फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक ( एफआरपी ) ( फाइबर-प्रबलित बहुलक भी ) एक समग्र सामग्री है जो एक बहुलक मैट्रिक्स से बना है जो फाइबर के साथ प्रबलित है। फाइबर आमतौर पर कांच, कार्बन, अरामिड या बेसाल्ट होते हैं। शायद ही, अन्य फाइबर जैसे कागज या लकड़ी या एस्बेस्टोस का उपयोग किया गया हो। पॉलिमर आमतौर पर एक एपॉक्सी, विनाइलेस्टर या पॉलिएस्टर थर्मोसेटिंग प्लास्टिक है; फिनोल फॉर्मलाडेहाइड रेजिन अभी भी उपयोग में हैं।
एफआरपी आमतौर पर एयरोस्पेस, मोटर वाहन, समुद्री और निर्माण उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं। वे आमतौर पर बैलिस्टिक कवच में भी पाए जाते हैं।
एक बहुलक आम तौर पर सौतेले-विकास पोलीमराइजेशन या अतिरिक्त पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित होता है। जब विभिन्न एजेंटों के साथ संयुक्त रूप से या किसी भी तरह से पॉलिमर के भौतिक गुणों को बदल दिया जाता है, तो परिणाम को एक प्लास्टिक के रूप में संदर्भित किया जाता है। फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक समग्र प्लास्टिक की एक श्रेणी है जो विशेष रूप से फाइबर सामग्री का उपयोग यंत्रवत् रूप से प्लास्टिक की ताकत और लोच को बढ़ाने के लिए करते हैं। फाइबर सुदृढीकरण के बिना मूल प्लास्टिक सामग्री को उन्हेंटेट्रिक्स या बाइंडिंग एजेंट के रूप में जाना जाता है। मैट्रिक्स एक कठिन लेकिन अपेक्षाकृत कमजोर प्लास्टिक है जो मजबूत स्टिफ़र को मजबूत करने वाले फिलामेंट्स या फाइबर द्वारा प्रबलित होता है। एक फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक में ताकत और लोच को बढ़ाया जाता है, जो फाइबर और मैट्रिक्स दोनों के यांत्रिक गुणों पर निर्भर करता है, एक दूसरे के सापेक्ष उनकी मात्रा, और मैट्रिक्स के भीतर फाइबर की लंबाई और अभिविन्यास। ] [२]
बेकेलाइट पहला फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक था। डॉ। लियो बेकेलैंड ने मूल रूप से शेलैक (लाख बीटल के उत्सर्जन से बना) के लिए एक प्रतिस्थापन खोजने के लिए निर्धारित किया था। केमिस्टों ने यह पहचानना शुरू कर दिया था कि कई प्राकृतिक रेजिन और फाइबर पॉलिमर थे, और बेकेलैंड ने फिनोल और फॉर्मलाडेहाइड की प्रतिक्रियाओं की जांच की। उन्होंने सबसे पहले एक घुलनशील फिनोल-फॉर्मलडिहाइड शेलक का निर्माण किया, जिसे 'नोवोलक ' कहा जाता है, जो कभी भी बाजार की सफलता नहीं बन गई, फिर एस्बेस्टोसविच के लिए एक बाइंडर विकसित करने के लिए बदल गया, उस समय, रबर से ढाला गया था। फिनोल और फॉर्मलाडेहाइड पर लागू दबाव और तापमान को नियंत्रित करके, उन्होंने पाया कि 1905 में वह अपने सपने देखे गए कठिन मोल्डेबल सामग्री (दुनिया का पहला सिंथेटिक प्लास्टिक) का उत्पादन कर सकता था: बेकेलाइट। [३] [४] उन्होंने ५ फरवरी, १ ९ ० ९ को अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की एक बैठक में अपने आविष्कार की घोषणा की। [५]
वाणिज्यिक उपयोग के लिए फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक के विकास को 1930 के दशक में बड़े पैमाने पर शोध किया जा रहा था। यूके में, नॉर्मन डी ब्रुइन जैसे अग्रदूतों द्वारा काफी शोध किया गया था। यह विशेष रूप से विमानन उद्योग के लिए रुचि थी। [६]
1932 में ग्लास स्ट्रैंड्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन की खोज की गई थी, जब ओवेन्स-इलिनोइस के एक शोधकर्ता गेम स्लेटर ने गलती से पिघले हुए ग्लास की एक धारा में संपीड़ित हवा के जेट का निर्देशन किया और फाइबर का उत्पादन किया। ग्लास वूल के उत्पादन की इस विधि के लिए एक पेटेंट पहली बार 1933 में लागू किया गया था। [7] ओवेन्स 1935 में कॉर्निंग कंपनी के साथ शामिल हुए और विधि को ओवेन्स कॉर्निंग द्वारा अनुकूलित किया गया था, जो कि 1936 में एक कांच के लिए एक कांच के लिए एक कांच के लिए एक कांच के लिए एक कांच के लिए एक कांच के साथ '(एक ' s '(एक ' s ') का उत्पादन करने के लिए था, तापमान।
एक समग्र सामग्री का उत्पादन करने के लिए एक प्लास्टिक के साथ 'Fibreglas ' के संयोजन के लिए एक उपयुक्त राल, 1936 में डु पोंट द्वारा विकसित किया गया था। आधुनिक पॉलिएस्टर रेजिन का पहला पूर्वज 1942 के सियानमिड का राल है। पेरोक्साइड इलाज सिस्टम का उपयोग तब तक किया गया था। ] यह प्लास्टिक के विशिष्ट मूल्यों के लिए इन्सुलेशन गुणों को कम कर दिया, लेकिन अब पहली बार समग्र ने एक संरचनात्मक और निर्माण सामग्री के रूप में बहुत ताकत और वादा किया। भ्रामक रूप से, कई ग्लास फाइबर कंपोजिट को 'फाइबरग्लास ' (एक सामान्य नाम के रूप में) कहा जाता है और नाम का उपयोग कम घनत्व वाले ग्लास ऊन उत्पाद के लिए भी किया गया था जिसमें प्लास्टिक के बजाय गैस थी।
