प्लास्टिक मोल्ड विवरण के लिए डिजाइन और विकास l मोल्ड डिजाइन l डिजाइन विचार l इंजेक्शन मोल्ड स्टील चयन l विश्लेषण भरें एल मोल्डिंग दोष l

पर Sunil Rathod द्वारा प्रकाशित

मोल्ड डिजाइन

  • इंजेक्शन ढाला भागों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सामान्य शब्द। इंजेक्शन मोल्ड कठोर स्टील, पूर्व-कठोर स्टील, एल्यूमीनियम, बेरिलियम-कॉपर मिश्र धातु से निर्मित होते हैं।
  • सामान्य तौर पर, स्टील का निर्माण करने के लिए अधिक लागत होती है, लेकिन उनका लंबा जीवनकाल पहनने से पहले बनाए गए भागों की उच्च प्रारंभिक लागत की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत को ऑफसेट करेगा।
  • इंजेक्शन मोल्ड्स टूल का निर्माण सीएनसी मशीनिंग द्वारा या इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके किया जा सकता है।
Injection Mold Design

डिज़ाइन विवेचन

  • संकोचन भत्ता: सामग्री कोर और गुहा आकार की संकोचन संपत्ति पर निर्भर करता है।
  • कूलिंग सर्किट: चक्र के समय को कम करने के लिए कोर और कैविटी दोनों प्लेटों में ड्रिल किए गए छेदों के माध्यम से पानी फैलता है।
  • इजेक्शन गैप: इजेक्टर प्लेट फेस और कोर बैक प्लेट फेस के बीच के गैप को कोर के भीतर आयाम रखना चाहिए। यह आवश्यक है कि घटक को मोल्ड से पूरी तरह से हटा दिया जाए।
  • पॉलिशिंग को मोल्ड करें: कोर कैविटी रनर और स्प्रू की सतह अच्छी होनी चाहिए और सामग्री को दिशा में प्रवाहित करने के साथ पॉलिश किया जाना चाहिए।
  • फिलिंग को मोल्ड करें: गेट को इस तरह रखा जाना चाहिए कि कंपोनेंट मोटे सेक्शन से पतले सेक्शन तक भर जाए।
  • मसौदा: तैयार घटक की आसान निकासी के लिए कोर और गुहा दोनों में आवश्यक है।
Core & Cavity

दोष के (Defects)

मोल्डिंग दोष संबंधित और जटिल कारणों से निम्नानुसार होते हैं

  • मोल्डिंग मशीन की खराबी
  • अनुचित मोल्डिंग की स्थिति
  • उत्पाद और मोल्ड डिजाइन में दोष
  • मोल्डिंग सामग्री का अनुचित चयन

रनर क्रॉस सेक्शन

रनर क्रॉस सेक्शन जो तरल प्रतिरोध और तापमान में कमी को कम करता है जब पिघला हुआ प्लास्टिक गुहा में बहता है।

  • बहुत बड़ा-लंबे समय तक ठंडा करने का समय, अधिक सामग्री, लागत
  • बहुत छोटा-छोटा शॉट, सिंक मार्क, खराब गुणवत्ता
  • बहुत लंबा-दबाव गिराना, बर्बाद करना, ठंडा करना
Runner cross section

विश्लेषण भरें

भरण विश्लेषण करने का मुख्य लाभ भरण पैटर्न की भविष्यवाणी कर रहा है इससे हमें उत्पाद में कुछ खामियों को समझने में मदद मिलेगी। कुछ अन्य लाभों में स्क्रैप को कम करना, बैलेंस फिलिंग और दबाव वितरण, सामग्री का चयन, क्लैम्प बल का निर्धारण, वेल्ड लाइन और गैस ट्रैप स्थानों की पहचान करना और कतरनी तनाव स्तरों की पहचान करना भी शामिल है। यह विश्लेषण शॉर्ट शॉट्स की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है। प्लास्टिक के पुर्जे बनाने में शामिल लोगों के लिए शॉर्ट शॉट एक वैध चिंता है। यदि आपके पास चर दीवार की मोटाई वाला एक घटक है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए एक विश्लेषण चलाना महत्वपूर्ण है कि ये क्षेत्र भरेंगे।

द्वार (Gates)

