तकनीकी सहायता | हैंड लेप-अप फाइबरग्लास बनाने की प्रक्रिया का विस्तृत स्पष्टीकरण

                                           

I. जेल कोट का छिड़काव और ब्रशिंग

FRP (फाइबर रीनफोर्स्ड प्लास्टिक) उत्पादों की सतह की स्थिति में सुधार करने और उसे सुंदर बनाने, उनके मूल्य को बढ़ाने, आंतरिक FRP परत को क्षरण से सुरक्षित रखने और उत्पादों के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, हम आमतौर पर उत्पादों की कार्य सतह पर उच्च राल सामग्री वाली जेल परत बनाते हैं, जिसमें रंगद्रव्य पेस्ट मिला होता है। यह परत शुद्ध राल हो सकती है या सतह मैट से सुदृढित की जा सकती है, और इसे जेल कोट परत (जिसे सतह परत या सजावटी परत के रूप में भी जाना जाता है) कहा जाता है। जेल कोट परत की गुणवत्ता सीधे उत्पादों की उपस्थिति की गुणवत्ता, मौसम प्रतिरोध, जल प्रतिरोध और रासायनिक माध्यम के क्षरण के प्रतिरोध को प्रभावित करती है। इसलिए, जेल कोट परत को स्प्रे या ब्रश करते समय निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए:

(1) जेल कोट राल तैयार करते समय, विशेष रूप से पिगमेंट पेस्ट का उपयोग करते समय, अच्छी तरह से मिश्रण करना आवश्यक है। असमान मिश्रण उत्पाद की सतह पर धब्बे और धारियां उत्पन्न करेगा, जो न केवल दिखने में बुरा लगता है बल्कि इसके भौतिक गुणों को भी कम करता है। इसलिए, जहां तक संभव हो, मैकेनिकल स्टरर का उपयोग करना चाहिए, और वृत्ताकार मिश्रण रहित मिक्सर का उपयोग करना वांछनीय है ताकि वायु को न घोला जाए।

(2) जेल कोट को ब्रश या विशेष स्प्रे गन के साथ लगाया जा सकता है। स्प्रे करते समय, राल की श्यानता को समायोजित करने और स्प्रे प्रक्रिया के दौरान वाष्पीकरण के माध्यम से खोए गए स्टायरीन की भरपाई के लिए 5-7% स्टायरीन जोड़ा जाना चाहिए।

(3) जेल कोट परत की मोटाई को 0.3-0.5 मिमी के बीच में सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए, आमतौर पर प्रति वर्ग मीटर उपयोग किए गए जेल कोट के द्रव्यमान द्वारा नियंत्रित किया जाता है, यानी जेल कोट की मात्रा 350-550 ग्राम/वर्ग मीटर है, जो उपरोक्त मोटाई आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

जेल कोट परत की मोटाई उचित होनी चाहिए: यह न तो बहुत पतली होनी चाहिए और न ही बहुत मोटी। यदि जेल कोट बहुत पतला है, तो यह पूरी तरह से ठीक नहीं हो सकता है, और जेल कोट के पीछे की ओर ग्लास फाइबर खुल सकते हैं, जिससे उत्पाद की दृश्य गुणवत्ता प्रभावित होगी और एफआरपी उत्पाद की सुंदरता और सुरक्षा नहीं हो पाएगी। यदि जेल कोट बहुत मोटा है, तो इसमें दरारें आने की प्रवृत्ति होती है और प्रभाव प्रतिरोध कमजोर होता है, विशेष रूप से उत्पाद के विपरीत दिशा से आने वाले प्रभाव का सामना करने में असमर्थता। जेल कोट को असमान रूप से लगाने से भी डीमोल्डिंग के दौरान आसानी से दरारें आ सकती हैं, जिसका कारण राल में असमान सतह क्यूरिंग गति के कारण आंतरिक तनाव होता है।

(4) जेल कोट को समान रूप से लगाया जाना चाहिए, और जेल कोट के स्थानीय संचय से बचना चाहिए।

(5) जेल कोट परत की क्यूरिंग डिग्री को उचित ढंग से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