ओवेन्स कॉर्निंग के रे ग्रीन को 1937 में पहली समग्र नाव का निर्माण करने का श्रेय दिया जाता है, लेकिन उस समय आगे बढ़ने के लिए और अधिक आगे नहीं बढ़ा, जो प्लास्टिक की भंगुर प्रकृति के कारण था। 1939 में रूस को प्लास्टिक सामग्री की एक यात्री नाव का निर्माण करने की सूचना मिली थी, और संयुक्त राज्य अमेरिका एक विमान के धड़ और पंखों का निर्माण किया था। [९] फाइबर-ग्लास बॉडी रखने वाली पहली कार 1946 स्टाउट स्कारब थी। इस मॉडल में से केवल एक बनाया गया था। ] [११] [१२]
पहला फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक विमान या तो फेयरचाइल्ड एफ -46 था, जो पहली बार 12 मई 1937 को उड़ाया गया था, या कैलिफ़ोर्निया ने बेनेट प्लास्टिक विमान का निर्माण किया था। ] ]
कार्बन फाइबर उत्पादन 1950 के दशक के उत्तरार्ध में शुरू हुआ और इसका उपयोग किया गया, हालांकि व्यापक रूप से नहीं, ब्रिटिश उद्योग में 1960 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। इस समय के आसपास अरामिद फाइबर का उत्पादन भी किया जा रहा था, जो ड्यूपॉन्ट द्वारा ट्रेड नेम नोमेक्स के तहत पहली बार दिखाई दे रहा था। आज, इनमें से प्रत्येक फाइबर का उपयोग किसी भी अनुप्रयोग के लिए उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है, जिसमें विशिष्ट शक्ति या लोचदार गुणों के साथ प्लास्टिक की आवश्यकता होती है। ग्लास फाइबर सभी उद्योगों में सबसे आम हैं, हालांकि कार्बन-फाइबर और कार्बन-फाइबर-अरामिड कंपोजिट व्यापक रूप से एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और खेल के अच्छे अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं। ]
आज के पैमाने पर वैश्विक बहुलक उत्पादन 20 वीं शताब्दी के मध्य में शुरू हुआ, जब कम सामग्री और प्रस्तुतियों की लागत, नई उत्पादन प्रौद्योगिकियों और नई उत्पाद श्रेणियों ने बहुलक उत्पादन को किफायती बनाने के लिए संयुक्त किया। उद्योग आखिरकार 1970 के दशक के उत्तरार्ध में परिपक्व हो गया, जब विश्व बहुलक उत्पादन ने स्टील की उस को पार कर लिया, जिससे पॉलिमर उस सर्वव्यापी सामग्री को बन गए जो आज है। फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक शुरू से ही इस उद्योग का एक महत्वपूर्ण पहलू रहा है।
एफआरपी में दो अलग -अलग प्रक्रियाएं शामिल हैं, पहला वह प्रक्रिया है जिससे रेशेदार सामग्री का निर्माण और गठन किया जाता है, दूसरा वह प्रक्रिया है जिससे मोल्डिंग के दौरान मैट्रिक्स के साथ रेशेदार सामग्री बंधी होती है। [२]
फाइबर को मजबूत करना दोनों दो-आयामी और तीन-आयामी झुकाव दोनों में निर्मित होता है
दो आयामी फाइबर-प्रबलित बहुलक को एक टुकड़े टुकड़े में संरचना की विशेषता होती है जिसमें फाइबर केवल एक्स-दिशा और सामग्री के y- दिशा में विमान के साथ संरेखित होते हैं। इसका मतलब यह है कि किसी भी फाइबर को मोटाई या जेड-दिशा में संरेखित नहीं किया जाता है, थ्रू थ्रू मोटाई में संरेखण की यह कमी लागत और प्रसंस्करण में नुकसान पैदा कर सकती है। लागत और श्रम में वृद्धि होती है क्योंकि पारंपरिक प्रसंस्करण तकनीकों का उपयोग कंपोजिट बनाने के लिए किया जाता है, जैसे कि वेट हैंड ले-अप, ऑटोक्लेव और राल ट्रांसफर मोल्डिंग, एक उच्च मात्रा में कुशल श्रम की आवश्यकता होती है, जो कि एक पूर्वनिर्मित घटक में कटौती, ढेर और समेकित करने के लिए होती है।
त्रि-आयामी फाइबर-प्रबलित बहुलक कंपोजिट तीन आयामी फाइबर संरचनाओं के साथ सामग्री हैं जो एक्स-दिशा, वाई-दिशा और जेड-दिशा में फाइबर को शामिल करते हैं। तीन-आयामी अभिविन्यासों का विकास उद्योग की निर्माण लागत को कम करने, मोटाई के माध्यम से यांत्रिक गुणों को बढ़ाने और प्रभाव क्षति सहिष्णुता में सुधार करने के लिए उत्पन्न हुआ; सभी दो आयामी फाइबर-प्रबलित पॉलिमर से जुड़ी समस्याएं थीं।
फाइबर प्रीफॉर्म हैं कि मैट्रिक्स से बंधे होने से पहले फाइबर कैसे निर्मित होते हैं। फाइबर प्रीफॉर्म अक्सर शीट, निरंतर मैट, या स्प्रे अनुप्रयोगों के लिए निरंतर फिलामेंट्स के रूप में निर्मित होते हैं। फाइबर प्रीफॉर्म का निर्माण करने के चार प्रमुख तरीके बुनाई, बुनाई, ब्रेडिंग और सिलाई की कपड़ा प्रसंस्करण तकनीकों के माध्यम से है।
दो-आयामी फाइबर के साथ-साथ एक बहुपरत बुनाई में भी बुनाई को पारंपरिक तरीके से किया जा सकता है जो तीन-आयामी फाइबर बना सकता है। हालांकि, बहुपरत बुनाई को जेड-दिशा में फाइबर बनाने के लिए ताना यार्न की कई परतें होने की आवश्यकता होती है, जो विनिर्माण में कुछ नुकसान पैदा करते हैं, अर्थात् लूम पर सभी ताना यार्न को स्थापित करने का समय। इसलिए, अधिकांश बहुपरत बुनाई का उपयोग वर्तमान में अपेक्षाकृत संकीर्ण चौड़ाई उत्पादों, या उच्च मूल्य वाले उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जहां प्रीफॉर्म उत्पादन की लागत स्वीकार्य है। बहुपरत बुने हुए कपड़ों के उपयोग के सामने आने वाली मुख्य समस्याओं में से एक एक कपड़े का निर्माण करने में कठिनाई है जिसमें क्रमशः एक दूसरे के लिए 0 'और 90 ' के अलावा कोणों के साथ उन्मुख फाइबर होते हैं।