रनर सिस्टम और कैविटी के बीच गेट्स संक्रमण क्षेत्र हैं। तैयार भाग के गुणों और उपस्थिति के लिए फाटकों का स्थान बहुत महत्वपूर्ण है। पिघल को पूरी गुहा को जल्दी और समान रूप से भरना चाहिए। गेट डिजाइन के लिए निम्नलिखित बिंदुओं पर विचार किया जाना चाहिए:

  • सबसे मोटे खंड पर गेट का पता लगाएँ
  • सौंदर्य कारणों से नोट गेट के निशान
  • गेट आयाम या स्थिति को संशोधित करके जेटिंग से बचें
  • समान भरने और पैकिंग सुनिश्चित करने के लिए संतुलन प्रवाह पथ
  • वेल्ड लाइनों को रोकें या कम महत्वपूर्ण वर्गों के लिए सीधे
  • जले के निशान को खत्म करने के लिए फंसी हुई हवा को कम से कम करें
  • प्रभाव या यांत्रिक तनाव के अधीन क्षेत्रों से बचें
  • डी-गेटिंग में आसानी के लिए जगह

आमतौर पर गेट के प्रकारों में उपयोग किए जाने वाले स्प्रू गेट, एज गेट, टैब गेट और फैन गेट स्प्रू गेट को सिंगल कैविटी मोल्ड्स या सममित भरने की आवश्यकता वाले भागों के लिए अनुशंसित किया जाता है। इस प्रकार का गेट मोटे वर्गों के लिए उपयुक्त है क्योंकि दबाव बनाए रखना अधिक प्रभावी होता है। एक छोटा स्प्रे इष्ट है, जो तेजी से मोल्ड भरने और कम दबाव के नुकसान को सक्षम करता है। गेट के सामने एक ठंडा स्लग वेल होना चाहिए। इस प्रकार के गेट का उपयोग करने का नुकसान रनर या स्प्रू के छंटनी के बाद भाग की सतह पर छोड़ दिया गया निशान है। गेट की मोटाई निर्धारित करने के बजाय फ्रीज़ ऑफ़ को भाग की मोटाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आमतौर पर स्प्रू गेट के पास का हिस्सा सिकुड़न होगा, स्प्रू गेट में कम संकोचन अधिक होगा। गेट के पास उच्च तन्यता तनाव का परिणाम है।

मोल्डिंग दोष(Defects)

1.जोड़ी रेखा

यह एक ऐसी घटना है जहां मोल्ड कैविटी में पिघले हुए प्लास्टिक के विभिन्न प्रवाह मिलने और अघुलित रहने पर एक पतली रेखा बनाई जाती है। यह पिघले हुए प्लास्टिक के अधूरे विघटन के कारण होने वाले प्रवाह के बीच की सीमा है। गेट के दूर किनारे के आसपास विकसित होता है।

कारण-मोल्ड का कम तापमान पिघले हुए प्लास्टिक के अधूरे विघटन का कारण बनता है।

समाधान-इंजेक्शन की गति बढ़ाएँ और मोल्ड तापमान बढ़ाएँ। पिघले हुए प्लास्टिक के तापमान को कम करें और इंजेक्शन के दबाव को बढ़ाएं। गेट की स्थिति और पिघले हुए प्लास्टिक के प्रवाह को बदलें। वेल्ड लाइन के विकास को रोकने के लिए गेट की स्थिति बदलें।

Weld Line

2.चमक (Flashes)

मोल्ड पार्टिंग लाइन या इजेक्टर पिन इंस्टॉलेशन पॉइंट पर फ्लैश विकसित होते हैं। यह वह घटना है जहां पिघला हुआ बहुलक धुंधला हो जाता है और अंतराल से चिपक जाता है।

कारण- मोल्ड की खराब गुणवत्ता। पिघले हुए बहुलक में चिपचिपाहट बहुत कम होती है। इंजेक्शन का दबाव बहुत अधिक है या क्लैम्पिंग बल बहुत कमजोर है।

उपाय- मोटाई में अत्यधिक अंतर से बचना सबसे प्रभावी है। इंजेक्शन की गति धीमी करें। लगातार क्लैम्पिंग बल प्राप्त करने के लिए, या क्लैम्पिंग बल बढ़ाने के लिए मोल्ड पर अच्छी तरह से संतुलित दबाव लागू करें। बिदाई लाइनों, इजेक्टर पिन और छिद्रों की सतह की गुणवत्ता में वृद्धि करें।

