इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक्स में संकोचन को समझना

1. "संकोचन" का क्या अर्थ है?

यह समझना आवश्यक है कि संकोचन क्या है, यह विभिन्न इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक में कैसे होता है, और यह कैसे होता है। इन पहलुओं को समझने से न केवल आपको प्रक्रिया और इसके महत्व को समझने में मदद मिल सकती है, बल्कि यह व्यावहारिक संकोचन बनाए रखने में भी मदद कर सकता है जो अंतिम उत्पाद के आकार की मांगों को प्रभावित नहीं करता है, जिससे दोषपूर्ण उत्पाद बनते हैं। इसलिए इंजेक्शन मोल्डिंग में प्लास्टिक के संकोचन के बारे में जानने के लिए पढ़ते रहें।

इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक के साथ किया गया मोल्डिंग एक प्रक्रिया से गुजरता है जिसे संकोचन कहा जाता है, जो इंजेक्शन के बाद ठंडा होने पर सिकुड़ता है। अधिकांश संकोचन मोल्ड के अंदर होता है जबकि यह ठंडा हो रहा होता है, लेकिन भाग को बाहर निकालने के बाद भी कुछ संकोचन होता है क्योंकि यह ठंडा होना जारी रहता है।

यह इंगित करता है कि मोल्ड से हटाए जाने और ठंडा होने के बाद प्लास्टिक घटक का आकार किस हद तक कम हो जाता है। प्लास्टिक प्रकार, मोल्डिंग की स्थिति, मोल्ड का निर्माण और अन्य कारक सभी प्लास्टिक के संकोचन में भूमिका निभाते हैं।

विभिन्न पॉलिमर सामग्रियों के बीच संकोचन दरों की एक विस्तृत श्रृंखला है। दूसरा, प्लास्टिक घटक के आकृति की दर जिस पर प्लास्टिक अनुबंध करता है, घटक की आंतरिक संरचना की कठिनाई की डिग्री और सम्मिलन की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर दृढ़ता से प्रभाव डालती है।

प्रसंस्करण और परिवेश के तापमान पर मापने पर मोल्डेड प्लास्टिक भागों का संकोचन मात्रा में 20% तक हो सकता है। पॉलिमर का यह मात्रा संकुचन अक्सर लिपटे हुए भागों और आयामों में अंतर की ओर ले जाता है। ये परिवर्तन निर्मित भागों और मोल्ड के बीच होते हैं।

2. टिकाऊ अंतिम उत्पाद सुनिश्चित करने के लिए संकोचन दरों की गणना कैसे करें?

उत्पादन शुरू करने से पहले संकोचन की भविष्यवाणी करना महत्वपूर्ण है ताकि महंगे और समय लेने वाले उपकरण समायोजन से बचा जा सके। सभी प्लास्टिक में न्यूनतम और अधिकतम प्रतिशत संकोचन होता है, लेकिन आपको संकोचन दर को प्रभावित करने वाले सभी अन्य तत्वों को ध्यान में रखना होगा। संकोचन दर की गणना करने का सबसे अच्छा तरीका प्रोटोटाइप टूल विकसित करना है जो उत्पादन के दौरान उपयोग की जा रही शीतलन और गेटिंग विशिष्टताओं की नकल करता है। न केवल यह संकोचन का सटीक माप प्रदान करेगा, बल्कि यदि कोई दोष उत्पन्न होता है तो उत्पादन प्रक्रिया से पहले उपकरण को समायोजित करने का अवसर भी देगा। प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग संकोचन की दर निर्धारित करना सुव्यवस्थित उत्पादन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

3. संकोचन कब होता है?