फाइबर प्रीफॉर्म के निर्माण का दूसरा प्रमुख तरीका ब्रेडिंग है। ब्रेडिंग संकीर्ण चौड़ाई के फ्लैट या ट्यूबलर कपड़े के निर्माण के लिए अनुकूल है और चौड़े कपड़ों के बड़े संस्करणों के उत्पादन में बुनाई के रूप में सक्षम नहीं है। ब्रैडिंग को ऐसे अनिवार्य के ऊपर किया जाता है जो उनकी लंबाई के साथ क्रॉस-सेक्शनल आकार या आयाम में भिन्न होते हैं। ब्रेडिंग आकार में एक ईंट के बारे में वस्तुओं तक सीमित है। मानक बुनाई के विपरीत, ब्रेडिंग कपड़े का उत्पादन कर सकती है जिसमें एक दूसरे को 45 डिग्री कोण पर फाइबर होते हैं। तीन-आयामी फाइबर को चार कदम, दो-चरण या मल्टीलेयर इंटरलॉक ब्रेडिंग का उपयोग करके किया जा सकता है। कदम या पंक्ति और स्तंभ ब्रेडिंग एक फ्लैट बेड का उपयोग करता है जिसमें वांछित पूर्ववर्ती के आकार का निर्माण होता है। अतिरिक्त वाहक को सरणी के बाहर जोड़ा जाता है, सटीक स्थान और मात्रा जिसमें सटीक पूर्व आकार और संरचना पर निर्भर करता है। पंक्ति और स्तंभ गति के चार अलग -अलग अनुक्रम हैं, जो यार्न को इंटरलॉक करने और लटके हुए प्रीफॉर्म का उत्पादन करने के लिए कार्य करते हैं। यार्न को यार्न को प्रत्येक चरण के बीच संरचना में मजबूर किया जाता है ताकि एक समान प्रक्रिया में संरचना को समेकित करने के लिए प्रत्येक चरण के बीच एक ईख में एक रीड के उपयोग के लिए मजबूर किया जा सके। दो-चरण ब्रेडिंग चार-चरण प्रक्रिया के विपरीत है क्योंकि दो-चरणों में अक्षीय दिशा में तय की गई बड़ी संख्या में यार्न और कम संख्या में ब्रेडिंग यार्न शामिल हैं। इस प्रक्रिया में दो चरण होते हैं जिनमें ब्रेडिंग वाहक अक्षीय वाहक के बीच संरचना के माध्यम से पूरी तरह से चलते हैं। गतियों का यह अपेक्षाकृत सरल अनुक्रम अनिवार्य रूप से किसी भी आकार के पूर्ववर्ती बनाने में सक्षम है, जिसमें परिपत्र और खोखले आकार शामिल हैं। चार-चरणीय प्रक्रिया के विपरीत, दो-चरणीय प्रक्रिया को यांत्रिक संघनन की आवश्यकता नहीं होती है, प्रक्रिया में शामिल गतियों से ब्रैड को अकेले यार्न तनाव द्वारा कसने की अनुमति मिलती है। अंतिम प्रकार का ब्रेडिंग मल्टी-लेयर इंटरलॉकिंग ब्रेडिंग है जिसमें कई मानक परिपत्र ब्रैडर्स शामिल होते हैं, जो एक बेलनाकार ब्रेडिंग फ्रेम बनाने के लिए एक साथ जुड़ते हैं। इस फ्रेम में सिलेंडर की परिधि के चारों ओर कई समानांतर ब्रेडिंग ट्रैक हैं, लेकिन तंत्र आसन्न पटरियों के बीच यार्न वाहक के स्थानांतरण की अनुमति देता है, जो एक बहुपरत लटके हुए कपड़े का निर्माण करता है, जो यार्न के साथ आसन्न परतों के लिए इंटरलॉकिंग करता है। मल्टीलेयर इंटरलॉक ब्रैड दोनों चार चरणों और दो-चरणों वाले ब्रैड्स से भिन्न होता है, जिसमें इंटरलॉकिंग यार्न मुख्य रूप से संरचना के विमान में होते हैं और इस प्रकार प्रीफॉर्म के इन-प्लेन गुणों को काफी कम नहीं करते हैं। चार-चरण और दो-चरणीय प्रक्रियाएं इंटरलिंकिंग की एक बड़ी डिग्री का उत्पादन करती हैं क्योंकि ब्रेडिंग यार्न प्रीफॉर्म की मोटाई के माध्यम से यात्रा करते हैं, लेकिन इसलिए प्रीफॉर्म के इन-प्लेन प्रदर्शन में कम योगदान करते हैं। बहुपरत इंटरलॉक उपकरण का एक नुकसान यह है कि यार्न वाहक के पारंपरिक साइनसोइडल आंदोलन के कारण प्रीफॉर्म बनाने के लिए, उपकरण यार्न वाहक का घनत्व नहीं कर पाए हैं जो दो चरण और चार चरण मशीनों के साथ संभव है।
बुनाई फाइबर प्रीफॉर्म को ताना और [वेफ्ट] बुनाई के पारंपरिक तरीकों के साथ किया जा सकता है, और उत्पादित कपड़े को अक्सर दो-आयामी कपड़े के रूप में माना जाता है, लेकिन दो या अधिक सुई बेड वाली मशीनें याम के साथ याम के बीच बहुपरत कपड़े का उत्पादन करने में सक्षम होती हैं जो परतों के बीच का पता लगाती हैं। सुई चयन और बुनना लूप हस्तांतरण के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणों में विकास, और परिष्कृत तंत्र में जो कपड़े के विशिष्ट क्षेत्रों को आयोजित करने की अनुमति देते हैं और उनके आंदोलन को नियंत्रित किया जाता है। इसने कपड़े को कम से कम सामग्री अपव्यय के साथ आवश्यक त्रि-आयामी प्रीफॉर्म आकार में बनाने की अनुमति दी है।
सिलाई यकीनन चार मुख्य कपड़ा निर्माण तकनीकों में सबसे सरल है और एक जो विशेष मशीनरी में सबसे छोटे निवेश के साथ किया जा सकता है। मूल रूप से सिलाई में एक सुई सम्मिलित करना होता है, सिलाई धागे को ले जाता है, कपड़े की परतों के ढेर के माध्यम से 3 डी संरचना बनाने के लिए। सिलाई के फायदे यह है कि सूखे और प्रीप्रैग दोनों कपड़े को सिलाई करना संभव है, हालांकि प्रीप्रिग की निपटने की प्रक्रिया प्रक्रिया को मुश्किल बना देती है और आम तौर पर शुष्क कपड़े की तुलना में प्रीप्रैग सामग्री के भीतर अधिक क्षति पैदा करती है। स्टिचिंग मानक दो-आयामी कपड़ों का भी उपयोग करता है जो आमतौर पर समग्र उद्योग के भीतर उपयोग में होते हैं इसलिए सामग्री प्रणालियों के संबंध में परिचित होने की भावना है। मानक कपड़े का उपयोग अन्य कपड़ा प्रक्रियाओं के साथ संभव होने की तुलना में घटक के कपड़े ले-अप में अधिक से अधिक लचीलेपन की अनुमति देता है, जिसमें फाइबर अभिविन्यासों पर प्रतिबंध है जो उत्पादित किया जा सकता है। [१ ९]