जेल कोट परत को ठीक से ठीक किया गया है या नहीं, यह जांचने का सबसे अच्छा तरीका स्पर्श विधि है: जेल कोट परत की सतह को साफ उंगली से छूकर देखें। यदि यह स्पर्श में थोड़ा चिपचिपा महसूस होता है लेकिन चिपकने वाला नहीं है, तो इसका अर्थ है कि जेल कोट परत मूल रूप से ठीक हो चुकी है, और अगली लेयर ऑपरेशन किया जा सकता है, जिससे जेल कोट परत और बैकिंग परत की अखंडता सुनिश्चित हो सके।

II. प्रक्रिया मार्ग का निर्धारण

प्रक्रिया मार्ग उत्पाद गुणवत्ता, उत्पाद लागत, उत्पादन चक्र (उत्पादन दक्षता) और अन्य कारकों से संबंधित है। इसलिए, उत्पादन संगठित करने से पहले, उत्पाद के उपयोग के दौरान तकनीकी आवश्यकताओं (वातावरण, तापमान, माध्यम, भार, आदि), उत्पाद संरचना, उत्पादन मात्रा और निर्माण स्थितियों के बारे में व्यापक जानकारी प्राप्त करना आवश्यक है। विश्लेषण और अनुसंधान के बाद, ढलाई प्रक्रिया योजना तय की जा सकती है। सामान्य रूप से, निम्नलिखित पहलुओं पर विचार किया जाना चाहिए:

(1) उत्पाद के उपयोग आवश्यकताओं के अनुसार, कच्चे और सहायक सामग्री, सूत्रों और लेयरिंग विधियों का उचित चयन करें।

(2) उत्पाद के ज्यामितीय आकार और उत्पादन मात्रा के अनुसार मोल्ड संरचना और मोल्ड सामग्री का निर्धारण करें।

(3) जलवायु परिस्थितियों और कार्य की तात्कालिकता के अनुसार उपचार विधि का निर्धारण करें।

III. प्रक्रिया डिज़ाइन की मुख्य सामग्री

(1) उत्पाद की तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त सामग्री (प्रबलित सामग्री, संरचनात्मक सामग्री और अन्य सहायक सामग्री) का चयन करें। कच्चे माल के चयन के समय, निम्नलिखित पहलुओं पर मुख्य रूप से विचार किया जाना चाहिए:
① क्या उत्पाद अम्लीय या क्षारीय माध्यम के संपर्क में है, माध्यम के प्रकार, सांद्रता, सेवा तापमान और संपर्क समय सहित।
② क्या प्रकाश पारगम्यता और अग्निरोधी जैसी आवश्यकताओं के प्रदर्शन की आवश्यकता है।
③ यांत्रिक गुणों के मामले में, क्या यह गतिक भार या स्थैतिक भार है।
④ क्या रिसाव रोकथाम और अन्य विशेष आवश्यकताएं हैं।

(2) मोल्ड संरचना और सामग्री निर्धारित करें।

(3) रिलीज एजेंट का चयन करें।

(4) राल क्यूरिंग सूत्र और क्यूरिंग प्रणाली निर्धारित करें।

(5) दी गई उत्पाद मोटाई और शक्ति आवश्यकताओं के अनुसार, प्रबलित सामग्री के प्रकार, विनिर्देश, परतों की संख्या और स्थापना विधि निर्धारित करें।

(6) मोल्डिंग प्रक्रिया विनियम तैयार करें।

IV. FRP परतों की स्थापना

हैंड लेआप मोल्डिंग प्रक्रिया में स्थापना एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। इसे सावधानीपूर्वक संचालित किया जाना चाहिए ताकि गति, सटीकता, समान राल सामग्री, स्पष्ट वायु बुलबुले की अनुपस्थिति, खराब अभिकर्षण का अभाव, फाइबर को नुकसान न हो और उत्पाद की सतह समतल रहे, ताकि उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित की जा सके। गुणवत्ता ऑपरेटर की निपुणता और कार्य दृष्टिकोण से काफी हद तक संबंधित है। इसलिए, हालांकि स्थापना का कार्य सरल है, लेकिन अच्छे उत्पादों की स्थापना करना आसान नहीं है, और इसे गंभीरता से लिया जाना चाहिए।

