کاربن فائبر ویوز: وہ کیا ہیں اور کیوں استعمال کریں۔

اگر آپ نے کبھی سوچا ہے کہ کاربن فائبر کا ایک ٹکڑا دوسرے سے مختلف کیوں نظر آتا ہے، آپ اکیلے نہیں ہیں۔ کاربن فائبر بہت سے مختلف قسموں میں آتا ہے، ہر ایک مختلف مقصد کی خدمت کرتا ہے، اور یہ صرف آرائشی نہیں ہے۔

کاربن ریشوں کو پولی کریلونیٹریل (PAN) اور ریون جیسے پیش خیمہ سے بنایا جاتا ہے۔ پیشگی ریشوں کو کیمیائی طور پر علاج کیا جاتا ہے، گرم کیا جاتا ہے اور پھیلایا جاتا ہے، پھر اعلی طاقت والے ریشے بنانے کے لیے کاربنائز کیا جاتا ہے۔ یہ ریشے، یا تنت، پھر ایک دوسرے کے ساتھ باندھے جاتے ہیں تاکہ ٹاویں بن سکیں، جن کی شناخت ان میں موجود کاربن فلیمینٹس کی تعداد سے ہوتی ہے۔ ٹوونگ کی عام کلاسیں 3k، 6k، 12k اور 15k ہیں۔ "k" کا مطلب ہے ایک ہزار، لہذا 3k ٹو 3،000 کاربن فلیمینٹس سے بنا ہے۔ ایک معیاری 3k ٹو عام طور پر 0.125" چوڑا ہوتا ہے، لہذا ایک چھوٹی جگہ میں بہت زیادہ فائبر پیک کرتا ہے۔ 6k ٹو میں 6،000 کاربن فلیمینٹس ہوتے ہیں، 12k ٹو میں 12،{{16} ہوتے ہیں۔ }} کاربن فلیمینٹس، وغیرہ۔ بہت سے اعلیٰ طاقت والے ریشے ایک ساتھ بنڈل ہیں جو کاربن فائبر کو اتنا مضبوط مواد بناتے ہیں۔

بنے ہوئے کاربن فائبر
کاربن فائبر عام طور پر بنے ہوئے تانے بانے کی شکل میں آتا ہے، جس کے ساتھ کام کرنا آسان ہوتا ہے اور درخواست پر منحصر ہے، اضافی ساختی طاقت فراہم کر سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، کاربن فائبر کپڑے بہت سے مختلف بنو میں آتے ہیں. سب سے عام ٹھوس، ٹوئیل، اور ربن ساٹن ہیں، اور ہم ہر ایک کو مزید تفصیل سے دیکھیں گے۔

سادہ بنائی
سادہ بنے ہوئے کاربن فائبر پینل سڈول دکھائی دیتے ہیں، ایک چھوٹی بساط کی شکل کے ساتھ۔ اس بنائی میں، ٹاو کو اوور/انڈر پیٹرن میں بُنا جاتا ہے۔ بنواؤں کے درمیان مختصر فاصلہ سادہ بنائی کو اعلیٰ درجے کی استحکام فراہم کرتا ہے۔ تانے بانے کا استحکام ایک تانے بانے کی اس کے بنے ہوئے زاویہ اور فائبر کی سمت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت ہے۔ اس اعلیٰ سطح کے استحکام کی وجہ سے، سادہ بناوٹ پیچیدہ شکلوں والی ترتیب کے لیے کم موزوں ہے، یہ کچھ دیگر بنواؤں کی طرح لچکدار نہیں ہوگی۔ عام طور پر، سادہ بناوٹ فلیٹ شیٹس، پائپ اور دو جہتی منحنی خطوط کے لئے موزوں ہے.