एक कठोर संरचना का उपयोग आमतौर पर एफआरपी घटकों के आकार को स्थापित करने के लिए किया जाता है। भागों को एक सपाट सतह पर रखा जा सकता है, जिसे 'caul प्लेट ' के रूप में संदर्भित किया जाता है या एक बेलनाकार संरचना पर एक 'मैंड्रेल ' के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालाँकि अधिकांश फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक भागों को मोल्ड या 'टूल के साथ बनाया जाता है।
FRP प्लास्टिक की मोल्डिंग प्रक्रियाएं फाइबर प्रीफॉर्म को या मोल्ड में रखकर शुरू होती हैं। फाइबर प्रीफॉर्म ड्राई फाइबर, या फाइबर हो सकता है जिसमें पहले से ही रेजिन की मापी गई मात्रा होती है जिसे 'प्रीप्रैग ' कहा जाता है। ड्राई फाइबर 'वेटेड ' राल के साथ या तो हाथ से या राल को एक बंद मोल्ड में इंजेक्ट किया जाता है। भाग तब ठीक हो जाता है, मैटिक्स और फाइबर को मोल्ड द्वारा बनाए गए आकार में छोड़ देता है। गर्मी और/या दबाव का उपयोग कभी -कभी राल को ठीक करने और अंतिम भाग की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए किया जाता है। गठन के विभिन्न तरीकों को नीचे सूचीबद्ध किया गया है।
Prepreg सामग्री की व्यक्तिगत चादरों को एक महिला-शैली के मोल्ड में एक गुब्बारे की तरह मूत्राशय में रखा जाता है। मोल्ड को बंद कर दिया जाता है और एक गर्म प्रेस में रखा जाता है। अंत में, मूत्राशय को मोल्ड की दीवारों के खिलाफ सामग्री की परतों को मजबूर करते हुए दबाव डाला जाता है।
जब कच्चे माल (प्लास्टिक ब्लॉक, रबर ब्लॉक, प्लास्टिक शीट, या कणिकाओं) में फाइबर को मजबूत करना होता है, तो एक संपीड़न ढाला भाग एक फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक के रूप में योग्य होता है। आमतौर पर संपीड़न मोल्डिंग में उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक प्रीफॉर्म में फाइबर को मजबूत नहीं होता है। संपीड़न मोल्डिंग में, एसएमसी के एक 'प्रीफॉर्म ' या 'चार्ज ', बीएमसी को मोल्ड कैविटी में रखा जाता है। मोल्ड बंद हो जाता है और सामग्री का गठन और दबाव और गर्मी के अंदर ठीक हो जाता है। संपीड़न मोल्डिंग ज्यामितीय आकृतियों के लिए उत्कृष्ट विवरण प्रदान करता है, जो पैटर्न और राहत विवरण से लेकर जटिल घटता और रचनात्मक रूपों तक, 20 मिनट के अधिकतम इलाज के समय में सटीक इंजीनियरिंग तक है। [२०]
Prepreg सामग्री की व्यक्तिगत चादरें रखी जाती हैं और एक खुले सांचे में रखी जाती हैं। सामग्री रिलीज़ फिल्म, ब्लीडर/ब्रीथ सामग्री और एक वैक्यूम बैग के साथ कवर की गई है। एक वैक्यूम को भाग पर खींचा जाता है और पूरे मोल्ड को एक आटोक्लेव (गर्म दबाव पोत) में रखा जाता है। भाग को टुकड़े टुकड़े से फंसे हुए गेस को निकालने के लिए एक निरंतर वैक्यूम के साथ ठीक किया जाता है। यह एयरोस्पेस उद्योग में एक बहुत ही सामान्य प्रक्रिया है क्योंकि यह एक लंबे, धीमे इलाज चक्र के कारण मोल्डिंग पर सटीक नियंत्रण को प्रभावित करता है जो एक से कई घंटों तक कहीं भी होता है। [ १ २ [२०]
Prepreg सामग्री की चादरों को एक स्टील या एल्यूमीनियम मैंड्रेल के चारों ओर लपेटा जाता है। Prepreg सामग्री नायलॉन या पॉलीप्रोपाइलीन सेलो टेप द्वारा संकुचित होती है। भागों को आम तौर पर वैक्यूम बैगिंग और एक ओवन में लटकने से ठीक किया जाता है। इलाज के बाद सेलो और मैंड्रेल को एक खोखले कार्बन ट्यूब को छोड़कर हटा दिया जाता है। यह प्रक्रिया मजबूत और मजबूत खोखले कार्बन ट्यूब बनाती है।
वेट लेअप गठन फाइबर सुदृढीकरण और मैट्रिक्स को जोड़ती है क्योंकि उन्हें गठन उपकरण पर रखा जाता है। ] मोल्ड को तब छोड़ दिया जाता है ताकि राल ठीक हो जाए, आमतौर पर कमरे के तापमान पर, हालांकि गर्मी का उपयोग कभी -कभी एक उचित इलाज सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। कभी -कभी गीले लेप को संपीड़ित करने के लिए एक वैक्यूम बैग का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए ग्लास फाइबर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, परिणामों को व्यापक रूप से शीसे रेशा के रूप में जाना जाता है, और इसका उपयोग स्की, डोंगी, कश्ती और सर्फ बोर्ड जैसे सामान्य उत्पादों को बनाने के लिए किया जाता है। [२०]
शीसे रेशा के निरंतर किस्में को एक हाथ से पकड़े हुए बंदूक के माध्यम से धकेल दिया जाता है जो दोनों स्ट्रैंड्स को काटते हैं और उन्हें पॉलिएस्टर जैसे उत्प्रेरित राल के साथ जोड़ते हैं। संसेचन कटा हुआ कटा हुआ कटा हुआ कटा हुआ कटा हुआ कटा हुआ सतह पर जो भी मोटाई और डिजाइन को डिजाइन करता है मानव ऑपरेटर को लगता है कि उपयुक्त है। यह प्रक्रिया किफायती लागत पर बड़े उत्पादन के लिए अच्छी है, लेकिन अन्य मोल्डिंग प्रक्रियाओं की तुलना में कम ताकत के साथ ज्यामितीय आकृतियों का उत्पादन करती है और इसमें खराब आयामी सहिष्णुता होती है। डिसाइन टैंक एलएलसी इस प्रक्रिया का उपयोग करने वाले शीर्ष निर्माताओं में से एक है। [२०]
