بمپروں کی مدت ان کے بننے کے مواد اور ان مواد کی ضرب لگنے کے وقت ٹوٹے بغیر برداشت کرنے کی صلاحیت پر منحصر ہوتی ہے۔ جدید تھرموپلاسٹکس میں سے ایک پولی پروپیلین کو مثال کے طور پر دیکھیں، حالیہ تحقیق کے مطابق یہ تصادم کی تقریباً آدھی قوت کو تھوڑا سا خم کر کے اور واپس اپنی جگہ پر آ کر جذب کر لیتا ہے۔ اس قسم کی لچکدار صلاحیت ان نرم مواد کو شہر میں کم رفتار پر گاڑیوں کے باہم چھیڑ چھاڑ کے دوران سخت دھاتوں پر فوقیت دلاتی ہے۔ میکینکس کا کہنا ہے کہ مجموعی طور پر مرمت کی کم ضرورت ہوتی ہے، اور کچھ تخمینوں کے مطابق قدیم سٹیل بمپر سسٹمز کے مقابلے میں 34 فیصد تک کی بچت ہوتی ہے جو ضرب لگنے پر مڑ جاتے یا ٹوٹ جاتے ہیں۔
گاڑی ساز کمپنیاں ان مواد کو ترجیح دیتی ہیں جو اثر کے دوران حرارت یا آواز میں تبدیل ہونے والی حرکتی توانائی کو مدنظر رکھتے ہیں۔ حالیہ کریش سمولیشنز ظاہر کرتی ہیں:
| مواد | ضرب کی رفتار | جذب شدہ توانائی | مستقل تشکیل نو |
|---|---|---|---|
| الومینیم 2024-T86 | 30 کلومیٹر فی گھنٹہ | 78% | ≈ 2.1 مم |
| کاربن فائبر | 40 کلومیٹر/فی گھنٹہ | 82% | ≈ 1.8 مم |
| TPO پلاسٹک | 15 کلومیٹر/گھنٹہ | 63% | ≈ 4.7 مم |
رفتار پر منحصر اثرات کے تجزیے کے اعداد و شمار (سائنس ڈائریکٹ، 2024) ظاہر کرتے ہیں کہ معتدل رفتار پر اب الیومینیم کے مسالے کاربن فائبر کے مقابلے میں توانائی کو سونپنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، جو طویل عرصے سے قائم مواد کی ترتیب کو چیلنج کرتے ہی ہیں۔
پولیمر پر مبنی بمپرز اپنی اثر اندازی کی مزاحمت کا 12 تا 18 فیصد پانچ سال کے بعد کھو دیتے ہیں جس کی وجہ ماوراء بنفش کی زد میں آکر خلیاتی ڈھانچے کا ٹوٹنا ہوتا ہے۔ -30°C سے 80°C تک درجہ حرارت میں تبدیلی پلاسٹک کے مرکبات میں تناؤ کی دراڑ کو مستحکم ماحول کے مقابلے میں تین گنا تیز کر دیتی ہے۔ تاہم، صنعت کار نینو ٹیکنالوجی کے اضافات کے ذریعے اس کا مقابلہ کر رہے ہیں جو ماوراء بنفش سے ہونے والے نقصان کی شرح کو 41 فیصد تک کم کر دیتے ہیں (ذی یوروپیئن، 2024)۔
شہری بمپرز سالانہ 7 تا 11 معمولی اثرات (≈15 کلومیٹر/فی گھنٹہ) کا سامنا کرتے ہیں، جس کی وجہ سے لچکدار بازیابی کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ شاہراہ کے ڈیزائن زیادہ رفتار والے حادثات کی توانائی کو سنبھالنے پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ 23,000 بیمہ کے دعوؤں کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے:
