इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया और पीए का प्रदर्शन

पीए - पॉलियामाइड, जिसे नायलॉन के रूप में भी जाना जाता है, एमाइड प्रकार के पॉलिमर के एक बड़े वर्ग के लिए एक सामान्य शब्द है। सबसे आम PA6, PA66 और PA1010 हैं। हाल ही में, आईटी उद्योग के विकास के साथ, एक नए प्रकार के पॉलियामाइड PA46 का उपयोग तेजी से बढ़ा है। इसका उपयोग कंप्यूटर पर प्लग-इन बनाने के लिए LCP (लिक्विड क्रिस्टल पॉलीमर) को बदलने के लिए किया जाता है। अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, क्रूरता, प्रभाव प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, आत्म-स्नेहन, लौ मंदता, इन्सुलेशन, आदि के कारण, पीए का व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल, मशीनरी, इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरण, रसायन इंजीनियरिंग, आदि जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। जैसे गियर, पुली, बियरिंग, इम्पेलर, बुशिंग, कंटेनर, ब्रश, ज़िपर आदि।
PA6, PA66 और PA46 सभी स्निग्ध पॉलीमाइड हैं, जो रैखिक बहुलक हैं। उनकी आणविक संरचनाओं में अत्यधिक ध्रुवीय एमाइड समूह होते हैं, इसलिए उनके पास उच्च क्रिस्टलीयता होती है। पीए उत्पादों का प्रदर्शन उनके क्रिस्टलीय आकारिकी और क्रिस्टलीयता पर निर्भर करता है। प्रसंस्करण स्थितियों का क्रिस्टल आकारिकी और क्रिस्टलीयता पर प्रभाव पड़ता है। विभिन्न प्रसंस्करण स्थितियों के परिणामस्वरूप पीए उत्पादों में 40 प्रतिशत तक का क्रिस्टलीकरण परिवर्तन, धीमी गति से शीतलन, उच्च क्रिस्टलीयता और बड़े क्रिस्टलीय रूपों का निर्माण हो सकता है। जल अवशोषण भी इसकी क्रिस्टलीयता को प्रभावित करता है।
इसके अलावा, पीए के प्रसंस्करण के दौरान, प्रवाह और कतरनी प्रभावों के कारण, एक निश्चित डिग्री का अभिविन्यास उत्पन्न हो सकता है, जिससे उत्पाद के प्रदर्शन में अनिसोट्रॉपी हो सकती है। ओरिएंटेशन दिशा के साथ ताकत गैर-ओरिएंटेशन दिशा की तुलना में बेहतर है, और ओरिएंटेशन क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के लिए भी अनुकूल है। मोल्ड डिजाइन में इस कारक पर विचार किया जाना चाहिए।
पीए का प्रदर्शन
शारीरिक प्रदर्शन
गंध रहित, गैर फफूंदीदार, अर्द्ध पारदर्शी या दिखने में पारदर्शी, दूधिया सफेद या हल्का पीला, 1.04-1.36 के घनत्व के साथ। जब जलाया जाता है, तो यह एक विशेष प्रोटीन स्वाद का उत्सर्जन करता है, और लौ पीले ऊपरी सिरे के साथ नीली होती है।
यांत्रिक विशेषताएं
-40-100 डिग्री के सेवा तापमान के साथ अच्छी कठोरता और क्रूरता, बार-बार प्रभाव और कंपन के लिए प्रतिरोधी। यह घर्षण, पहनने और आत्म-स्नेहन के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन इसमें रेंगने का प्रतिरोध और खराब आयामी स्थिरता है। ग्लास फाइबर सुदृढीकरण जोड़कर या अन्य सामग्रियों के साथ सम्मिश्रण करके इस नुकसान को दूर किया जा सकता है।
रासायनिक प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध
पीए में कुछ कार्बनिक सॉल्वैंट्स हैं, लेकिन उनके रासायनिक गुण अच्छे हैं। पीए में कार्बनिक सॉल्वैंट्स फॉर्मिक एसिड और फेनोलिक यौगिक हैं। अकार्बनिक एसिड, क्षार और लवण की विभिन्न सांद्रता पीए को प्रफुल्लित करने, भंग करने या हाइड्रोलाइज करने का कारण बन सकती हैं। सूर्य के प्रकाश के संपर्क में न आने की स्थिति में, इसकी उम्र बढ़ने का प्रतिरोध अच्छा है, लेकिन यह जल्दी से बूढ़ा हो जाता है, उत्पाद को फीका कर देता है, और गर्मी, प्रकाश और विकिरण की स्थिति में इसका प्रदर्शन कम हो जाता है।