मशीनें राल के गीले स्नान के माध्यम से फाइबर बंडलों को खींचती हैं और विशिष्ट अभिविन्यास भागों में एक घूर्णन स्टील मैंड्रेल पर घाव को या तो कमरे के तापमान या ऊंचे तापमान को ठीक कर दिया जाता है। मैंड्रेल को निकाला जाता है, एक अंतिम ज्यामितीय आकार छोड़कर लेकिन कुछ मामलों में छोड़ा जा सकता है। [२०]
फाइबर बंडलों और स्लिट कपड़ों को राल के गीले स्नान के माध्यम से खींचा जाता है और किसी न किसी भाग के आकार में गठित किया जाता है। संतृप्त सामग्री को एक गर्म बंद मरने के इलाज से बाहर निकाल दिया जाता है, जबकि मरने के माध्यम से लगातार खींचा जाता है। Pultrusion के अंत उत्पादों में से कुछ संरचनात्मक आकार हैं, यानी I बीम, कोण, चैनल और फ्लैट शीट। इन सामग्रियों का उपयोग सभी प्रकार के शीसे रेशा संरचनाओं जैसे कि लैडर, प्लेटफॉर्म, हैंड्रिल सिस्टम टैंक, पाइप और पंप समर्थन बनाने के लिए किया जा सकता है। [२०]
भी कहा जाता है रेजिन इन्फ्यूजन । कपड़ों को एक सांचे में रखा जाता है जिसमें गीले राल को इंजेक्ट किया जाता है। राल को आमतौर पर दबाव डाला जाता है और एक गुहा में मजबूर किया जाता है जो राल ट्रांसफर मोल्डिंग में वैक्यूम के अधीन है। राल को पूरी तरह से वैक्यूम-असिस्टेड राल ट्रांसफर मोल्डिंग में वैक्यूम के तहत गुहा में खींच लिया जाता है। यह मोल्डिंग प्रक्रिया सटीक सहिष्णुता और विस्तृत आकार देने की अनुमति देती है, लेकिन कभी -कभी अंतिम आकार में कमजोर धब्बों के लिए अग्रणी कपड़े को पूरी तरह से संतृप्त करने में विफल हो सकती है। [२०]
FRP विशिष्ट डिजाइन कार्यक्रमों के अनुरूप थर्माप्लास्टिक के ग्लास फाइबर के संरेखण की अनुमति देता है। फाइबर को मजबूत करने के अभिविन्यास को निर्दिष्ट करने से बहुलक की विरूपण के लिए ताकत और प्रतिरोध बढ़ सकता है। ग्लास प्रबलित पॉलिमर सबसे मजबूत और सबसे अधिक प्रतिरोधक बलों के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधक होते हैं जब पॉलिमर फाइबर बल के समानांतर होते हैं, और जब फाइबर लंबवत होते हैं तो सबसे कमजोर होते हैं। इस प्रकार यह क्षमता एक बार एक लाभ या उपयोग के संदर्भ के आधार पर एक सीमा दोनों है। लंबवत फाइबर के कमजोर धब्बों का उपयोग प्राकृतिक टिका और कनेक्शन के लिए किया जा सकता है, लेकिन जब उत्पादन प्रक्रियाएं अपेक्षित बलों के समानांतर फाइबर को ठीक से उन्मुख करने में विफल हो जाती हैं, तो सामग्री की विफलता भी हो सकती है। जब बलों को फाइबर के उन्मुखीकरण के लिए लंबवत किया जाता है, तो बहुलक की ताकत और लोच अकेले मैट्रिक्स से कम होती है। कांच और ईपी जैसे कांच के प्रबलित पॉलिमर से बने कास्ट राल घटकों में, फाइबर के उन्मुखीकरण को दो-आयामी और तीन-आयामी बुनाई में उन्मुख किया जा सकता है। इसका मतलब यह है कि जब बल संभवतः एक अभिविन्यास के लंबवत होते हैं, तो वे दूसरे अभिविन्यास के समानांतर होते हैं; यह बहुलक में कमजोर स्थानों की क्षमता को समाप्त करता है।
एफआरपी सामग्री में संरचनात्मक विफलता हो सकती है:
तन्यता बलों ने मैट्रिक्स को फाइबर की तुलना में अधिक खींच लिया, जिससे सामग्री मैट्रिक्स और फाइबर के बीच इंटरफ़ेस पर कतरनी हो जाती है।
फाइबर के अंत के पास तन्य बल मैट्रिक्स की सहिष्णुता से अधिक, मैट्रिक्स से फाइबर को अलग करते हैं।
तन्यता बल भी फाइबर की सहिष्णुता से अधिक हो सकते हैं, जिससे फाइबर खुद को फ्रैक्चर कर सकते हैं, जिससे सामग्री की विफलता हो सकती है। [२]
एक थर्मोसेट पॉलिमर मैट्रिक्स सामग्री, या इंजीनियरिंग ग्रेड थर्माप्लास्टिक बहुलक मैट्रिक्स सामग्री, पहले एफआरपी के लिए उपयुक्त होने के लिए कुछ आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए और खुद का एक सफल सुदृढीकरण सुनिश्चित करना चाहिए। मैट्रिक्स को ठीक से संतृप्त करने में सक्षम होना चाहिए, और एक उपयुक्त इलाज की अवधि के भीतर अधिकतम आसंजन के लिए फाइबर सुदृढीकरण के साथ रासायनिक रूप से बॉन्ड को बॉन्ड करना चाहिए। मैट्रिक्स को भी कट्स और पायदान से बचाने के लिए फाइबर को पूरी तरह से कवर करना चाहिए जो उनकी ताकत को कम करेगा, और फाइबर को बलों को स्थानांतरित करेगा। फाइबर को एक दूसरे से भी अलग रखा जाना चाहिए ताकि अगर विफलता होती है तो इसे जितना संभव हो उतना स्थानीयकृत किया जाता है, और यदि विफलता होती है तो मैट्रिक्स को भी समान कारणों से फाइबर से डिबोंड होना चाहिए। अंत में मैट्रिक्स एक प्लास्टिक का होना चाहिए जो सुदृढीकरण और मोल्डिंग प्रक्रियाओं के दौरान और बाद में रासायनिक और शारीरिक रूप से स्थिर रहता है। सुदृढीकरण सामग्री के रूप में उपयुक्त होने के लिए, फाइबर एडिटिव्स को मैट्रिक्स की लोच की तन्यता ताकत और मापांक में वृद्धि करनी चाहिए और निम्नलिखित स्थितियों को पूरा करना चाहिए; फाइबर महत्वपूर्ण फाइबर सामग्री से अधिक होना चाहिए; तंतुओं की ताकत और कठोरता स्वयं मैट्रिक्स की ताकत और कठोरता से अधिक होनी चाहिए; और फाइबर और मैट्रिक्स के बीच इष्टतम संबंध होना चाहिए