بنوانے کے اس پیٹرن کا ایک نقصان یہ ہے کہ جڑوں کے درمیان کم فاصلے کی وجہ سے ٹو میں کھردرا کرمپ (جو زاویہ ریشے بناتے وقت بناتے ہیں، نیچے دیکھیں)۔ کھردرے کرمپس تناؤ کی ارتکاز پیدا کرتے ہیں جو وقت کے ساتھ اس حصے کو کمزور کر سکتے ہیں۔

جڑواں باندھنا
ٹوئیل سادہ بنائی اور ساٹن کی بنائی کے درمیان ایک پل کا کام کرتی ہے جس پر ہم آگے بات کریں گے۔ ٹوئیل پیچیدہ شکل بنانے کے لیے کافی لچکدار ہے اور سیڈل ساٹن کی بنائی کے مقابلے میں تانے بانے کے استحکام کو برقرار رکھنے میں بہتر ہے، لیکن سادہ بنائی کی طرح بہتر نہیں۔ اگر آپ ٹوئیل میں ٹو کی پیروی کرتے ہیں، تو یہ ایک مخصوص تعداد میں ٹو کے ذریعے اور پھر اسی تعداد میں ٹو کے ذریعے جاتا ہے۔ اوپر/نیچے کا پیٹرن ایک ترچھی تیر والے سر کی ظاہری شکل بناتا ہے جسے "ڈیگنل لائن" کہا جاتا ہے۔ ٹو انٹر ویو کے درمیان لمبی دوری کا مطلب ہے کہ ایک سادہ ویو کے مقابلے میں کم کرمپنگ اور کم ممکنہ تناؤ کا ارتکاز۔

2×2 ٹوئیل

4×4 ٹوئیل
2×2 ٹوئیل شاید صنعت میں سب سے مشہور کاربن فائبر فیبرک ہے۔ یہ بہت سے کاسمیٹک اور آرائشی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے لیکن یہ انتہائی فعال بھی ہے، اس میں معتدل فارمیبلٹی اور اعتدال پسند استحکام دونوں ہیں۔ جیسا کہ 2×2 کے نام کا مطلب ہے، ہر ٹو 2 ٹوز اور پھر 2 ٹوز سے گزرے گا۔ اسی طرح، ایک 4×4 ٹوئیل 4 ٹوز اور پھر 4 ٹوو سے گزرے گی۔ یہ 2×2 ٹوئل سے قدرے زیادہ قابل شکل ہے کیونکہ بنائی اتنی تنگ نہیں ہے، لیکن یہ کم مستحکم بھی ہے۔

ہارنس ساٹن بنو
ساٹن کی بنائی ہزاروں سال پہلے ریشم کے کپڑے بنانے کے لیے وضع کی گئی تھی جس میں ہموار اور ہموار نظر آنے کے ساتھ ساتھ بہترین پردہ ہوتا ہے۔ کمپوزٹ کے لیے، اس ڈریپبلٹی کا مطلب ہے کہ یہ آسانی سے پیچیدہ شکلوں کو بنا اور لپیٹ سکتا ہے۔ اس تانے بانے کی اعلی ساخت کی وجہ سے، اس میں کم استحکام کی توقع ہے۔ عام بننا چار-ہیڈل (4HS)، پانچ-ہڈل (5HS) اور آٹھ-ہڈل (8HS) ہیں۔ جیسے جیسے ساٹن کے بنوؤں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، فارمیبلٹی میں اضافہ ہوتا ہے جبکہ تانے بانے کا استحکام کم ہوتا ہے۔

4HS

5HS

8HS

ہارنیس ساٹن کے نام میں نمبر گزرے ہوئے ٹوز کی کل تعداد کی نشاندہی کرتا ہے۔ 4HS کے لیے یہ 3 ٹوز سے زیادہ اور پھر 1 ٹو سے نیچے ہوگا۔ 5HS کے لیے یہ 4 tows سے زیادہ پھر 1 to سے نیچے اور 8HS کے لیے یہ 7 tows سے زیادہ پھر 1 tow سے کم ہوگا۔