· पॉलिमर में थर्मल विस्तार और ठंड संकुचन के कारण लंबाई में अंतर

जब इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए मोल्ड बनाया जाना आवश्यक होता है, तो प्लास्टिक के कच्चे घटकों को पिघलाना आवश्यक होता है। इस बिंदु पर, पिघलने की प्रक्रिया का तापमान 200 से 300 डिग्री के बीच बढ़ जाता है, और प्लास्टिक के कच्चे घटकों को गर्म और विस्तारित किया जाता है। शीतलन प्रक्रिया के दौरान इंजेक्शन मोल्ड का तापमान गिर जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप इसकी मात्रा में संभावित कमी आएगी।

· प्लास्टिक की परमाणु और आणविक संरचना में भिन्नताएं

उदाहरण के लिए, थर्मोसेटिंग प्लास्टिक के मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, राल बनाने वाले अणुओं की संरचना रैखिक से शरीर के रूप में बदल जाती है। चूंकि शरीर की संरचना की मात्रा द्रव्यमान रैखिक संरचना की तुलना में अधिक होती है, और चूंकि रैखिक संरचना की कुल मात्रा घट जाती है, शरीर की संरचना छोटी हो जाती है।

· अवशिष्ट तनाव में बदलाव

मोल्डिंग दबाव, एनिसोट्रॉपी, योजक के असमान मिश्रण और मोल्ड तापमान की सरासर शक्ति सभी इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को प्रभावित कर सकते हैं।
मोल्डिंग के बाद, इंजेक्शन मोल्ड में अभी भी कुछ अवशिष्ट तनाव होगा। समय के साथ यह अवशिष्ट तनाव धीरे-धीरे कम हो जाएगा और पुनर्वितरित हो जाएगा। प्रत्यक्ष परिणामस्वरूप, इंजेक्शन मोल्ड एक बार फिर छोटा हो जाएगा। इस प्रकार के संकोचन को कभी-कभी पोस्ट-संकोचन कहा जाता है।

· गेट सेक्शन का आकार

इंजेक्शन मोल्ड के लिए क्रॉस-सेक्शनल आकार की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है। एक बड़ा गेट कैविटी दबाव बढ़ाता है और गेट बंद होने के समय को लंबा करता है, जिससे अधिक पिघला हुआ पदार्थ कैविटी में प्रवाहित हो सकता है। यह पिघल प्रवाह बढ़ाकर पूरा किया जाता है।

· प्लास्टिक की विविधता

क्रिस्टलीय पॉलिमर, जैसे पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) और पॉलीमाइड (पीए), में डेमोल्डिंग के बाद बड़ा संकोचन और गैर-क्रिस्टलीय प्लास्टिक, जैसे पॉलीकार्बोनेट (पीएस) और एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन (एबीएस) की तुलना में व्यापक संकोचन सीमा होती है।

4. यदि मोल्डेड भाग असमान रूप से सिकुड़ते हैं तो क्या होता है?

असमान संकोचन को विकृति कहा जाता है। यदि भाग के क्षेत्र असमान रूप से सिकुड़ते हैं, तो वे भाग के भीतर तनाव पैदा करते हैं। ये तनाव भाग की कठोरता पर निर्भर करते हैं जो भाग को विकृत या आकार बदलने का कारण बन सकते हैं। इससे दीर्घकालिक उपयोग के दौरान भागों में दरारें पड़ जाती हैं।

5. इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक में संकोचन का कारण क्या होगा?

संकोचन में भिन्नताएं विकृति का मूल कारण हैं, जो जटिल लग सकती हैं लेकिन काफी सरल हैं। दूसरे शब्दों में कहें तो, जब कोई घटक सभी दिशाओं में समान रूप से सिकुड़ता है, तो यह न केवल छोटा हो जाता है बल्कि अपनी मूल आकृति भी बनाए रखता है। दूसरी ओर, यदि एक भाग अन्य भागों की तुलना में अलग दर से सिकुड़ता है, तो अंतर भाग के अंदर तनाव पैदा करेगा। जब भाग को मोल्ड से निकाला जाएगा, तो यदि उस पर लगाए गए बल उसकी संरचनात्मक अखंडता बनाए रखने की क्षमता से अधिक हो जाते हैं, तो यह विकृत हो जाएगा।

