ایرو اسپیس مرکب مواد میں اعلی درجے کے فائبر ڈھانچے کی تفصیلی وضاحت: بنے ہوئے اور بنے ہوئے فائبر ڈھانچے کی پروسیسنگ

Jan 30, 2024

ایک پیغام چھوڑیں۔

فائبر بنائی ڈھانچہ پروسیسنگ تکنیک
روایتی 2D بنائی میں سادہ، جڑواں اور ساٹن کے بنے ہوئے ڈھانچے بنانے کے لیے لوم یا ملٹی آرم ویونگ مشین پر وارپ اور ویفٹ یارن کو آپس میں ملانا شامل ہے۔ بُنائی کا عمل پانچ بنیادی افعال پر مشتمل ہوتا ہے: بہانا، چننا، مارنا، اٹھانا اور چھوڑنا۔ شیڈنگ کی مختلف تکنیکیں دستیاب ہیں، جیسے شٹل، ریپیر، اور ایئر جیٹ۔ سنگل لیئر 2D ویونگ کے عمل کو کچھ 3D بنے ہوئے ڈھانچے کو باندھنے پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے، بشمول 3D آرتھوگونل اور اینگل-انٹرلاک ڈھانچے، 3D کھوکھلی اسپیسر ڈھانچے جس میں تانے بانے کے انٹرلیئرز اور ہنی کامب ڈھانچے، 3D شیل ڈھانچے، اور 3D نوڈ ڈھانچے شامل ہیں۔ شکل 1 روایتی 2D اور 3D اینگل-انٹرلاک بنے ہوئے ڈھانچے دونوں کی تیاری کے لیے 2D بنائی کے اصولوں کی وضاحت کرتا ہے۔
 

1

                                                                       شکل 1: 2D اور 3D بنے ہوئے ڈھانچے کے لیے 2D بنائی کے اصول
جبکہ روایتی 2D بنائی کی تکنیکوں کو مختلف ٹھوس 3D بنے ہوئے ڈھانچے تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، موٹائی کا طول و عرض محدود ہے۔ اس وجہ سے، 3D بنے ہوئے کپڑے تیار کرنے کے لیے خصوصی تھری ڈی ویونگ مشینیں تیار کی گئی ہیں۔ بیرون ملک تیار ہونے والی قدیم ترین مشینوں میں سے ایک ایک خاص لوم ہے جو X، Y، اور Z یارن کے ساتھ آرتھوگونل ڈھانچے کی تیاری کے لیے استعمال ہوتی ہے، جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔
 

2

شکل 2: تھری ڈی آرتھوگونل ڈھانچے کی تیاری کے لیے خصوصی تھری ڈی ویونگ مشین

بنائی کے عمل میں، Z-سمت کے ریشے ساکن رہتے ہیں جبکہ X فائبر کو پہلے داخل کیا جاتا ہے اور مناسب پوزیشن میں مارا جاتا ہے، اس کے بعد Y ریشوں کو ان کی متعلقہ پوزیشنوں میں داخل کیا جاتا ہے اور پیٹا جاتا ہے۔ اس آپریشن کو ایک کمپیکٹ ڈھانچہ بنانے کے لیے دہرایا جاتا ہے جب تک کہ مطلوبہ اونچائی تک نہ پہنچ جائے، جس کے نتیجے میں 3D مستطیل کراس سیکشن کا ڈھانچہ بنتا ہے۔ اس کے بعد، ایک ڈبل اوپننگ آپریشن تھری ڈی ویونگ مشین بیرون ملک تیار کی گئی۔ یہ اوپننگ سسٹم وارپ یارن کو ویفٹ یارن کے ساتھ افقی اور عمودی دونوں طرح سے جوڑنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ خصوصی تھری ڈی ویونگ تکنیک براہ راست بنے ہوئے ڈھالے ہوئے مواد کو بھی تیار کر سکتی ہے، جو کہ تانے بانے کے کٹے یا خراب ہونے پر بھی حتمی ساختی سالمیت فراہم کر سکتی ہے۔

تھری ایکسس ویونگ ڈھانچے کی تیاری روایتی 2D ویونگ اور خودکار ویونگ تکنیک کے انضمام کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ ایک عام تین محور والی بنائی مشین، جسے ڈاؤ نے ڈیزائن کیا ہے اور باربر کولمین نے تیار کیا ہے، تصویر 2.28 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ سازوسامان وارپ یارن کو بچھانے کے لیے اسپنڈلز کے ساتھ گھومنے والے پہیے کا استعمال کرتا ہے اور ویفٹ یارن کو داخل کرنے کے لیے ایک شیڈ بنانے کے لیے ریپیئر کنارے کا استعمال کرتا ہے۔
 

