পণ্যগুলি পুনর্নবীকরণ এবং পুনরায় ব্যবহার করা যায়, পুনর্নবীকরণকৃত উপকরণগুলির 70% এর বেশি কার্যকারিতা ধরে রাখে, যা আরও কাঁচামালের খরচ হ্রাস করে।

প্রক্রিয়া বিক্রয় বৈশিষ্ট্য: কাঁচামাল থেকে শুরু করে প্রস্তুত পণ্য পর্যন্ত নির্ভুল নিয়ন্ত্রণ এবং মূল্য বৃদ্ধি

কার্বন ফাইবার পণ্যের উৎকৃষ্টতা নির্ভুল উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া গুণগত নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভরশীল। এর প্রক্রিয়া ব্যবস্থা শুধুমাত্র পণ্যের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করেই নয়, কার্যকারিতা এবং খরচের মধ্যে একটি অনুকূলিত ভারসাম্য অর্জন করে, যা শ্রেণীবদ্ধতার প্রতিযোগিতার ক্ষেত্রে কেন্দ্রীয় ভিত্তি হয়ে ওঠে।

1. কোর মোল্ডিং প্রক্রিয়া: সমস্ত শ্রেণীর জন্য অভিযোজিত একটি বৈচিত্র্যময় প্রযুক্তি ব্যবস্থা

কার্বন ফাইবার পণ্যের মোল্ডিং প্রক্রিয়া পণ্যের আকৃতি এবং কার্যকারিতার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী নমনীয়ভাবে নির্বাচন করা হয়, যেখানে চারটি প্রধান প্রক্রিয়া 90% এর বেশি পণ্যের শ্রেণীকে কভার করে:

• পুলট্রুশন মোল্ডিং প্রক্রিয়া: প্রধানত প্লেট এবং পাইপের মতো রৈখিক প্রোফাইল তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। টানার যন্ত্রের মাধ্যমে কার্বন ফাইবার ফেল্ট/কাপড় অবিরামভাবে আঠা ট্যাঙ্কে টানা হয় এবং তারপর ছাঁচ উত্তপ্ত করে আকৃতি প্রদান করা হয়। এই প্রক্রিয়াটির উৎপাদন দক্ষতা অত্যন্ত উচ্চ, লাইনের গতি 5-15 মিটার/মিনিট এবং পণ্যের কর্মক্ষমতা সমান। আঠার পরিমাণ নিয়ন্ত্রণের শুদ্ধতা ± 1% পর্যন্ত পৌঁছায়, যা বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, কার্বন ফাইবার পাইপের উৎপাদন লাইনে, একক লাইনের দৈনিক উৎপাদন 2000 মিটার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এবং পণ্যের সরলতা ত্রুটি ≤ 0.5 মিমি/মিটার।
• উইন্ডিং মোল্ডিং প্রক্রিয়া: সিলিন্ড্রিকাল বা ঘূর্ণনশীল পণ্য (যেমন চাপ পাত্র, পাইপলাইন, রকেটের খোল) উৎপাদনের জন্য কার্বন ফাইবার প্রিপ্রেগকে একটি নির্ধারিত কোণে কোর ছাঁচের চারপাশে একটি ওয়াইন্ডিং মেশিন দ্বারা মোড়ানো হয়, এবং তারপর উত্তপ্ত ও কিউর করা হয়। ওয়াইন্ডিং কোণটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় (0°-90°), যা পণ্যটিকে অক্ষীয় এবং পরিধীয় উভয় দিকেই আদর্শ শক্তি বন্টন গঠন করতে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, স্পাইরাল ওয়াইন্ডিং প্রযুক্তি ব্যবহার করার পর, উচ্চচাপ গ্যাস সিলিন্ডারের বিস্ফোরণ চাপ 80MPa এর বেশি হতে পারে, যা ঐতিহ্যবাহী ধাতব গ্যাস সিলিন্ডারের চেয়ে অনেক বেশি।
• কম্প্রেশন মোল্ডিং প্রক্রিয়া: জটিল আকৃতির অংশগুলির জন্য উপযুক্ত (যেমন অটোমোবাইল অভ্যন্তরীণ অংশ এবং ক্রীড়া সরঞ্জাম), স্তরের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী কার্বন ফাইবার প্রিপ্রেগ ছাঁচে স্থাপন করা হয়, এবং তাপ প্রয়োগ (120-180 ℃) এবং চাপ প্রয়োগ (0.5-1.5MPa) দ্বারা কিউর করা হয়। এই প্রক্রিয়াটির উচ্চ মাত্রিক নির্ভুলতা রয়েছে, যার ত্রুটি ≤± 0.2mm, এবং এটি বৃহৎ উৎপাদন অর্জন করতে পারে। একক-মোড উৎপাদন চক্র 20-60 মিনিট, এবং টেসলার কার্বন ফাইবার টেইল ফিন এই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয়।
• হট প্রেস মোল্ডিং প্রক্রিয়া: উচ্চ-প্রান্তের এয়ারোস্পেস কাঠামোগত উপাদানগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় (যেমন বিমানের ডানা এবং ফিউজলেজ স্কিন), কার্বন ফাইবার প্রিপ্রেগ স্তরযুক্ত করে গরম চাপ ট্যাঙ্কে স্থাপন করা হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রা ও উচ্চ চাপে (তাপমাত্রা 150-200 ℃, চাপ 0.8-1.2MPa) কিউর করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি নিশ্চিত করে যে রজন পুরোপুরি তন্তুতে প্রবেশ করে, পণ্যের অভ্যন্তরীণ ত্রুটির হার 0.3%-এর কম হয়, এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি স্থিতিশীল থাকে। বোয়িং এবং এয়ারবাসের প্রধান বিমান মডেলগুলি কোর কাঠামোগত উপাদান উৎপাদনের জন্য এই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।