تھرموپلاسٹک آئیلفنز (TPO) موجودہ OEM بمپر کے ڈیزائنز کے 72 فیصد میں استعمال ہوتے ہیں کیونکہ وہ لچک اور توانائی کے جذب کا ایک متوازن تعلق فراہم کرتے ہیں۔ 15 تا 20 فیصد ربڑائزڈ اضافات کے ساتھ مرکبات کے استعمال سے بمپر 5 تا 8 میل فی گھنٹہ کے اثرات سے بحال ہو سکتے ہیں بغیر کسی مستقل تشکیل کے — جو شہری پارکنگ کے لیے انتہائی اہم ہے۔ نئی ترکیبیں 2020 کے معیارات کے مقابلے میں الٹرا وائلٹ تخریب میں 40 فیصد کمی کرتی ہیں، جو تاریخی نازک پن کے خدشات کا احاطہ کرتی ہیں
اعلیٰ درجے کے پولی پروپیلین کمپوزٹ سٹینڈرڈ گریڈز کے مقابلے میں 190 فیصد زیادہ کھنچاؤ کی طاقت حاصل کرتے ہیں جبکہ لچک برقرار رکھتے ہیں۔ یہ مواد تصادم کی قوتوں کو کنٹرول شدہ بکلنگ کے ذریعے 23 فیصد زیادہ مؤثر طریقے سے منتشر کرتے ہیں، جیسا کہ کرش سمولیشن مطالعات سے تصدیق ہوئی ہے۔ ملٹی لیئر تعمیرات ایک سخت بنیادی ساخت کو ساختی سہارے کے لیے اور توانائی کی دوبارہ تقسیم کے لیے بہترین بیرونی خول کے ساتھ جوڑتی ہیں۔
جبکہ سٹیل 45 فیصد زیادہ زیادہ سے زیادہ لوڈ کا مقابلہ کرسکتا ہے، روزمرہ کے معیارات میں پلاسٹک بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں:
| خصوصیت | پلاسٹک بمپرز | سٹیل بمپرز |
|---|---|---|
| زوالِ زنگ | کوئی نہیں (یو وی مستحکم) | زیادہ (پینٹ پر منحصر) |
| مرمت کی لاگت | $150–$450 (تبدیلی) | $800–$2,000 (مرمت) |
| عمر | 7–10 سال | 12–15 سال |
| وزن کا اثر | 0.5% ایم پی جی کمی | 2.1% ایم پی جی کمی |
جدید پلاسٹک سسٹمز 8 میل فی گھنٹہ سے کم کی کارکردگی میں سٹیل کے برابر ہوتے ہیں اور تبدیلی کا وقت 63% تیز دیتے ہیں۔
کاربن فائبر-ربڑ شدہ پولیمرز (سی ایف آر پی) پیش کرتے ہیں 30–50% وزن میں کمی سٹیل کے مقابلے میں، جو گاڑی کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ یہ کمپوزٹس کم رفتار والے اثرات میں الومینیم کے مقابلے فی اکائی ماس کے حساب سے چار گنا زیادہ توانائی جذب کرتے ہیں ( 2024 آٹوموٹو کمپوزٹ رپورٹ )، بار بار تناؤ والے چکروں کے دوران ساختی درستگی برقرار رکھتے ہیں۔ ان کی غیر متماثل فطرت ہدف کے مطابق طاقت کے لیے راستے کے مطابق فائبر کی تشکیل کی اجازت دیتی ہے بغیر کہ کوئی اضافی بوجھ ہو۔
| مواد | چمک (گرام/سینٹی میٹر³) | چالنگہ مزبوطی (MPa) | فی کلوگرام لاگت ($) |
|---|---|---|---|
| اسٹیل | 7.8 | 420 | 0.80 |
| PP پلاسٹک | 0.9 | 35 | 2.20 |
| CFRP | 1.6 | 1,500 | 45.00 |
ڈیٹا: انٹرنیشنل جرنل آف آٹوموٹو کمپوزٹس، 2024
کاربن فائبر ری enforced پولیمر کی طاقت وزن کے مقابلے میں تقریباً پانچ سے دس گنا زیادہ بہتر ہوتی ہے نسبتاً پالی پروپیلین یا ٹی پی او جیسی مواد کے مقابلے میں۔ اس کا مطلب ہے کہ CFRP سے بنے بمپر وہ 12 میل فی گھنٹہ کے حادثات کو برداشت کر سکتے ہیں جبکہ دوسرے مواد کے مقابلے میں صرف تقریباً 40 فیصد تک ہی تشکیل نئیں ہوتے، جیسا کہ گزشتہ سال میٹیریل سائنس ٹوڈے میں شائع ہونے والی تحقیق میں بتایا گیا تھا۔ اس مواد کا سختی ماڈولس تقریباً 500 GPa ہے جو درحقیقت عام گلاس فائبرز کے مقابلے میں 12 گنا زیادہ سخت ہے۔ تاہم جو چیز واقعی متاثر کن ہے وہ یہ ہے کہ کاربن فائبر منفی 40 فارن ہائیٹ سے لے کر 200 ڈگری تک کے شدید درجہ حرارت میں کتنی مستحکم رہتی ہے۔ بجلی کی گاڑیوں کے لیے جہاں ہر اونس کا حساب ہوتا ہے، یہ مواد اس وقت ڈیزائنرز کے لیے ایک عمدہ انتخاب بن جاتا ہے جب انہیں ایک ایسی چیز کی ضرورت ہو جو مضبوط اور ہلکی دونوں ہو۔
اگرچہ کاربن فائبر ری enforced پولیمر (سی ایف آر پی) بمپر کی قیمت اسٹیل کی قیمت سے تقریباً چھ سو پچاس گنا زیادہ ہوتی ہے، تاہم ہیونڈائی اور بی ایم ڈبلیو جیسی کمپنیاں اپنی اعلیٰ درجے کی گاڑیوں میں ان کے استعمال کا آغاز کر رہی ہیں کیونکہ وہ دعویٰ کرتی ہیں کہ ہر 100 پاؤنڈ وزن کم کرنے سے تقریباً 2.1 فیصد تک ایندھن کی بچت ہوتی ہے۔ حالیہ عرصے میں تیزی سے جمنے والے رال میں پیش رفت کی بدولت 2022 کی ابتداءٰ کے مقابلے میں تیار کرنے کی لاگت میں تقریباً تیس فیصد کمی لائی گئی ہے۔ آنے والے وقت میں، زیادہ تر ماہرین کا خیال ہے کہ 2028 تک آٹومیشن کے ذریعے پیداواری عمل میں نمایاں اضافے کے بعد کاربن فائبر کی قیمتیں ایلومینیم کے برابر ہو جائیں گی۔ کچھ تجرباتی چکروں میں بھی امید کی کرن دکھائی دی ہے، جس میں کچھ تجربات میں صرف ننانوے سیکنڈ میں مکمل بمپر بنانے میں کامیابی حاصل ہوئی ہے۔
آٹومیکرز ہائبرڈ ڈیزائن میں ایلومینیم، کاربن فائبر اور مضبوط پلاسٹک کو بڑھتے ہوئے انضمام کر رہے ہیں۔ ایک 2023 کا مواد کا جائزہ بتاتا ہے کہ یہ نظام واحد مواد والے بمپروں کے مقابلے میں تصادم کی قوتوں کو 30 فیصد تک کم کرتے ہیں، جو اثر کی توانائی کو منصوبہ بندی کے مطابق تقسیم کر کے حاصل ہوتا ہے:
یہ طریقہ کار کریش ریٹنگز میں بہتری لاتا ہے جبکہ بمپر کے وزن کو 18–22 فیصد تک کم کر دیتا ہے (بیلنگارڈی و دیگر، 2017)۔ ٹاپولوجی کی بہترین سافٹ ویئر اب ڈیزائن کی رہنمائی کرتا ہے، جو مواد کی مؤثرتا بڑھانے کے لیے تناؤ کے نقاط کا نقشہ تیار کرتا ہے۔
تصادم کے تجزیہ کے مطالعات کے مطابق ہر 10 فیصد بمپر کے وزن میں کمی ایندھن کی معیشت میں 2.1 فیصد بہتری لاتی ہے۔ اہم نوآوریاں درج ذیل ہیں:
-leading پروڈیوسرز ان طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے 8.0 کلو گرام سے کم بمپر تیار کرتے ہیں، جو 2025 کے ماڈلز کے لیے ڈیورابیلیٹی معیارات اور CAFE ایندھن کی موثرگی کی ضروریات دونوں کو پورا کرتے ہیں۔