प्रसंस्करण प्रदर्शन
नमी को अवशोषित करना आसान है और बनाने से पहले सूख जाना चाहिए।
गलनांक उच्च है, गलनांक संकीर्ण है, और गलनांक क्रमशः PA6: 215 डिग्री, PA66: 255 डिग्री और PA46: 290 डिग्री हैं।
पीए पिघल चिपचिपाहट में उच्च तापमान संवेदनशीलता और कतरनी संवेदनशीलता, कम पिघल चिपचिपाहट और अच्छी प्रवाह क्षमता होती है।
पीए की पिघली हुई अवस्था में खराब थर्मल स्थिरता है और उच्च तापमान पर अपघटन की संभावना है।
पिघल की शीतलन दर का उत्पाद की संरचना और गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
बनाने की प्रक्रिया क्रिस्टलीकरण के साथ होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च संकोचन दर होती है।
उपकरण और मोल्ड बनाना
इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों का चयन
पेंच और बैरल
इसकी कठोरता, स्व-स्नेहन, खिलाने में कठिनाई, उच्च कतरनी गर्मी उत्पादन, उच्च गलनांक, तेजी से पिघलने की गति और आसान अपघटन के कारण, पीए की विशेषता है। स्क्रू में कंप्रेस्ड एग्जॉस्ट कंसंट्रेशन, मजबूत फीडिंग क्षमता, बड़ी ड्राइविंग फोर्स और अच्छे वियर रेजिस्टेंस की जरूरत होती है। इसलिए, पीए इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए प्लास्टिसाइजिंग सिस्टम निम्नानुसार है: स्क्रू का फीडिंग सेक्शन लंबा होता है, फीडिंग सेक्शन में स्क्रू ग्रूव गहरा होता है, कम्प्रेशन सेक्शन और होमोजेनाइजेशन सेक्शन छोटा होता है, और फीडिंग सेक्शन में खांचे को खींचा जाता है। तेल मोटर की शक्ति बढ़ाने के लिए बैरल का। पेंच एक कुशल चेक रिंग से सुसज्जित है।
शूटिंग नोक
पिघली हुई अवस्था में पीए की कम चिपचिपाहट और अच्छी तरलता के कारण बैरल के अंदर अनिवार्य रूप से अवशिष्ट दबाव होता है। यदि एक खुले नोजल का उपयोग किया जाता है, तो मोल्ड खोलने (यानी लार की घटना) के दौरान उत्पाद को बाहर निकालने पर नोजल से पिघल जाएगा, जो न केवल सामग्री को बर्बाद करता है बल्कि सामान्य उत्पादन को भी प्रभावित करता है। इसलिए, एक स्व-लॉकिंग नोजल, जिसे आमतौर पर स्प्रिंग सुई वाल्व नोजल के रूप में उपयोग किया जाता है, की आवश्यकता होती है।
उत्पाद निर्माण और मोल्ड डिजाइन
उत्पाद के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के आधार पर, दीवार की मोटाई को यथासंभव छोटा लिया जाना चाहिए। उत्पाद जितना मोटा होगा, संकोचन उतना ही अधिक होगा, और यदि ताकत अपर्याप्त है, तो सुदृढीकरण सलाखों को जोड़ा जा सकता है। उत्पाद में एक उच्च संकोचन दर है और 40 ′ -1 डिग्री 40 ′ के डिमोल्डिंग कोण के साथ, डिमोल्ड करना आसान है।
धावक और द्वार
प्रवाह व्यास Ф {{0}} मिमी, दीवार की मोटाई के 2/3-3/4 के गेट व्यास के साथ। लेकिन 0.8 मिमी से कम नहीं। एक छोटा सा गेट पिघल को अपरूपण और ज़्यादा गरम करने का कारण बन सकता है, जिससे उत्पाद का प्रदर्शन खराब हो सकता है और प्रभावित हो सकता है।
डालना
नायलॉन के थर्मल विस्तार का गुणांक स्टील की तुलना में 9-10 गुना बड़ा और एल्यूमीनियम की तुलना में 4-5 गुना बड़ा है। धातु डालने से नायलॉन के संकुचन में बाधा आती है और बड़े तनाव उत्पन्न होते हैं, जिससे दरार पड़ सकती है। सम्मिलन के चारों ओर की मोटाई सम्मिलित धातु के व्यास से कम नहीं होनी चाहिए।
थका देना
पीए की चिपचिपाहट कम है, और उच्च दबाव इंजेक्शन के तहत, यह मोल्ड को जल्दी से भर सकता है। यदि गैस को समय पर डिस्चार्ज नहीं किया जा सकता है, तो उत्पाद में बुलबुले और जलने जैसे दोषों का खतरा होता है। मोल्ड में एक निकास छेद या स्लॉट होना चाहिए, जो आमतौर पर फाटक के सामने स्थित होता है, जिसका व्यास Ф 1.5-1मिमी होता है, जिसमें निकास नाली की गहराई 0.03 मिमी से कम होती है।