'फाइबरग्लास प्रबलित प्लास्टिक ' या एफआरपीएस (आमतौर पर केवल शीसे रेशा के रूप में संदर्भित) टेक्सटाइल ग्रेड ग्लास फाइबर का उपयोग करें। ये टेक्सटाइल फाइबर कांच के फाइबर के अन्य रूपों से अलग होते हैं, जिनका उपयोग जानबूझकर हवा में फँसने के लिए किया जाता है, अनुप्रयोगों को इन्सुलेट करने के लिए (ग्लास वूल देखें)। टेक्सटाइल ग्लास फाइबर के अलग -अलग संयोजनों के रूप में शुरू होते हैं । 2, Al 2O 3, B 2O , CAO, या MGO 3पाउडर के रूप में SIO इन मिश्रणों को तब 1300 डिग्री सेल्सियस के आसपास तापमान तक सीधे पिघलने के माध्यम से गर्म किया जाता है, जिसके बाद मरने का उपयोग 9 से 17 माइक्रोन तक के व्यास में कांच के फाइबर के फिलामेंट्स को निकालने के लिए किया जाता है। इन फिलामेंट्स को फिर बड़े धागे में घाव किया जाता है और परिवहन और आगे की प्रक्रिया के लिए बॉबिन पर घूमते हैं। ग्लास फाइबर प्लास्टिक को सुदृढ़ करने के लिए अब तक का सबसे लोकप्रिय साधन है और इस प्रकार उत्पादन प्रक्रियाओं का खजाना है, जिनमें से कुछ अरामिड और कार्बन फाइबर पर लागू होते हैं और साथ ही उनके साझा रेशेदार गुणों के कारण भी होते हैं।
रोविंग एक ऐसी प्रक्रिया है जहां फिलामेंट्स को बड़े व्यास के धागे में बदल दिया जाता है। इन थ्रेड्स का उपयोग आमतौर पर ग्लास कपड़ों और मैटों को मजबूत करने के लिए और स्प्रे अनुप्रयोगों में किया जाता है।
फाइबर कपड़े वेब-फॉर्म फैब्रिक को सुदृढ़ करने वाली सामग्री हैं जिसमें ताना और वेफ्ट दोनों दिशाएं हैं। फाइबर मैट ग्लास फाइबर के वेब-फॉर्म गैर-बुने हुए मैट हैं। मैट कटे हुए फाइबर के साथ कट आयामों में, या निरंतर फाइबर का उपयोग करके निरंतर मैट में निर्मित होते हैं। कटा हुआ फाइबर ग्लास का उपयोग उन प्रक्रियाओं में किया जाता है जहां कांच के धागे की लंबाई 3 और 26 मिमी के बीच कट जाती है, थ्रेड्स का उपयोग तब प्लास्टिक में किया जाता है जो आमतौर पर मोल्डिंग प्रक्रियाओं के लिए होता है। ग्लास फाइबर शॉर्ट स्ट्रैंड्स ग्लास फाइबर के 0.2-0.3 मिमी स्ट्रैंड्स हैं जो कि इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए सबसे अधिक थर्माप्लास्टिक्स को सुदृढ़ करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
कार्बन फाइबर तब बनाए जाते हैं जब पॉलीएक्रिलोनिट्राइल फाइबर (पैन), पिच रेजिन, या रेयान उच्च तापमान पर कार्बोनेटेड (ऑक्सीकरण और थर्मल पायरोलिसिस के माध्यम से) होते हैं। ग्राफिटाइज़िंग या फाइबर की ताकत या लोच को बढ़ाने की आगे की प्रक्रियाओं के माध्यम से क्रमशः बढ़ाया जा सकता है। कार्बन फाइबर 4 से 17 माइक्रोन तक के व्यास के साथ कांच के फाइबर के अनुरूप व्यास में निर्मित होते हैं। ये फाइबर परिवहन और आगे की उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए बड़े धागों में घाव करते हैं। ] [१]
अरामिद फाइबर को आमतौर पर केवलर, नोमेक्स और टेक्नोरा के रूप में जाना जाता है। Aramids आम तौर पर एक अमीन समूह और एक कार्बोक्जिलिक एसिड हलाइड समूह (Aramid) के बीच प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किए जाते हैं; [१] आमतौर पर यह तब होता है जब एक सुगंधित पॉलीमाइड को एक क्रिस्टलीकृत फाइबर में सल्फ्यूरिक एसिड के तरल एकाग्रता से अलग किया जाता है। ] ] [२]
| सामग्री को मजबूत करना [२] | सबसे आम मैट्रिक्स सामग्री | गुणों में सुधार हुआ |
|---|---|---|
| ग्लास फाइबर | ऊपर, ईपी, पीए, पीसी, पीओएम, पीपी, पीबीटी, वीई | शक्ति, लोच, गर्मी प्रतिरोध |
| वुड फाइबर | पीई, पीपी, एबीएस, एचडीपीई, पीएलए | फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ, तन्य मापांक, तन्य शक्ति |
| कार्बन और एरामिड फाइबर | एप, यूपी, वी, पीए | लोच, तन्य शक्ति, संपीड़न शक्ति, विद्युत शक्ति। |
| अकार्बनिक पार्टिकुलेट | अर्धविराम थर्माप्लास्टिक्स, अप | आइसोट्रोपिक संकोचन, घर्षण, संपीड़न शक्ति |
फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक किसी भी डिजाइन कार्यक्रम के लिए सबसे उपयुक्त हैं जो वजन बचत, सटीक इंजीनियरिंग, परिमित सहिष्णुता और उत्पादन और संचालन दोनों में भागों के सरलीकरण की मांग करता है। एक ढाला बहुलक आर्टिफैक्ट सस्ता, तेज, और कास्ट एल्यूमीनियम या स्टील आर्टिफैक्ट की तुलना में निर्माण करना आसान है, और समान और कभी -कभी बेहतर सहिष्णुता और भौतिक ताकत को बनाए रखता है।
एयरबस A310 का पतवार
शीट एल्यूमीनियम से बने एक पारंपरिक पतवार पर लाभ हैं:
वजन में 25% की कमी