گاڑیوں کو مضبوط اور ماحول دوست بنانے کے حوالے سے کار ساز کمپنیاں مختلف راستوں پر چل رہی ہیں۔ کچھ کمپنیاں اپنی عام گاڑیوں میں کاشتکاری کے فضلے سے بنے پولیمرز کا استعمال شروع کر چکی ہیں، جس سے ان کے مطابق پیداوار کے دوران کاربن کے اخراج میں تقریباً 30 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔ دوسری جانب، کچھ کمپنیاں ٹرکوں کے سامنے والے بمپروں میں خاص فوم کے ساتھ ری سائیکل شدہ مواد کو جوڑ رہی ہیں تاکہ وہ ٹوٹے بغیر صدمہ برداشت کر سکیں، اور اس کے ساتھ ساتھ کلیدی طور پر فضولیات کو کم کرنے میں بھی مدد ملتی ہے۔ اس کے علاوہ بمپروں میں سینسرز کو براہ راست شامل کرنے کا رجحان بھی بڑھ رہا ہے۔ یہ اسمارٹ بمپر حال ہی میں بہت سنی جانے والی جدید ڈرائیور اسسٹنس سسٹمز کو بہتر بنانے میں مدد کرتے ہیں، اس کا بنیادی مطلب یہ ہے کہ مواد کا انتخاب اب صرف مضبوطی تک محدود نہیں رہا، بلکہ خودکار گاڑیوں کے کام کرنے کے طریقہ کار میں بھی اس کا کردار ہوتا ہے۔
آج کل خودرو صنعت میں پائیدار بمپر مواد کی طرف اصلی تبدیلی دیکھی جا رہی ہے۔ 2024 کی آٹوموٹو پلاسٹک بمپر مارکیٹ رپورٹ کے مطابق، سنہ 2025 تک تقریباً 35 فیصد اصل سازوسامان کے ڈیزائن میں پودوں پر مبنی پولیمرز اور دیگر قابل ت reuse مرکب مواد شامل ہوں گے۔ مثال کے طور پر الطحٰی سے مضبوط کردہ پولی پروپی لین دیکھیں، یہ عام پلاسٹک کے مقابلے میں ضرب لگنے کو روکنے میں بالکل ویسے ہی کام کرتا ہے لیکن تیاری کے عمل کے دوران تقریباً نصف مقدار میں پانی استعمال کرتا ہے۔ اور ایک اور بات قابل ذکر ہے کہ بند حلقہ ری سائیکلنگ سسٹمز میں اتنی ترقی ہوئی ہے کہ تھرموپلاسٹک بمپرز کو ساختی درستگی کھوئے بغیر توڑے اور دوبارہ بنایا جا سکتا ہے، اس عمل کو پانچ بار تک دہرایا جا سکتا ہے۔ یہ ترقی آج کل منظمین کی خواہشات اور صارفین کی گاڑیوں میں بڑھتی ہوئی ترجیحات دونوں کے عین مطابق ہے۔
تازہ ترین بمپر ٹیکنالوجی اب صرف کاروں کے لیے پلاسٹک کے ڈھانچوں سے کہیں آگے بڑھ کر تبدیل ہو رہی ہے۔ کچھ نمونوں میں اب چھوٹے کیپسول شامل کیے جا رہے ہیں جو خاص مواد سے بھرے ہوتے ہیں اور ضرورت پڑنے پر خود بخود چھوٹی خراشیں درست کر سکتے ہیں۔ کار ساز کمپنیاں باقاعدہ الٹراساؤنڈ سینسرز کے ساتھ ساتھ دھند یا بارش کی حالت میں رکاوٹوں کو بہتر طریقے سے نشاندہی کرنے میں مدد کے لیے لیڈار سسٹمز بھی شامل کر رہی ہیں۔ ان بہتریوں کی وجہ سے خراب موسم میں تصادم کا پتہ لگانے کی درستگی تقریباً 40 فیصد تک بڑھ جاتی ہے، حالانکہ بہت زیادہ گرم یا سرد ماحول میں حساس الیکٹرانک اجزاء کو مناسب طریقے سے کام کروانا اب بھی انجینئرز کے لیے پریشانی کا سبب بنتا ہے۔ محققین نے ان شکل یاد رکھنے والی دھاتوں کے ساتھ تجربہ کرنا بھی شروع کر دیا ہے۔ جب ان کا تجربہ کیا گیا تو وہ دراصل تصادم ہونے سے تقریباً فوری طور پر سخت ہو جاتی ہیں۔ اگر یہ اپنی توقعات کے مطابق کام کرتی ہیں، تو شہری ڈرائیونگ کی صورتحال میں جہاں حادثات زیادہ تر ہوتے ہیں، ہوسکتا ہے کہ پیدل چلنے والوں کے زخمی ہونے کے واقعات تقریباً ایک چوتھائی تک کم ہو جائیں۔
EN