اسپریڈ ٹو بمقابلہ معیاری ٹو
اسپریڈ ٹو میٹریل غیر سمتی مواد اور معیاری بنے ہوئے مواد کے استعمال کے درمیان ایک اچھا سمجھوتہ ہو سکتا ہے۔ جب فائبر ٹوز کو کپڑا بنانے کے لیے اوپر اور نیچے بُنا جاتا ہے، تو ٹاوٴں میں کرمپس کی وجہ سے طاقت کم ہو جاتی ہے۔ جیسے جیسے آپ ایک معیاری ٹو میں فلیمینٹس کی تعداد میں اضافہ کرتے ہیں، 3k سے 6k تک کہتے ہیں، تو ٹو بڑا (موٹا) ہو جاتا ہے اور کرمپ اینگل تیز تر ہوتا جاتا ہے۔ اس سے بچنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ تنت کو وسیع تر ٹوز میں پھیلایا جائے، جسے اسپریڈ ٹوز کہا جاتا ہے، جس کے کئی فائدے ہیں۔

اسپریڈ ٹوز معیاری ٹو بریڈز کے مقابلے میں ایک چھوٹا کرمپ اینگل فراہم کرتے ہیں اور ہمواری کو بڑھا کر کراسنگ نقائص کو کم کرسکتے ہیں۔ نچلے کرمپ زاویوں کے نتیجے میں اعلی طاقت ہوگی۔ اسپریڈ ٹو میٹریل بھی غیر سمتی مواد کے ساتھ کام کرنا آسان ہے اور پھر بھی ان میں فائبر پل اپ کی کافی اچھی روک تھام ہے۔

سادہ ٹو پھیلائیں۔

پھیلاؤ ٹو ٹول باندھنا
یک طرفہ
جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، یونی کا مطلب ایک ہے، اور تمام ریشے ایک ہی سمت کا سامنا کرتے ہیں۔ یہ یون ڈائریکشنل (UD) کپڑوں کو کچھ اعلی طاقت کے فوائد فراہم کرتا ہے۔ UD تانے بانے بُنے ہوئے نہیں ہیں اور اس میں کسی قسم کے ٹوٹے ہوئے آپس میں بنے ہوئے ریشے نہیں ہوتے ہیں جو ساخت کو کمزور کر دیتے ہیں۔ اس کے بجائے، مسلسل ریشے ہیں جو طاقت اور سختی میں اضافہ کرتے ہیں. ایک اور فائدہ کارکردگی کی خصوصیات پر زیادہ کنٹرول کے ساتھ اسٹیک اپ کو اپنی مرضی کے مطابق کرنے کی صلاحیت ہے۔ سائیکل کا فریم اس بات کی ایک بہترین مثال ہے کہ کس طرح UD کپڑوں کو کارکردگی کو ٹیون کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سوار کی طاقت کو پہیوں میں منتقل کرنے کے لیے فریم کو نیچے والے بریکٹ والے حصے میں سخت ہونا ضروری ہے، لیکن اس کے مطابق اور لچکدار ہونا بھی ضروری ہے تاکہ سوار کو مغلوب نہ کر سکے۔ UD مواد کے ساتھ، آپ مطلوبہ طاقت حاصل کرنے کے لیے ریشوں کی درست سمت کا انتخاب کر سکتے ہیں۔

UD کا ایک بڑا نقصان اس کی تدبیر ہے۔ UD بچھانے کے دوران آسانی سے الگ ہو جاتا ہے کیونکہ اس کو ایک ساتھ رکھنے کے لیے کوئی باہم جڑے ہوئے ریشے نہیں ہوتے ہیں۔ اگر ریشوں کو غلط طریقے سے رکھا گیا ہے، تو انہیں دوبارہ درست طریقے سے ترتیب دینا تقریباً ناممکن ہے۔ UD کپڑوں سے بنے مشینی حصے بھی مسائل کا باعث بن سکتے ہیں۔ اگر کوئی ریشہ اوپر کھینچا جاتا ہے جہاں فیچر کاٹا گیا تھا، تو وہ ڈھیلے ریشے پورے حصے میں کھینچے جائیں گے۔ عام طور پر، اگر ترتیب کے لیے UD مواد کا انتخاب کیا جاتا ہے، تو بُنے ہوئے مواد کی ایک تہہ پہلی اور آخری تہوں کے لیے استعمال کی جاتی ہے تاکہ عمل اور جزوی استحکام کو بہتر بنایا جا سکے۔ یہ وہی ہے جو شوق رکھنے والے ڈرون فریم راکٹ کے پرزوں کی تیاری کے لیے کرتے ہیں۔