2. মূল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ বিন্দু: পণ্যের কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য পাঁচটি মূল সংযোগ

কার্বন ফাইবার পণ্যের গুণগত স্থিতিশীলতা উৎপাদন প্রক্রিয়ার সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভরশীল, যেখানে পণ্যের চূড়ান্ত কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য পাঁচটি মূল সংযোগ রয়েছে:

• কার্বন ফাইবার কাঁচামাল নির্বাচন: পণ্যের কার্যকারিতার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী উপযুক্ত কার্বন ফাইবার বাণ্ডিলের স্পেসিফিকেশন এবং মডুলাস গ্রেড নির্বাচন করুন। মহাকাশ প্রযুক্তির পণ্যের ক্ষেত্রে 40T বা তার বেশি উচ্চ মডুলাসের ছোট বাণ্ডিল (1K-6K) এবং শিল্প পণ্যের ক্ষেত্রে 24T বা তার কম (48K বা তার বেশি) বড় বাণ্ডিল নির্বাচন করুন; একই সঙ্গে কার্বন ফাইবারের শক্তি, মডুলাস, কার্বন সামগ্রী ইত্যাদি সূচকগুলির উপর কঠোর পরীক্ষা করা হয় এবং অযোগ্য কাঁচামালকে উৎপাদনে ব্যবহার করা কঠোরভাবে নিষিদ্ধ করা হয়।
• প্রি-আইম্প্রেগনেটেড উপকরণ প্রস্তুতি নিয়ন্ত্রণ: প্রি-ইম্প্রেগনেটেড উপকরণের রজন সামগ্রী এবং সমরূপতা সরাসরি পণ্যের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। হট-মেল্ট বা দ্রবণ ইম্প্রেগনেশন পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করার সময়, 30% -50% এর মধ্যে রজনের পরিমাণ ± 1% ত্রুটির মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়; প্রতিটি কার্বন ফাইবারে সমরূপ রজন আবরণ নিশ্চিত করার জন্য কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত ইম্প্রেগনেশন সরঞ্জাম গ্রহণ করা হয় এবং স্থানীয় আঠালো অভাবের কারণে ঘটা দুর্বল কর্মক্ষমতার বিন্দুগুলি এড়ানো হয়।
• স্তর বিন্যাসের ডিজাইন এবং বাস্তবায়ন: পণ্যের চাপ বিশ্লেষণের ভিত্তিতে, তন্তুর দিক, স্তরের সংখ্যা এবং ক্রম নির্ধারণের জন্য স্তর বিন্যাসের ডিজাইন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, লোড-বহনকারী কাঠামোতে 0°/90° এর একান্তর স্তর ব্যবহার করা হয়, এবং আঘাত প্রতিরোধী কাঠামোতে ± 45° এর স্তর ব্যবহার করা হয়; স্তর বিন্যাসের প্রক্রিয়ায় ± 0.1mm নির্ভুলতা সহ একটি স্বয়ংক্রিয় তার স্তর বিন্যাস মেশিন ব্যবহার করা হয় যাতে হাতে করে স্তর বিন্যাসের কারণে তন্তুর অসঠিক অবস্থান এড়ানো যায়।
• কিউরিং প্যারামিটারগুলির নির্ভুল নিয়ন্ত্রণ: রেজিনের ধরন অনুযায়ী কিউরিং তাপমাত্রা, চাপ এবং সময় নির্ধারণ করুন। থার্মোসেটিং রেজিনের ক্ষেত্রে দ্রুত তাপদান এবং বুদবুদ তৈরি এড়াতে তাপ প্রয়োগের হার (2-5 ℃/min) নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন; রেজিনের সম্পূর্ণ কিউরিং ঘটেছে কিনা এবং অতিরিক্ত কিউরিং হয়নি তা নিশ্চিত করতে ডিফারেনশিয়াল স্ক্যানিং ক্যালোরিমিট্রি (DSC) ব্যবহার করে কিউরিং ডিগ্রির বাস্তব সময়ে তত্ত্বাবধান করুন।
• পোস্ট প্রসেসিং এবং গুণগত পরীক্ষা: আকারের সঠিকতা এবং পৃষ্ঠের মসৃণতা নিশ্চিত করতে কিউর করা পণ্যটির ছাঁটাই এবং পোলিশ সহ পোস্ট প্রসেসিং করা প্রয়োজন; প্রতিটি ব্যাচ পণ্যের টান সহনশীলতা, বাঁকানোর সহনশীলতা এবং আঘাতের দৃঢ়তা সহ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করা প্রয়োজন। আন্তরিক ত্রুটি শনাক্ত করতে আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষা এবং এক্স-রে পরীক্ষার মতো অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষার কৌশল ব্যবহার করা হয়, যার ত্রুটি শনাক্তকরণ হার 99.9%।