(Ⅰ) मोटाई नियंत्रण

एफआरपी उत्पादों की मोटाई नियंत्रण एक तकनीकी समस्या है जो हैंड लेआप तकनीक के डिज़ाइन और उत्पादन प्रक्रिया दोनों में आती है। जब उत्पाद की आवश्यक मोटाई ज्ञात होती है, तो राल और भराव सामग्री के साथ-साथ प्रयुक्त प्रबलित सामग्री की विनिर्दिष्ट मात्रा और परतों की संख्या निर्धारित करने के लिए गणना करनी होती है। फिर निम्नलिखित सूत्र के अनुसार अनुमानित मोटाई की गणना की जा सकती है:

t＝(G1n1＋G2n2＋……)×(0.394＋0.909k1＋0.4×k1k2)

जहाँ:
t — एफआरपी की गणना की गई मोटाई (मिमी);
G1, G2 — कपड़े या मैट के विभिन्न विनिर्देशों का क्षेत्रीय द्रव्यमान (किग्रा/वर्ग मीटर);
n1, n2 — कपड़े या मैट के विभिन्न विनिर्देशों की परतों की संख्या;
0.394 — फाइबर आधार सामग्री की मोटाई स्थिरांक;
0.909 — पॉलिएस्टर राल की मोटाई स्थिरांक;
0.400 — भराव की मोटाई स्थिरांक;
k1 — राल सामग्री का कांच फाइबर सामग्री से अनुपात;
k2 — भराव सामग्री का राल सामग्री से अनुपात।

(Ⅱ) राल खुराक की गणना

FRP की राल खुराक एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया पैरामीटर है, जिसकी गणना निम्नलिखित दो तरीकों से की जा सकती है:

(1) रिक्त स्थान भरने के सिद्धांत के अनुसार गणना करें, जेल सामग्री के लिए सूत्र प्राप्त करें। जब तक ग्लास कपड़े के क्षेत्रीय द्रव्यमान और तुल्य मोटाई (एक परत ग्लास कपड़े के बराबर उत्पाद की मोटाई) को जाना जाता है, FRP की जेल सामग्री की गणना की जा सकती है।

(2) पहले उत्पाद द्रव्यमान निर्धारित करके और फिर ग्लास फाइबर के द्रव्यमान प्रतिशत की गणना करके गणना करें:
① उत्पाद का पृष्ठीय क्षेत्रफल × मोटाई × फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक का घनत्व = उत्पाद द्रव्यमान;
उत्पाद द्रव्यमान × ग्लास फाइबर का द्रव्यमान प्रतिशत = ग्लास फाइबर का द्रव्यमान;
उत्पाद द्रव्यमान - ग्लास फाइबर का द्रव्यमान = राल का द्रव्यमान।

② उत्पाद का पृष्ठीय क्षेत्रफल × ग्लास फाइबर की परतों की संख्या × ग्लास फाइबर का पृष्ठीय द्रव्यमान = ग्लास फाइबर का द्रव्यमान;
ग्लास फाइबर का द्रव्यमान ÷ ग्लास फाइबर का द्रव्यमान प्रतिशत = उत्पाद द्रव्यमान;
उत्पाद द्रव्यमान - ग्लास फाइबर का द्रव्यमान = राल का द्रव्यमान।

ग्लास फाइबर के द्रव्यमान के आधार पर लेपन (लेअर-अप) के लिए आवश्यक राल डोज का अनुमान लगाया जा सकता है। यदि चॉप्ड स्ट्रैंड मैट का उपयोग किया जाता है, तो इसकी जेल सामग्री सामान्यतः 65-75% के बीच नियंत्रित की जाती है; यदि ग्लास कपड़े का उपयोग प्रबलित सामग्री के रूप में किया जाता है, तो जेल सामग्री सामान्यतः 45-55% के बीच नियंत्रित की जाती है ताकि उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित रहे।

(Ⅲ) ग्लास कपड़े का लेपन

जेल कोट परत वाले उत्पादों के लिए जेल कोट में कोई अशुद्धियाँ मिलनी नहीं चाहिए। लेपन से पहले जेल कोट परत और बैकिंग परत के बीच प्रदूषण से बचना चाहिए ताकि अंतरापरतीय चिपकाव में कमी न हो, जो उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। जेल कोट परत को सतह मैट के साथ प्रबलित किया जा सकता है।