भागों और रूपों को सरल ढाला भागों में जोड़कर घटकों में 95% की कमी।
उत्पादन और परिचालन लागत में कुल कमी, भागों की अर्थव्यवस्था में उत्पादन लागत कम होती है और वजन बचत ईंधन की बचत पैदा करती है जो हवाई जहाज को उड़ाने की परिचालन लागत को कम करती है।
इंजन का सेवन कई गुना ग्लास-फाइबर-प्रबलित पीए 66 से बनाया जाता है।
यह लाभ कास्ट एल्यूमीनियम कई गुना अधिक है:
वजन में 60% की कमी तक
सतह की गुणवत्ता और वायुगतिकी में सुधार
भागों और रूपों को सरल ढाला आकृतियों में जोड़कर घटकों में कमी।
ऑटोमोटिव गैस और क्लच पैडल ग्लास-फाइबर-प्रबलित पीए 66 से बने (DWP 12–13)
मुद्रांकित एल्यूमीनियम पर लाभ हैं:
पैडल को पेडल और मैकेनिकल लिंकेज दोनों को मिलाकर एकल इकाइयों के रूप में ढाला जा सकता है जो डिजाइन के उत्पादन और संचालन को सरल बनाता है।
फाइबर विशिष्ट तनावों के खिलाफ सुदृढ़ करने के लिए उन्मुख हो सकते हैं, स्थायित्व और सुरक्षा को बढ़ाते हैं।
एल्यूमीनियम खिड़कियां, दरवाजे और facades ग्लास फाइबर प्रबलित पॉलीमाइड से बने थर्मल इन्सुलेशन प्लास्टिक का उपयोग करके थर्मल रूप से अछूता हो जाते हैं। 1977 में Ensinger GmbH ने विंडो सिस्टम के लिए पहला इन्सुलेशन प्रोफ़ाइल तैयार किया।
FRP को इमारतों और पुलों के बीम, कॉलम और स्लैब को मजबूत करने के लिए लागू किया जा सकता है। लोडिंग की स्थिति के कारण गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त होने के बाद भी संरचनात्मक सदस्यों की ताकत को बढ़ाना संभव है। क्षतिग्रस्त प्रबलित कंक्रीट सदस्यों के मामले में, इसके लिए पहले ढीले मलबे को हटाकर और मोर्टार या एपॉक्सी राल के साथ गुहाओं और दरारों को भरकर सदस्य की मरम्मत की आवश्यकता होगी। एक बार जब सदस्य की मरम्मत हो जाती है, तो गीले, हाथ के ले-अप के माध्यम से मजबूत किया जा सकता है, जो कि एपॉक्सी राल के साथ फाइबर शीट को गर्भवती करता है, फिर उन्हें सदस्य की साफ और तैयार सतहों पर लागू करता है।
दो तकनीकों को आमतौर पर बीमों को मजबूत करने के लिए अपनाया जाता है, जो वांछित शक्ति वृद्धि से संबंधित है: फ्लेक्सुरल मजबूत या कतरनी मजबूत। कई मामलों में दोनों शक्ति संवर्द्धन प्रदान करना आवश्यक हो सकता है। एक बीम के फ्लेक्सुरल मजबूत होने के लिए, FRP शीट या प्लेटों को सदस्य के तनाव चेहरे पर लागू किया जाता है (लागू शीर्ष लोडिंग या गुरुत्वाकर्षण लोडिंग के साथ एक बस समर्थित सदस्य के लिए नीचे का चेहरा)। प्रिंसिपल टेन्सिल फाइबर बीम अनुदैर्ध्य अक्ष में उन्मुख होते हैं, इसके आंतरिक फ्लेक्सुरल स्टील सुदृढीकरण के समान। यह बीम की ताकत और इसकी कठोरता (यूनिट डिफ्लेक्शन के लिए आवश्यक भार) को बढ़ाता है, हालांकि विक्षेपण क्षमता और लचीलापन कम हो जाता है।
एक बीम के कतरनी को मजबूत करने के लिए, एफआरपी को बीम के अनुदैर्ध्य अक्ष के लिए फाइबर उन्मुख अनुप्रस्थ के साथ एक सदस्य के वेब (पक्षों) पर लागू किया जाता है। कतरनी बलों का विरोध एक समान तरीके से प्राप्त किया जाता है, जो आंतरिक स्टील रकाब के रूप में होता है, जो कि लागू लोडिंग के तहत बनते हैं। FRP को कई कॉन्फ़िगरेशन में लागू किया जा सकता है, जो सदस्य के उजागर चेहरों और वांछित को मजबूत करने की डिग्री के आधार पर, इसमें शामिल हैं: साइड बॉन्डिंग, यू-रैप्स (यू-जैकेट), और बंद रैप्स (पूर्ण रैप्स)। साइड बॉन्डिंग में केवल बीम के किनारों पर एफआरपी को लागू करना शामिल है। यह एफआरपी मुक्त किनारों पर कंक्रीट की सतह से डी-बॉन्डिंग के कारण होने वाली विफलताओं के कारण कम से कम कतरनी मजबूतता प्रदान करता है। यू-रैप के लिए, एफआरपी को बीम के पक्षों और नीचे (तनाव) चेहरे के चारों ओर एक 'यू' आकार में लगातार लागू किया जाता है। यदि एक बीम के सभी चेहरे सुलभ हैं, तो बंद लपेट का उपयोग वांछनीय है क्योंकि वे सबसे अधिक ताकत बढ़ाने प्रदान करते हैं। बंद रैपिंग में सदस्य की पूरी परिधि के आसपास एफआरपी को लागू करना शामिल है, जैसे कि कोई मुक्त छोर नहीं हैं और विशिष्ट विफलता मोड फाइबर का टूटना है। सभी रैप कॉन्फ़िगरेशन के लिए, FRP को सदस्य की लंबाई के साथ एक सतत शीट के रूप में या असतत स्ट्रिप्स के रूप में लागू किया जा सकता है, जिसमें पूर्वनिर्धारित न्यूनतम चौड़ाई और रिक्ति होती है।
स्लैब को उनके निचले (तनाव) चेहरे पर FRP स्ट्रिप्स लगाकर मजबूत किया जा सकता है। यह बेहतर फ्लेक्सुरल प्रदर्शन में परिणाम देगा, क्योंकि स्लैब के तन्यता प्रतिरोध को एफआरपी की तन्य शक्ति द्वारा पूरक किया जाता है। बीम और स्लैब के मामले में, एफआरपी को मजबूत करने की प्रभावशीलता बॉन्डिंग के लिए चुने गए राल के प्रदर्शन पर निर्भर करती है। यह विशेष रूप से साइड बॉन्डिंग या यू-रैप का उपयोग करके कतरनी मजबूत बनाने के लिए एक मुद्दा है। कॉलम आमतौर पर अपने परिधि के चारों ओर FRP के साथ लिपटे होते हैं, जैसा कि बंद या पूर्ण रैपिंग के साथ होता है। यह न केवल उच्च कतरनी प्रतिरोध में परिणाम करता है, बल्कि स्तंभ डिजाइन के लिए अधिक महत्वपूर्ण है, यह अक्षीय लोडिंग के तहत बढ़ी हुई संपीड़ित शक्ति का परिणाम है। FRP रैप कॉलम के पार्श्व विस्तार को रोकने के द्वारा काम करता है, जो एक समान तरीके से कारावास को बढ़ा सकता है जैसा कि सर्पिल सुदृढीकरण स्तंभ कोर के लिए करता है।