3. প্রক্রিয়া উদ্ভাবনের প্রবণতা: শ্রেণী আধুনিকীকরণ প্রচারের জন্য তিনটি প্রধান দিক

প্রক্রিয়া উদ্ভাবনের মাধ্যমে কার্বন ফাইবার পণ্যের কর্মক্ষমতা এবং খরচ-কার্যকারিতা উন্নত করতে শিল্প এগিয়ে যাচ্ছে, যেখানে তিনটি প্রধান উদ্ভাবনী দিকনির্দেশ এই শ্রেণির উন্নয়ন নেতৃত্ব দিচ্ছে:

• স্বয়ংক্রিয়করণ এবং বুদ্ধিমান উৎপাদন: কাঁচামাল নির্বাচন থেকে শুরু করে স্তরবিন্যাস, কিউরিং এবং পরিদর্শন পর্যন্ত সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার স্বয়ংক্রিয়করণ অর্জনের জন্য শিল্প রোবট, এআই ভিশন পরিদর্শন এবং ডিজিটাল টুইন প্রযুক্তি চালু করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্বয়ংক্রিয় তার স্থাপন মেশিনের তার স্থাপনের গতি হাতে কাজের তুলনায় 10 গুণ দ্রুত, এবং এআই সনাক্তকরণ ব্যবস্থা ফাইবারের অসঠিক সারিবদ্ধতা এবং আঠা অনুপস্থিত সহ ত্রুটিগুলি বাস্তব সময়ে শনাক্ত করতে পারে, যা পণ্যের সামঞ্জস্য ত্রুটিকে ± 0.1mm-এ হ্রাস করে।
• কম খরচের প্রক্রিয়া গবেষণা ও উন্নয়ন: বড় বান্ডিল কার্বন ফাইবার ফরমিং প্রযুক্তি, দ্রাবক-মুক্ত প্রি-ইম্প্রেগনেশন প্রক্রিয়া এবং দ্রুত কিউরিং রজন সিস্টেম বিকাশ করা হচ্ছে উৎপাদন খরচ কমাতে। বড় বান্ডিল কার্বন ফাইবারের মূল্য ছোট বান্ডিলের মূল্যের মাত্র এক-তৃতীয়াংশ থেকে এক-পঞ্চমাংশ, এবং বড় বান্ডিল ব্যবহার করে উৎপাদিত বাতাসের টারবাইন ব্লেডের খরচ 40% কমে যায়; দ্রুত কিউরিং রজন মোল্ডিং চক্রকে 10 মিনিটের কম সময়ে নিয়ে আসে, উৎপাদন দক্ষতা বৃদ্ধি করে।
• সবুজ পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়ার প্রয়োগ: থার্মোপ্লাস্টিক কার্বন ফাইবার পণ্যের পুনর্ব্যবহার ও পুনঃব্যবহার প্রযুক্তি প্রচার করা হচ্ছে, গলানো এবং পুনরায় আকৃতি দেওয়ার মাধ্যমে কাঁচামাল পুনর্ব্যবহার অর্জন করা হচ্ছে, এবং 80% এর বেশি পুনর্ব্যবহার হার অর্জন করা হচ্ছে; জৈব-ভিত্তিক রজন এবং কার্বন ফাইবারের কম্পোজিট প্রক্রিয়া বিকাশ করা হচ্ছে, পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক কাঁচামালের উপর নির্ভরশীলতা কমানো হচ্ছে এবং VOC নি:সরণ 90% এর বেশি কমানো হচ্ছে, যা সবুজ উৎপাদনের প্রবণতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।