लेआप प्रक्रिया के दौरान, कांच तंतुओं (ग्लास फाइबर्स) को राल (रेजिन) से भिगोने (इम्प्रेग्नेशन) पर ध्यान देना चाहिए। सबसे पहले, राल को तंतुओं के समूहों (फाइबर बंडल्स) की पूरी सतह में प्रवेश कराएं, और फिर तंतुओं के समूहों के अंदर की हवा को पूरी तरह से राल से बदल दें। यह सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है कि प्रबलक सामग्री (रीइन्फोर्समेंट मटेरियल) की पहली परत पूरी तरह से राल से भीगी हो और उससे जुड़ी हो, विशेष रूप से कुछ उत्पादों के लिए, जिनका उपयोग उच्च तापमान परिस्थितियों में किया जाना है। क्योंकि खराब भिगोना और जुड़ाव जेल कोट परत (गेल कोट लेयर) के आसपास हवा छोड़ देता है, और यह अवशिष्ट हवा उत्पाद के उपचार (क्यूरिंग) और उपयोग के दौरान गर्मी के कारण फैल जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप बुलबुले (बु्ब्बल्स) बन जाएंगे।

लेआप के दौरान, सबसे पहले, ब्रश, स्क्रेपर्स या इम्प्रेग्नेशन रोलर जैसे हैंड लेआप टूल्स का उपयोग करके जेल कोट लेयर या मोल्ड फॉर्मिंग सतह पर तैयार राल की एक परत समान रूप से ब्रश करें, फिर काटी हुई प्रबलित सामग्री (जैसे तिरछी पट्टियाँ, पतला कपड़ा या सतह मैट) की एक परत बिछाएं, और फिर फॉर्मिंग टूल्स का उपयोग करके इसे चिकना करें और इसे दबाकर घनिष्ठ रूप से फिट करें। हवा के बुलबुले हटाने पर ध्यान दें ताकि ग्लास कपड़ा पूरी तरह से भीगा हो। एक समय में प्रबलित सामग्री की दो या अधिक परतों को न बिछाएं। डिज़ाइन की गई मोटाई तक पहुंचने तक उपरोक्त संचालन को दोहराएं।

यदि उत्पाद के ज्यामितीय आयाम अपेक्षाकृत जटिल हैं, और कुछ स्थानों पर प्रबलित सामग्री को सपाट नहीं बिछाया जा सकता है, और बुलबुले हटाना मुश्किल है, तो स्थान को सपाट फिट करने के लिए कैंची का उपयोग करके काटा जा सकता है। यह ध्यान रखना चाहिए कि प्रत्येक परत के कटे हुए भागों को एक दूसरे से अलग स्थान पर किया जाए ताकि ताकत का नुकसान न हो।

एक निश्चित कोण वाले भागों के लिए, कांच फाइबर और राल का उपयोग भरने के लिए किया जा सकता है। यदि उत्पाद के कुछ भाग अपेक्षाकृत बड़े हैं, तो उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उन स्थानों पर उचित मोटाई या पसलियों के साथ बढ़ाया जा सकता है।

कपड़े की अलग-अलग फाइबर दिशाओं के कारण उनकी ताकत भी अलग-अलग होती है। उपयोग किए जाने वाले कांच फाइबर कपड़े की लेयर दिशा और लेयर विधि को प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार होना चाहिए।

(Ⅳ) लैप जॉइंट उपचार

एक ही लेयर में फाइबर को जितना संभव हो सके निरंतर रखा जाना चाहिए, और अनियमित कटिंग या स्प्लाइसिंग से बचना चाहिए। हालाँकि, उत्पाद के आकार और जटिलता जैसी सीमाओं के कारण, इसे प्राप्त करना मुश्किल है। लेयर बनाने के दौरान, बट-जॉइंट लेयर विधि अपनाई जा सकती है, और प्रत्येक परत के लैप जॉइंट को तब तक अलग-अलग रखा जाना चाहिए जब तक कि उत्पाद की आवश्यक मोटाई प्राप्त न हो जाए। लेयर बनाने के दौरान, राल को भिगोने और हवा के बुलबुले निकालने के लिए ब्रश, ऊल रोलर और बुलबुला दबाव रोलर जैसे उपकरणों का उपयोग करें।