3

شکل 3: تین محور کے بنے ہوئے ڈھانچے کی تیاری کے لیے اسپنڈلز کے ساتھ گھومنے والا پہیہ
                                                              فائبر بنائی ڈھانچے کے لئے پروسیسنگ تکنیک
وارپ بُنائی اور ویفٹ بُنائی کے اصول تصویر 4 میں بیان کیے گئے ہیں۔ وارپ بُنائی کے ڈھانچے میں، سوئی کے بستر پر ہر ایک سوئی بُنائی کے چکر میں ایک ہی وارپ سوت کے ساتھ مسلسل فیڈ کرتی ہے اور لوپ بناتی ہے۔ خاص طور پر، سوئیاں A، B، C، اور D کو ترتیب وار ایک ہی وارپ سوت سے کھلایا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں لوپڈ فیبرک کا ایک حصہ (E, F, G, H) ہوتا ہے۔ ویفٹ بُنائی کے ڈھانچے میں، ایک ہی بُنائی کے چکر کے اندر، سوئی بار میں ہر سوئی پر سوت کھلانا اور لوپ کی تشکیل ہوتی ہے۔ سوئی بار میں موجود تمام سوئیاں (A, B, C, اور D) انفرادی طور پر الگ الگ ویفٹ یارن گائیڈز (E, F, G, اور H) سے اوورلیپ ہوتی ہیں۔

4

شکل 4: فائبر ڈھانچے کی بنائی کے اصول: (اوپر) وارپ بنائی؛ (نیچے) ویفٹ بنائی
سرکلر ویفٹ بنائی ٹیوبلر فیبرک ڈھانچے کی پیداوار کی طرف سے خصوصیات ہے. تاہم، فلیٹ ویفٹ بُنائی مختلف قسم کے نلی نما ڈھانچے کی تعمیر میں زیادہ لچک پیش کرتی ہے، بشمول سنگل ٹیوب، بٹی ہوئی ٹیوبیں، اور ملٹی برانچ ٹیوب، انفرادی سوئی کے انتخاب، لوپ کی منتقلی، ملٹی سسٹم بنائی، اور اس کے استعمال کی صلاحیت کی وجہ سے۔ ڈوبنے والے اور دبانے والے۔ تصویر 5 کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بنائی مشین پر منتخب سوئیوں کا استعمال کرتے ہوئے ایک ٹیوب کی بنائی کو واضح کرتی ہے۔
 

5

شکل 5: کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بنائی مشین پر ایک ٹیوب کی بنائی

نلی نما بُنائی باری باری سوئی کے دو بستروں پر سوت بنا کر حاصل کی جاتی ہے اور سوت کو ایک بستر سے دوسرے بستر پر صرف کناروں پر منتقل کر کے ایک ٹیوب بناتی ہے۔ اندرونی بنائی کی تکنیکوں کے ساتھ نلی نما بُنائی کو ملا کر، سنگل ٹیوب بُنائی کے ڈھانچے کے مختلف تغیرات حاصل کیے جا سکتے ہیں۔

انٹارشیا بُننے کی ٹکنالوجی بنائی مشینوں کو تانے بانے کے مختلف حصوں کو بُننے کے لیے متعدد مختلف ریشوں کا استعمال کرنے کے قابل بناتی ہے۔ فائبر انفرادی طور پر یا مجموعہ میں استعمال کیا جا سکتا ہے. اس تکنیک کی مدد سے، ابتدائی طور پر ایک ریشے کے ساتھ ایک خاص لمبائی کو بنا کر اور پھر ایک ساتھ دو ٹیوبیں بنانے کے لیے دوسرے فائبر کو متعارف کر کے ایک واحد ٹیوب بنائی جا سکتی ہے، جس کے نتیجے میں ایک ٹیوب بنتی ہے۔ اسی طرح، زیادہ ریشوں کا استعمال کرتے ہوئے، ملٹی برانچ ٹیوب کے ڈھانچے بنائے جا سکتے ہیں۔

کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بُننے والی مشینوں کی استعداد زیادہ پیچیدہ شکلوں کے ساتھ 3D ڈھانچے کو بُننے کے امکان کو قابل بناتی ہے، جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے، جیسے کہ گنبد، دائرے اور خانے۔ ))۔ یہ 2D طبقہ عمل میں سوئیوں کی تعداد میں بار بار اضافہ اور کمی کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ ہر شکل دینے والا طبقہ کپڑے کو بتدریج چوڑا کرنے اور پھر تنگ کرنے کے عمل کی نمائندگی کرتا ہے۔ شکل دینے والے حصے کی قسم گنبد کے زاویہ اور اونچائی سے بنیادی تناسب کو متاثر کرتی ہے، جبکہ شکل دینے والے حصوں کی تعداد گنبد کی شکل کو متاثر کرتی ہے۔ گنبد کے بیضوی حصوں کو مثلثی حصوں سے بدل کر، ایک باکس نما ڈھانچہ بنایا جا سکتا ہے۔
 

6

                                                               شکل 6: (a) گول گنبد، (b) بنا ہوا گنبد کا ڈھانچہ، (c) بنا ہوا دائرہ، (d) بنا ہوا خانہ