संकुचन के चार मुख्य प्रकार होते हैं, जो निम्नलिखित हैं:

· क्षेत्रीय

यह तब होता है जब प्रत्येक भाग के संकुचन की दर गेट के सबसे निकट के क्षेत्रों और फिल (ईओएफ) के अंत के सबसे निकट के क्षेत्रों की तुलना में भिन्न होती है; आमतौर पर, यह भिन्नता भाग के उन क्षेत्रों के बीच होती है जो मोटे होते हैं (गेट क्षेत्र) और जो क्षेत्र पतले होते हैं (ईओएफ क्षेत्र)। एक क्षेत्र दूसरे की तुलना में तेज़ी से संकुचित हो रहा है।

· घने पदार्थ से दूर

यह संकुचन में अंतर तब होता है जब भाग को आधे में काटने पर भाग के शीर्ष का संकुचन नीचे के संकुचन से भिन्न होता है। इस अंतर के कारण, घटक में झुकने की संभावना होती है क्योंकि एक तरफ दूसरी तरफ की तुलना में अधिक संकुचित हो सकती है और परिणामस्वरूप, दूसरी तरफ की तुलना में छोटी हो जाएगी।

· दिशात्मक अर्थ में

संकुचन में अंतर सामग्री के अभिविन्यास के समानांतर और लंबवत दोनों हो सकता है, जिसे अक्सर प्रवाह की दिशा के रूप में जाना जाता है। अणुओं या रेशों के संरेखण के कारण ऐसा हो सकता है। जैसा कि पहले कहा गया था, एक अमोर्फस सामग्री प्रवाह दिशा के समानांतर दिशा में अधिक संकुचित होती है। क्रिस्टलीय ठोस का संकुचन आमतौर पर प्रवाह दिशा के लंबवत अधिक होता है।

· इन-प्लेन की तुलना मोटाई से करना

अधिकांश मामलों में, पॉलिमर अपनी सतह के तल के बजाय अपनी मोटाई की दिशा में सिकुड़ते हैं। यह प्रभाव मोल्ड रोकथाम के कारण होता है। इन-प्लेन दिशा और मोटाई दिशा में कितना कुछ सिकुड़ता है, इसके बीच अंतर की उपस्थिति से विकृति हो सकती है। यह अक्सर भाग के कोनों में होता है, जो कभी-कभी दीवार की नाममात्र मोटाई से मोटे होते हैं।

6.इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान संकुचन को कैसे नियंत्रित करें?

हर सामग्री का एक संकुचन दर होता है जो उसके निर्माता द्वारा दिया जाता है। इसका उपयोग प्लास्टिक में मोल्डिंग के समय से लेकर पूरी तरह से ठंडा होने के बाद तक के परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने में किया जा सकता है। कोई भी सामग्री गर्म होने पर फैलती है और कमरे के तापमान पर वापस ठंडा होने पर सिकुड़ती है। प्लास्टिक उत्पाद का हर आयाम इसके ठंडा होने की अवधि के दौरान एक निश्चित मात्रा में सिकुड़ जाएगा। इस संकुचन को नियंत्रित करना आपके अंतिम उत्पाद को परिपूर्ण बनाने की कुंजी हो सकती है। आइए बात करते हैं कि इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान संकुचन को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है।

सामग्री का तापमान

प्लास्टिक रेजिन के तापमान को गर्म करते समय समायोजित करना संकुचन नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण है। जितना अधिक सामग्री को डाला जाने से पहले गर्म किया जाता है, अणु उतने ही अधिक फैलते हैं। ठंडा होने पर ये अणु वापस सिकुड़ जाते हैं। डालने के समय प्लास्टिक का तापमान जितना कम होगा, ठंडा होने की प्रक्रिया के दौरान उतना ही कम संकुचन होगा।