यदि सामग्री की मांग अधिक है, उत्पाद की शक्ति सुनिश्चित करने के लिए, कपड़े के दो टुकड़ों को लगभग 50 मिमी की अतिव्यापी चौड़ाई के साथ अतिव्यापी किया जाना चाहिए। इसके अलावा, प्रत्येक परत के अतिव्यापी स्थितियों को जितना संभव हो उतना अलग-अलग स्थिति में रखा जाना चाहिए।

(Ⅴ) छोटे स्ट्रैंड मैट की परत बिछाना

जब प्रबलित सामग्री के रूप में छोटे स्ट्रैंड मैट का उपयोग किया जाता है, तो अलग-अलग विनिर्देशों के आर्द्रता रोलर्स का उपयोग करना बेहतर होता है, क्योंकि आर्द्रता रोलर्स राल से हवा के बुलबुले निकालने में विशेष रूप से प्रभावी होते हैं। यदि ऐसे उपकरण उपलब्ध नहीं हैं और आर्द्रता के लिए ब्रश का उपयोग करना आवश्यक है, तो राल लगाने के लिए डॉट ब्रश विधि का उपयोग किया जाना चाहिए; अन्यथा, फाइबर्स अव्यवस्थित और विस्थापित हो जाएंगे, जिससे असमान वितरण और असमान मोटाई होगी। गहरे आंतरिक कोनों में बिछाई गई प्रबलित सामग्री के लिए, यदि ब्रश या आर्द्रता रोलर्स के साथ उन्हें घना बिठाना कठिन है, तो उन्हें हाथ से चिकना किया जा सकता है और दबाया जा सकता है।

लेआप के दौरान, एक गोंद लगाने वाले रोलर के साथ सांचे की सतह पर गोंद लगाएं, फिर मैन्युअल रूप से काटे गए मैट के टुकड़ों को सांचे पर लगाएं और उन्हें चिकना करें, फिर गोंद रोलर के साथ गोंद लगाएं, आगे-पीछे दोहराएं ताकि राल गोंद मैट में घुल जाए, फिर एक गोंद बुलबुला रोलर का उपयोग करके मैट में गोंद को सतह पर बाहर निकालें और हवा के बुलबुले निकालें, और फिर दूसरी परत लगाएं। कोने के क्षेत्रों के लिए, पैकिंग को सुविधाजनक बनाने के लिए मैट को हाथ से फाड़ा जा सकता है, दो मैट के टुकड़ों के बीच लगभग 50 मिमी का ओवरलैप रखा जाता है।

कई उत्पादों में छॉट स्ट्रैंड मैट और कांच के कपड़े की एकांतर लेआप विधि को भी अपनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न जापानी कंपनियों द्वारा बनाई गई मछली पकड़ने की नावों में इसी एकांतर विधि का उपयोग किया जाता है, जिसके अच्छे प्रदर्शन वाले उत्पाद बनने की सूचना है।

(Ⅵ) मोटी-दीवार वाले उत्पादों का लेआप
8 मिमी से कम मोटाई वाले उत्पादों को एक ही चरण में बनाया जा सकता है, जबकि 8 मिमी से अधिक मोटाई वाले उत्पादों को कई चरणों में बनाना चाहिए। अन्यथा, उत्पाद के इलाज के दौरान अच्छी तरह से गर्मी का अपव्यय न होने से उत्पाद के जलने और रंग बदलने का खतरा होता है, जिससे उसका प्रदर्शन प्रभावित होता है। कई चरणों में बनाए गए उत्पादों के लिए, दूसरी परत लगाने के दौरान, पहली परत लगाने और इलाज के बाद बने बुर्र और बुलबुले को हटा दिया जाना चाहिए, उसके बाद अगली परत लगाना जारी रखें। सामान्य रूप से, यह सलाह दी जाती है कि एक बार में बनाई गई मोटाई 5 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए। निश्चित रूप से, मोटी दीवार वाले उत्पादों को बनाने के लिए भी कम-ऊष्मा उत्पादन और कम-सिकुड़ने वाले राल विकसित किए गए हैं, जो एक बार में अधिक मोटाई प्राप्त करने में सक्षम हैं।