جیسا کہ شکل 6(d) میں دکھایا گیا ہے، گنبد کے ڈھانچے کے لیے، آپریٹنگ سوئیوں کی تعداد میں کمی یا اضافے کی نمائندگی کرنے والی لکیریں خمیدہ ہونے کی بجائے لکیری ہیں۔ شکل دینے والے حصے کی قسم نتیجے میں کیوبائڈ کے زاویہ کو متاثر کرتی ہے۔ تشکیل دینے والی اور غیر شکل دینے والی سوئیوں کی تعداد کے درمیان تناسب حاصل شدہ باکس کے پہلو تناسب کا تعین کرتا ہے۔ بنائی کی سوئیوں کی تعداد کو تبدیل کرنے کی صلاحیت کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بنائی مشینوں کے لیے مختلف 3D شکلیں بنانے کی سب سے بڑی صلاحیت فراہم کرتی ہے۔

وقفہ کے ڈھانچے سرکلر، فلیٹ ویفٹ نٹنگ، یا وارپ نٹنگ مشینوں پر سوئیوں کے دو سیٹوں کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جاتے ہیں۔ ایک سلنڈر اور ڈسک سے لیس سرکلر ویفٹ بنائی مشینیں وقفہ کے کپڑے تیار کر سکتی ہیں، جہاں انفرادی بیرونی تہوں کو ریشوں سے جوڑا جاتا ہے۔ سرکلر ویفٹ نِٹنگ مشینوں پر وقفے کے کپڑے دو مختلف کپڑوں کو الگ الگ بنا کر لیچ اور سلنڈر سوئیوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں، اور پھر لیچ اور سلنڈر سوئیوں پر ٹک کے ساتھ دو تہوں کو جوڑ کر (شکل 7)۔
 

7

شکل 7: سرکلر ویفٹ نِٹنگ مشین پر وقفہ کے کپڑوں کی پیداوار: (a) ڈبل بیڈ سرکلر نِٹنگ مشین؛ (b) ایک سرکلر مشین پر وقفہ کے تانے بانے کی بنائی
دو الگ الگ کپڑے کی تہوں کے درمیان فاصلہ مشین کے سلنڈر کے نسبت لیچ سوئیوں کی اونچائی کو تبدیل کرکے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ اس انداز میں وقفہ کے تانے بانے کی پیش سیٹ موٹائی 1.5 سے 5.5 ملی میٹر تک ہو سکتی ہے۔ اسی طرح سرکلر مشینوں پر وقفہ کے کپڑے تیار کرنے کے لیے، سوت کے وقفہ کی تہوں کے ساتھ وقفہ کے کپڑے فلیٹ بنائی مشینوں پر اگلی اور پچھلی سوئی کے بستروں پر کپڑے کی دو آزاد تہیں بنا کر اور پھر سوئی کے دونوں بستروں پر ٹک کے ساتھ جوڑ کر تیار کیے جاتے ہیں (شکل 8)۔
 

8

تصویر 8: کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بنائی مشین پر وقفہ کے کپڑے کی پیداوار: (a) کمپیوٹرائزڈ فلیٹ بنائی مشین؛ (b) ایک فلیٹ مشین پر وقفہ کے تانے بانے کی بنائی
سوئی کے دو بستروں کے درمیان فاصلہ وقفہ کے تانے بانے کی موٹائی کا تعین کرتا ہے۔ سرکلر ویفٹ نِٹنگ مشینوں کے برعکس، فلیٹ ویفٹ نِٹنگ مشینوں میں سوئی کے دو بستروں کے درمیان فاصلہ عام طور پر تقریباً 4 ملی میٹر طے کیا جاتا ہے۔ ویفٹ کنٹڈ انٹرول فیبرکس اور انٹرول فیبرکس کی دیگر اقسام کے درمیان فرق یہ ہے کہ ان کے تین بنیادی ساختی عناصر (یعنی اوپر کی تہہ، نیچے کی تہہ، اور وقفہ کی تہہ) ایک ہی بنائی کے چکر میں ایک ساتھ بنے ہوئے ہیں۔ ویفٹ سے بنے ہوئے وقفے کے کپڑے ڈبل سوئی بار راشیل مشینوں پر تیار کیے جاتے ہیں، جیسا کہ شکل 9(a) میں دکھایا گیا ہے۔ جب گائیڈ بارز 1 اور 2 اگلی سوئی بار کو اوورلیپ کرتے ہیں اور گائیڈ بارز 5 اور 6 پچھلی سوئی بار کو اوورلیپ کرتے ہیں (بالترتیب اوپر اور نیچے کی تہوں کو بُننا)، گائیڈ بارز 3 اور 4 ترتیب وار دونوں سوئی سلاخوں کے گرد وقفہ یارن کو اوورلیپ کرتے ہیں۔ شکل 9(b) ایک ڈبل سوئی بار Raschel مشین RD 6 پر وقفہ کے کپڑے تیار کرنے کے عمل کی وضاحت کرتا ہے۔
 

9

شکل 9: ڈبل سوئی بار راشیل مشین پر وقفہ کے کپڑے کی پیداوار: (اوپر) اصول کی منصوبہ بندی کی مثال؛ (نیچے) آلات کا خاکہ