मोल्ड का तापमान

मोल्ड तापमान को नियंत्रित करके संकुचन को नियंत्रित किया जा सकता है। ठंडे मोल्ड का उपयोग करने से भाग के बाहरी किनारे सूख जाते हैं इससे पहले कि यह पूरी जगह को ठीक से भर सके और संकुचित कर सके। गर्म मोल्ड का उपयोग करने से ठंडे मोल्ड की तुलना में कम संकुचन होता है। यह प्लास्टिक सामग्री के अणुओं को मोल्ड को भरने और सही दबाव प्राप्त करने के दौरान स्वतंत्र रूप से चलने की अनुमति देता है इससे पहले कि यह ठंडा होना शुरू हो।

दबाव समायोजन

प्लास्टिक सामग्री को इंजेक्ट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दबाव का संकुचन दरों पर सीधा प्रभाव पड़ता है। यह सामग्री को जगह में पैक करने के लिए आवश्यक दबाव है। सामग्री जितनी कसकर पैक की जाती है, ठंडा होने पर उसके हिलने की अनुमति उतनी ही कम होती है। इंजेक्शन के समय दबाव जितना अधिक होगा, प्लास्टिक उतना ही कम सिकुड़ेगा।

जब तक प्लास्टिक ठोस नहीं हो जाता तब तक दबाव लागू किया जाता है, संकुचन सीमित रहेगा। यदि प्लास्टिक के पूरी तरह से ठंडा होने से पहले दबाव छोड़ दिया जाता है, तो संकुचन और भी खराब हो जाएगा। प्लास्टिक को उसके सामान्य संकुचन पैटर्न को उलटने के लिए ठंडा होने पर जगह पर बनाए रखना संकुचन को नियंत्रित करता है लेकिन प्रक्रिया में अधिक समय और लागत लगती है। प्लास्टिक के हिस्सों पर हवा को मजबूर करने से भी उन्हें स्थिर करने में मदद मिलती है।

ठंडे पानी में डुबकी

प्लास्टिक के हिस्से को जल्दी ठंडा करने का एक और तरीका है कि इसे कमरे के तापमान वाले पानी में डाल दिया जाए। यह सामग्री को उसके पिघलने बिंदु से नीचे ठंडा कर देता है और मोल्ड के बाद के संकुचन को रोकता है। इससे प्लास्टिक की आंतरिक दीवारें तेजी से ठोस हो जाती हैं क्योंकि इन क्षेत्रों को बाहरी दीवारों की तुलना में ठंडा और ठोस होने में अधिक समय लगता है। यह थोड़ा जोखिम भरा है क्योंकि इससे उत्पाद पर तनाव पड़ता है। अगर प्लास्टिक को बाद में अत्यधिक तापमान के संपर्क में लाया जाता है तो इससे फ्रैक्चर या दरार पड़ सकती है।
यह निर्धारित करना कि प्लास्टिक उत्पाद ठंडा होने पर कैसे सिकुड़ेगा और मुड़ेगा, एक सही अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। सामग्री के ठंडा होने के तरीके को नियंत्रित करने के तरीके खोजने से यह सुनिश्चित करने में मदद मिलती है कि आपके भाग हर बार वैसे ही निकलें जैसे उन्हें होना चाहिए। इंजेक्शन मोल्डिंग परियोजनाओं के मामले में आप लगातार परिणाम चाहते हैं। सामग्री का निर्माण, मोल्ड आयाम और प्रसंस्करण विवरण सभी संकुचन को प्रभावित करेंगे।

7.निष्कर्ष

अधिकांश परिस्थितियों में, कई प्रभाव एक-दूसरे को प्रतिकारक या प्रवर्धित कर सकते हैं, जिससे प्रत्येक प्रभाव के योगदान को अलग करना असंभव हो जाता है। इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक के संकुचन को कैसे और क्यों समझना इंजीनियरों को सिमुलेशन के माध्यम से विश्लेषण करते समय प्रतिस्पर्धात्मक लाभ देता है ताकि उनके बजट और समय सीमा के भीतर उपयुक्त प्लास्टिक उत्पाद का निर्माण किया जा सके।