जून 2013 में, कोन एलेवेटर कंपनी ने लिफ्ट में स्टील केबल के प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग के लिए अल्ट्रारोप की घोषणा की। यह उच्च-घर्षण बहुलक में कार्बन फाइबर को सील करता है। स्टील केबल के विपरीत, अल्ट्रारोप को इमारतों के लिए डिज़ाइन किया गया था जिन्हें 1,000 मीटर तक लिफ्ट की आवश्यकता होती है। स्टील लिफ्ट 500 मीटर की दूरी पर टॉप आउट। कंपनी ने अनुमान लगाया कि 500-मीटर ऊंची इमारत में, एक लिफ्ट स्टील-कॉल्ड संस्करण की तुलना में 15 प्रतिशत कम विद्युत शक्ति का उपयोग करेगा। जून 2013 तक, उत्पाद ने सभी यूरोपीय संघ और अमेरिकी प्रमाणन परीक्षणों को पारित कर दिया था। [२२]
FRP का उपयोग उन डिजाइनों में किया जाता है, जिनके लिए ताकत या मापांक की लोच की आवश्यकता होती है जो गैर-प्रबलित प्लास्टिक और अन्य सामग्री विकल्प या तो यंत्रवत या आर्थिक रूप से के लिए बीमार होते हैं। इसका मतलब यह है कि एफआरपी का उपयोग करने के लिए प्राथमिक डिजाइन विचार यह सुनिश्चित करना है कि सामग्री का उपयोग आर्थिक रूप से और इस तरह से किया जाता है जो विशेष रूप से इसके संरचनात्मक संवर्द्धन का लाभ उठाता है। हालांकि यह हमेशा ऐसा नहीं होता है, फाइबर का उन्मुखीकरण भी फाइबर के लिए एक भौतिक कमजोरी बनाता है। इस प्रकार फाइबर सुदृढीकरण और उनके अभिविन्यास का उपयोग एक अंतिम रूप की ताकत, कठोरता और लोच को प्रभावित करता है और इसलिए अंतिम उत्पाद का संचालन ही होता है। उत्पादन के दौरान या तो फाइबर की दिशा, एकतरफा, 2-आयामी, या 3-आयामी रूप से उन्मुख करना, अंतिम उत्पाद की ताकत, लचीलेपन और लोच की डिग्री को प्रभावित करता है। बलों की दिशा में उन्मुख फाइबर इन बलों से विरूपण के लिए अधिक प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं और इसके विपरीत, इस प्रकार एक उत्पाद के क्षेत्रों को जो बलों का सामना करना चाहिए, उन्हें उसी दिशा में फाइबर के साथ प्रबलित किया जाएगा, और जिन क्षेत्रों में लचीलेपन की आवश्यकता होती है, जैसे कि प्राकृतिक टिका, बलों के लिए एक लंबवत दिशा में फाइबर का उपयोग करेंगे। अधिक आयामों का उपयोग या तो इस या परिदृश्य से बचता है और उन वस्तुओं को बनाता है जो फाइबर के यूनिडायरेक्शनल ओरिएंटेशन के कारण किसी भी विशिष्ट कमजोर बिंदुओं से बचना चाहते हैं। ताकत, लचीलापन और लोच के गुणों को भी अंतिम उत्पाद के ज्यामितीय आकार और डिजाइन के माध्यम से बढ़ाया या कम किया जा सकता है। इनमें ऐसे डिजाइन विचार शामिल हैं जैसे कि उचित दीवार की मोटाई सुनिश्चित करना और बहुक्रियाशील ज्यामितीय आकृतियाँ बनाना जो एकल टुकड़ों के रूप में मोल्डिंग कर सकते हैं, ऐसे आकृतियों का निर्माण करते हैं जिनमें जोड़ों, कनेक्शन और हार्डवेयर को कम करके अधिक सामग्री और संरचनात्मक अखंडता होती है। [२]
प्लास्टिक एफआर प्लास्टिक के एक सबसेट के रूप में प्लास्टिक अपशिष्ट निपटान और रीसाइक्लिंग में कई मुद्दों और चिंताओं के लिए उत्तरदायी हैं। प्लास्टिक रीसाइक्लिंग में एक विशेष चुनौती पैदा करता है क्योंकि वे पॉलिमर और मोनोमर्स से प्राप्त होते हैं जिन्हें अक्सर अलग नहीं किया जा सकता है और उनके कुंवारी राज्यों में वापस नहीं किया जा सकता है, इस कारण से सभी प्लास्टिक को पुन: उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जा सकता है, वास्तव में कुछ अनुमानों का दावा है कि केवल 20% से 30% प्लास्टिक को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक और उनके मैट्रिस इन निपटान और पर्यावरणीय चिंताओं को साझा करते हैं। इन चिंताओं के अलावा, तथ्य यह है कि फाइबर स्वयं मैट्रिक्स से हटाना और पुन: उपयोग के लिए संरक्षित करने के लिए मुश्किल है, इसका मतलब है कि FRP की इन चुनौतियों को बढ़ाना। एफआरपी स्वाभाविक रूप से आधार सामग्री में अलग करना मुश्किल है, जो कि फाइबर और मैट्रिक्स में है, और मैट्रिक्स को अलग -अलग प्रयोग करने योग्य प्लास्टिक, पॉलिमर और मोनोमर्स में है। आज पर्यावरणीय रूप से सूचित डिजाइन के लिए ये सभी चिंताएं हैं। प्लास्टिक अक्सर अन्य सामग्रियों की तुलना में ऊर्जा और आर्थिक बचत में बचत प्रदान करते हैं। इसके अलावा, बायोप्लास्टिक और यूवी-डिग्रेडेबल प्लास्टिक जैसे नए अधिक पर्यावरण के अनुकूल मैट्रिस के आगमन के साथ, एफआरपी पर्यावरणीय संवेदनशीलता प्राप्त करेगा। [१]
लंबे समय तक फाइबर-प्रबलित थर्माप्लास्टिक
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>>>>> नोट: लेख https://en.wikipedia.org/wiki/fibre-reinforced_plastic <<<< से प्राप्त लेख