बनाने की प्रक्रिया
1. कच्चे माल की तैयारी
पीए के उच्च नमी अवशोषण के कारण, प्रसंस्करण प्रक्रिया पर इसका प्रभाव पड़ता है, जैसे पिघल चिपचिपाहट में कमी और उत्पाद की सतह पर बुलबुले, चांदी की रेखाओं आदि की उपस्थिति। इसके अलावा, उत्पादों के यांत्रिक गुणों में काफी कमी आई है। इसलिए, मोल्डिंग से पहले सुखाने का उपचार किया जाना चाहिए। पीए उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण, मलिनकिरण और गिरावट के लिए प्रवण है, इसलिए वैक्यूम सुखाने का उपयोग करना सबसे अच्छा है। हालांकि, वैक्यूम सुखाने की स्थिति के अभाव में, वायुमंडलीय गर्म हवा सुखाने का भी उपयोग किया जा सकता है।
वैक्यूम सुखाने का तापमान 85-95 डिग्री है, और समय 4-6 घंटे है। गर्म हवा सुखाने का तापमान 90-100 डिग्री है, और समय 8-10 घंटे है। सूखे पीए सामग्री को लंबे समय तक हवा में नहीं छोड़ा जाना चाहिए (1-3 घंटों से अधिक नहीं)।
गठन तापमान
बैरल तापमान का चयन मुख्य रूप से पीए के गलनांक पर आधारित होता है, और यह इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के प्रकार, उत्पाद के आकार और आकार से भी संबंधित होता है। आम तौर पर 220-320 डिग्री, PA6: 220-300 डिग्री; PA66: 260-320 डिग्री। पीए के संकीर्ण प्रसंस्करण तापमान के कारण, पिघली हुई सामग्री के क्षरण और उत्पाद के बिगड़ने से बचने के लिए मशीन बैरल के तापमान को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
बैरल तापमान की सेटिंग का प्लास्टिककरण और प्लास्टिक के पिघलने की गति पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। बैरल के मध्य खंड का तापमान गलनांक से 20-40 डिग्री अधिक और अपघटन तापमान से 20-30 डिग्री कम होता है। सामने के खंड का तापमान मध्य खंड के तापमान से 5-10 डिग्री कम है, और पीछे के खंड (खिला अनुभाग) का तापमान मध्य खंड के तापमान से 20-50 डिग्री कम है; फीडिंग पोर्ट पर कूलिंग प्रभावी होनी चाहिए; यदि मध्य खंड में तापमान बहुत कम है और पेंच की गति बहुत तेज है, तो जाम की घटना हो सकती है। यदि पीछे के हिस्से में तापमान बहुत अधिक है, तो यह संदेश देने की क्षमता को प्रभावित करेगा, और पेंच धीरे-धीरे खाएगा, जिससे उत्पादन क्षमता प्रभावित होगी।
3. इंजेक्शन का दबाव
पीए के यांत्रिक गुणों पर इंजेक्शन के दबाव का बहुत कम प्रभाव पड़ता है। इंजेक्शन दबाव का चयन मुख्य रूप से इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के प्रकार, बैरल तापमान, उत्पाद के आकार, आकार, मोल्ड संरचना, साथ ही इंजेक्शन की गति, इंजेक्शन समय और होल्डिंग समय जैसे कारकों पर निर्भर करता है।
4. इंजेक्शन की गति
इंजेक्शन की गति का चयन उत्पाद की दीवार की मोटाई, पिघलने का तापमान और गेट के आकार से संबंधित है। पतली दीवार वाले उत्पादों के लिए, इंजेक्शन की गति तेज़ हो सकती है, जबकि मोटी दीवार वाले उत्पादों के लिए, इंजेक्शन की गति धीमी हो सकती है। यदि पिघला हुआ तापमान अधिक है, तो इंजेक्शन की गति धीमी होनी चाहिए। गेट का आकार छोटा है और इंजेक्शन की गति बहुत तेज नहीं होनी चाहिए। अन्यथा, अत्यधिक कतरनी से पिघला हुआ तापमान बहुत अधिक हो सकता है और नीचा हो सकता है, जिससे रंग में परिवर्तन होता है और उत्पाद के यांत्रिक गुणों में गिरावट आती है। यदि इंजेक्शन की गति बहुत तेज है, तो यह उत्पाद में बुलबुले और चारिंग जैसे दोष भी पैदा कर सकता है।
पेंच गति
