इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया पैरामीटर

इंजेक्शन का दबाव

◎इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया पैरामीटर्स (भाग 2)

इंजेक्शन का दबावइसका उपयोग इसके प्रवाह के दौरान पिघले हुए प्रतिरोध को दूर करने के लिए किया जाता है। इस प्रतिरोध के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन से इंजेक्शन दबाव की आवश्यकता होती है। जैसा कि चित्र 2-1 में दिखाया गया है, पिघले हुए रास्ते में प्रवाह प्रतिरोध को दूर करने के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान इंजेक्शन नोजल पर दबाव सबसे अधिक होता है। इसके बाद, प्रवाह की लंबाई बढ़ने पर इंजेक्शन का दबाव धीरे-धीरे पिघल के सामने की ओर कम हो जाता है। यदि मोल्ड गुहा में अच्छा निकास है, तो पिघल के सामने का अंतिम दबाव वायुमंडलीय दबाव है।

चित्र 2-2 इसके प्रवाह पथ के साथ पिघले दबाव के वितरण को दर्शाता है। जैसे-जैसे प्रवाह की लंबाई बढ़ती है, रास्ते में जिस प्रतिरोध को दूर करने की आवश्यकता होती है वह भी बढ़ता है, और इंजेक्शन का दबाव भी तदनुसार बढ़ता है। समान पिघल भरने की गति सुनिश्चित करने के लिए एक निरंतर दबाव ढाल बनाए रखने के लिए, इंजेक्शन दबाव को प्रवाह की लंबाई में परिवर्तन के अनुसार बढ़ाया जाना चाहिए, और इसलिए पिघल इनलेट पर दबाव तदनुसार बढ़ाया जाना चाहिए।

दबाव बनाए रखना

इंजेक्शन प्रक्रिया के अंत के करीब, इंजेक्शन दबाव होल्डिंग दबाव में बदल जाता है और होल्डिंग चरण में प्रवेश करता है। होल्डिंग चरण के दौरान, इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन भाग के सिकुड़न से खाली हुई मात्रा को भरने के लिए नोजल से सामग्री को गुहा में डालती है। यदि गुहा को बिना दबाव बनाए भरा जाता है, तो भाग लगभग 25% सिकुड़ जाएगा, विशेष रूप से पसलियों पर जहां अत्यधिक सिकुड़न से सिकुड़न के निशान रह जाएंगे। होल्डिंग दबाव आम तौर पर अधिकतम भरने के दबाव का लगभग 85% होता है, लेकिन इसे विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए।

चित्र 2-3 दबाव धारण प्रक्रिया नियंत्रण को दर्शाता है: 1 इंजेक्शन की शुरुआत को इंगित करता है; 2 इंगित करता है कि पिघल गुहा में प्रवेश करता है; 3 इंगित करता है कि भरने के दौरान एक दबाव होल्डिंग स्विच उत्पन्न हुआ है; 4 इंगित करता है कि गुहा भरा हुआ है; 5 इंगित करता है कि भरने की प्रक्रिया सिकुड़न क्षतिपूर्ति चरण में प्रवेश कर गई है; 6 इंगित करता है कि सिकुड़न क्षतिपूर्ति समाप्त हो गई है और शीतलन शुरू हो गया है। भरने के बाद के चरण में दो प्रक्रियाएँ शामिल हैं: दबाव बनाए रखना और ठंडा करना।

(चित्र 2-3 दबाव धारण प्रक्रिया नियंत्रण)

प्रयोगों से पता चलता है कि अत्यधिक लंबे और छोटे दोनों प्रकार के होल्डिंग समय मोल्डिंग के लिए हानिकारक हैं। अत्यधिक होल्डिंग समय से असमान दबाव वितरण होता है, ढाले हुए हिस्से में आंतरिक तनाव बढ़ जाता है, और विरूपण की संवेदनशीलता बढ़ जाती है, जिससे संभावित रूप से तनाव टूट जाता है। इसके विपरीत, अपर्याप्त होल्डिंग समय के परिणामस्वरूप अपर्याप्त दबाव प्रतिधारण, गंभीर मात्रा में सिकुड़न और खराब सतह की गुणवत्ता होती है।