यह मध्यम गति का उपयोग करने के लिए उपयुक्त है। यदि गति बहुत तेज है, तो अत्यधिक कतरन के कारण प्लास्टिक खराब हो जाएगा, जिससे उत्पाद का मलिनकिरण और प्रदर्शन में गिरावट आएगी। यदि गति बहुत धीमी है, तो यह पिघले हुए चिपकने की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा और लंबे पिघल चिपकने वाले समय के कारण उत्पादन क्षमता को भी प्रभावित करेगा।
वापस दबाव
उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के आधार पर, बैक प्रेशर जितना कम होगा, उतना अच्छा होगा। उच्च बैक प्रेशर के कारण पिघल अत्यधिक कतरनी और ज़्यादा गरम हो जाएगा और ख़राब हो जाएगा।
मोल्ड तापमान
उच्च मोल्ड तापमान उत्पाद की कठोरता, घनत्व, तन्य शक्ति और लोचदार मापांक को बढ़ाता है। मोल्ड तापमान उत्पाद की प्रदर्शन आवश्यकताओं से संबंधित है। पतले उत्पादों के लिए जिन्हें अच्छे बढ़ाव और पारदर्शिता की आवश्यकता होती है, मोल्ड तापमान को कम करना बेहतर होता है; यदि उच्च शक्ति, अच्छे पहनने के प्रतिरोध और छोटे विरूपण वाले मोटे उत्पादों की आवश्यकता होती है, तो उच्च मोल्ड तापमान होना बेहतर होता है।
विवरण निम्नानुसार है:
उत्पाद मोटाई मोल्ड तापमान: 3 मिमी 20-40 डिग्री से कम, 3-6 मिमी 40-60 डिग्री, 6-10 मिमी 60-90 डिग्री, 10 मिमी 100 डिग्री मोल्ड तापमान से अधिक है उत्पाद की संकोचन दर पर महत्वपूर्ण प्रभाव। मोल्ड का तापमान जितना अधिक होगा, संकोचन दर उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत।
गठन चक्र
यह मुख्य रूप से उत्पाद की दीवार की मोटाई पर निर्भर करता है। पतली दीवारों वाले उत्पादों के लिए, इंजेक्शन का समय, दबाव रखने का समय और ठंडा करने का समय कम हो सकता है। मोटी दीवार वाले उत्पादों के लिए, संकोचन विरूपण, डेंट, बुलबुले आदि को रोकने के लिए, इंजेक्शन का समय और दबाव धारण करने का समय समान रूप से लंबा होना चाहिए। उच्च मोल्ड तापमान का उपयोग करते समय, ठंडा करने का समय अधिक होना चाहिए।
उत्पादों का पोस्ट प्रोसेसिंग
मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पीए के आणविक अभिविन्यास और शीतलन प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप उत्पाद में कुछ आंतरिक तनाव होते हैं। भविष्य के भंडारण या उपयोग के दौरान, उत्पाद का आकार और आकार बदल सकता है। इसलिए, एनीलिंग और आर्द्रीकरण उपचार की आवश्यकता होती है।
एनीलिंग
80 डिग्री या उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं से अधिक तापमान वाले उत्पादों का उपयोग करें। उत्पादों को डिमोल्ड करने के बाद, उन्हें तेल या पैराफिन में एनीलिंग करना। एनीलिंग तापमान उपयोग तापमान से 10-20 डिग्री अधिक है, और समय 10-60 मिनट है। (उत्पाद की मोटाई पर निर्भर करता है)
आर्द्रीकरण
उन उत्पादों के लिए जो लंबे समय तक नम या जलीय घोल में उपयोग किए गए हैं, मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, उत्पादों को बाहर निकाला जाता है और 1-2 दिनों के लिए उबलते पानी या पोटेशियम एसीटेट जलीय घोल में रखा जाता है।
बैरल प्रतिधारण समय
उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, यदि चिपकने वाला तापमान 300 डिग्री से ऊपर है, तो बैरल में बहुत लंबे समय तक (20 मिनट) रहने से बचना आवश्यक है, अन्यथा यह ज़्यादा गरम और विघटित हो जाएगा, जिससे उत्पाद फीका पड़ जाएगा या भंगुर हो जाएगा। यदि 20 मिनट से अधिक के लिए अस्थायी शटडाउन की आवश्यकता होती है, तो बैरल तापमान को 200 डिग्री तक कम किया जा सकता है। लंबे समय तक बंद रहने पर, मशीन बैरल को साफ करने के लिए उच्च चिपचिपाहट वाले बहुलक का उपयोग करना आवश्यक होता है, जिसे एचडीपीई या पीपी से साफ किया जा सकता है।