होल्डिंग दबाव वक्र में दो भाग होते हैं: लगभग 2-3 सेकंड की निरंतर दबाव होल्डिंग अवधि, जिसे निरंतर होल्डिंग दबाव वक्र कहा जाता है; और लगभग 1 सेकंड की धीरे-धीरे घटती दबाव मुक्ति अवधि को विलंबित धारण दबाव वक्र कहा जाता है। विलंबित होल्डिंग दबाव वक्र का ढाले हुए भाग पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। दबाव वक्र को लंबे समय तक स्थिर रखने से आयतन में कम संकुचन होता है, और इसके विपरीत। इसी प्रकार, अधिक तीव्र ढलान और कम विलंबित होल्डिंग दबाव वक्र के परिणामस्वरूप अधिक मात्रा में सिकुड़न होती है, और इसके विपरीत। खंडित और लंबे विलंबित होल्डिंग दबाव वक्र के परिणामस्वरूप कम मात्रा में सिकुड़न होती है, और इसके विपरीत।

पिघले हुए प्लास्टिक को भरने की प्रक्रिया के दौरान, जब गुहा लगभग भर जाती है, तो स्क्रू की गति प्रवाह दर नियंत्रण से दबाव नियंत्रण में बदल जाती है। इस संक्रमण बिंदु को होल्डिंग दबाव स्विचिंग नियंत्रण बिंदु कहा जाता है। मोल्डिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए होल्डिंग प्रेशर स्विचिंग महत्वपूर्ण है। होल्डिंग दबाव स्विचिंग बिंदु से पहले, पिघल की आगे की गति और दबाव अधिक होता है; स्विचिंग बिंदु के बाद, पिघल को आगे की ओर धकेलने वाला पेंच का दबाव कम होता है। यदि होल्डिंग दबाव स्विचिंग नहीं की जाती है, तो गुहा पिघलने से भरा होने पर दबाव बहुत अधिक होगा, जिससे इंजेक्शन दबाव में तेज वृद्धि होगी, अधिक क्लैंपिंग बल की आवश्यकता होगी, और यहां तक ​​कि फ्लैश (अतिरिक्त सामग्री) जैसे दोष भी हो सकते हैं। इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों में होल्डिंग प्रेशर स्विचिंग आमतौर पर इंजेक्शन की स्थिति के अनुसार किया जाता है; अर्थात्, जब पेंच एक निश्चित स्थिति तक पहुँच जाता है, तो होल्डिंग दबाव स्विचिंग होता है। दबाव स्विचिंग की स्थिति, समय और दबाव को चित्र 2-4 में दिखाया गया है।

दबाव वापस पेंच

प्लास्टिक के पिघलने और प्लास्टिक बनाने की प्रक्रिया के दौरान, पिघल लगातार बैरल (मीटरिंग कक्ष) के सामने के छोर की ओर बढ़ता है, और मात्रा बढ़ जाती है, धीरे-धीरे एक दबाव बनता है जो स्क्रू को पीछे की ओर धकेलता है। पेंच को बहुत तेज़ी से पीछे हटने से रोकने के लिए और पिघले हुए पदार्थ का एक समान संघनन सुनिश्चित करने के लिए, पेंच पर विपरीत दिशा में दबाव प्रदान करने की आवश्यकता होती है। विपरीत दिशा में यह दबाव जो पेंच को पीछे हटने से रोकता है उसे बैक प्रेशर कहा जाता है, जैसा चित्र 2-6 में दिखाया गया है।

बैक प्रेशर, जिसे प्लास्टिकाइज़िंग प्रेशर के रूप में भी जाना जाता है, को इंजेक्शन सिलेंडर के रिटर्न ऑयल थ्रॉटल वाल्व को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है। स्क्रू रोटेशन और रिट्रैक्शन के दौरान इंजेक्शन सिलेंडर की तेल निर्वहन गति को समायोजित करने के लिए, सिलेंडर में एक निश्चित दबाव बनाए रखने के लिए इंजेक्शन सिलेंडर के पीछे एक बैक प्रेशर वाल्व स्थापित किया जाता है। सभी इलेक्ट्रिक मोटर की स्क्रू रिट्रैक्शन गति (प्रतिरोध) को एक एसी सर्वो वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

बैक प्रेशर को उचित रूप से समायोजित करने से इंजेक्शन मोल्डिंग गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण लाभ होते हैं। इंजेक्शन मोल्डिंग में, बैक प्रेशर को उचित रूप से समायोजित करने से निम्नलिखित लाभ प्राप्त हो सकते हैं:

① यह बैरल में पिघले हुए पदार्थ को संकुचित कर सकता है, घनत्व बढ़ा सकता है और इंजेक्शन की मात्रा, उत्पाद वजन और आयामों की स्थिरता में सुधार कर सकता है।

② यह पिघले हुए पदार्थ से गैस को "निचोड़" सकता है, सतह के गैस बुलबुले और आंतरिक हवा के बुलबुले को कम कर सकता है, चमक की एकरूपता में सुधार कर सकता है।

③ यह स्क्रू रिट्रैक्शन गति को धीमा कर देता है, जिससे बैरल में पिघल को पूरी तरह से प्लास्टिक बनाने की अनुमति मिलती है, पिघल के साथ रंग पाउडर/मास्टरबैच की मिश्रण एकरूपता बढ़ जाती है, और उत्पाद में रंग मिश्रण को रोका जा सकता है।

④ उचित रूप से पिछला दबाव बढ़ाने से उत्पाद की सतह सिकुड़न और परिधि प्रवाह में सुधार हो सकता है।

⑤ यह पिघल के तापमान को बढ़ा सकता है, पिघल की प्लास्टिक गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, मोल्ड भरने के दौरान पिघल की तरलता में सुधार कर सकता है, और उत्पाद की सतह पर ठंडे गोंद के निशान को खत्म कर सकता है।

शिकंजे का बल

क्लैंपिंग बल को मोल्ड पर पिघले हुए प्लास्टिक के विस्तार बल का विरोध करने के लिए सेट किया गया है, और इसका परिमाण इंजेक्शन दबाव जैसे विशिष्ट कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। हालांकि, वास्तव में, इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के बैरल नोजल से पिघला हुआ प्लास्टिक बाहर निकलने के बाद, यह मोल्ड गुहा में प्रवेश करने से पहले मुख्य धावक, शाखा धावक और मोल्ड के द्वार से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप रास्ते में महत्वपूर्ण दबाव हानि होती है। चित्र 2-7(ए) बैरल से लेकर मोल्ड में प्रवेश करने तक की पूरी प्रक्रिया के दौरान इंजेक्शन दबाव में परिवर्तन को दर्शाता है। जैसा कि चित्र 2-7(बी) में दबाव परिवर्तन से देखा जा सकता है, दबाव मोल्ड गुहा के अंत में प्रारंभिक इंजेक्शन दबाव का केवल 20% तक गिर जाता है।

बैरल तापमान

पिघले हुए तापमान को एक निश्चित सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। यदि तापमान बहुत कम है, तो पिघले हुए हिस्से का खराब प्लास्टिकीकरण ढले हुए हिस्सों की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा और प्रक्रिया की कठिनाई को बढ़ाएगा; यदि तापमान बहुत अधिक है, तो कच्चे माल के सड़ने का खतरा होता है। वास्तविक इंजेक्शन मोल्डिंग में, पिघला हुआ तापमान अक्सर बैरल तापमान से अधिक होता है। अंतर इंजेक्शन दर और सामग्री के गुणों से संबंधित है, और 30 डिग्री तक पहुंच सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि गेट से गुजरते समय पिघले हुए पदार्थ पर कतरनी का प्रभाव पड़ता है, जिससे बहुत अधिक गर्मी पैदा होती है, जैसा कि चित्र 2-8 में दिखाया गया है।

(1 - बैरल हीटिंग शुरू हो जाती है; 2 - स्क्रू का प्लास्टिकीकरण शुरू हो जाता है; 3 - पिघल रनर के अंत तक पहुंच जाता है; 4 - पिघल गेट से होकर गुजरता है; 5 - भरना समाप्त हो जाता है)

बैरल तापमान इंजेक्शन दबाव को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन बैरल में आमतौर पर 5 या 6 हीटिंग ज़ोन होते हैं, और प्रत्येक सामग्री का अपना उपयुक्त मोल्डिंग तापमान होता है। आपूर्तिकर्ता द्वारा उपलब्ध कराए गए डेटा में विशिष्ट मोल्डिंग तापमान पाया जा सकता है। तालिका 2-3 आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक के लिए मोल्डिंग तापमान को सूचीबद्ध करती है।