Flashes

3.छोटा शॉट

यह एक ऐसी घटना है जहां पिघला हुआ प्लास्टिक मोल्ड गुहा को पूरी तरह से नहीं भरता है। और भागों का भाग आकार अधूरा हो जाता है।

कारण- शॉट वॉल्यूम या इंजेक्शन प्रेशर पर्याप्त नहीं है। इंजेक्शन की गति इतनी धीमी है कि मोल्ड के अंत तक बहने से पहले पिघला हुआ प्लास्टिक ठोस हो जाता है।

समाधान- उच्च इंजेक्शन दबाव लागू करें। एयर वेंट या डीगैसिंग डिवाइस स्थापित करें। प्लास्टिक के बेहतर प्रवाह के लिए मोल्ड का आकार या गेट की स्थिति बदलें।

Short shot

4.युद्ध पृष्ठ

यह विकृति तब प्रकट होती है जब भाग को सांचे से हटा दिया जाता है और दबाव छोड़ दिया जाता है।

कारण- मोल्ड तापमान अंतर के कारण असमान संकोचन गुहा और कोर में सतह के तापमान में अंतर और भाग में मोटाई अंतर। इंजेक्शन का दबाव बहुत कम था और पैकिंग अपर्याप्त थी।

उपाय- ठंडा करने का लंबा समय लें और इजेक्शन स्पीड कम करें। इजेक्टर पिन स्थिति समायोजित करें या ड्राफ्ट कोण बड़ा करें। भाग की मोटाई या आयाम की जांच करें। लाइनों को ठंडा करना संतुलित करें। पैकिंग का दबाव बढ़ाएं।

Warpage

5.सिंक के निशान

सतह से समान शीतलन माध्यमिक प्रवाह, सतह को ढहा दिया।

Sink Mark

प्रस्तावित कार्य

1. उद्देश्य

  • डिजाइन को ढालने के लिए इनपुट के रूप में उत्पाद के लिए ज्यामिति का उपयोग करें
  • कोर और कैविटी के साथ पार्टिंग लाइन को परिभाषित करें
  • दिए गए मोल्ड के लिए टनेज की गणना करें
  • विश्लेषण प्रवाह के लिए गेट स्थान, स्प्रू व्यास, गेट मोटाई, गेट स्थान या अन्य डिज़ाइन पैरामीटर निर्दिष्ट करके मोल्ड लेआउट निर्धारित करें
  • अनुकरण प्रवाह के लिए मोल्ड फ्लो का उपयोग करना और भरने का समय, वेल्ड लाइन, युद्ध पृष्ठ, सिंक मार्क इत्यादि ढूंढना।
  • डिजाइन को ढालना निर्धारित करने के लिए उपरोक्त मूल्यांकन का उपयोग करना
  • परीक्षण और परीक्षण के माध्यम से मान्यता

2. कार्य का दायरा

प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डेड पार्ट ज्योमेट्री के लिए फ्लो सिमुलेशन प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्ड परीक्षण का डिजाइन और विश्लेषणात्मक पद्धति के साथ तुलना के माध्यम से परीक्षण (प्रयोग) सत्यापन।

3. कार्यप्रणाली

विश्लेषणात्मक: किसी समस्या के लिए विश्लेषणात्मक सूत्रीकरण में समाधान पर पहुंचने के लिए अनुभवजन्य और शुद्ध इंजीनियरिंग प्रथाओं का संदर्भ शामिल है। विशिष्ट अनुभवजन्य सूत्र जो ऐतिहासिक रूप से अनुप्रयोग के लिए विकसित किए गए हैं, दी गई समस्या के समाधान की पेशकश कर सकते हैं। घटक का उत्पादन करने के लिए आवश्यक प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए दोनों हिस्सों के लिए टन भार क्लैंपिंग बल घटक के अनुमानित सतह क्षेत्र से प्राप्त होता है। CATIA जैसे CAD सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके बनाया गया 3D मॉडल और मोल्ड डिज़ाइन।

सॉफ्टवेयर के प्री-प्रोसेसर के रूप में हाइपर मेश का उपयोग करके मेशिंग की जाती है। विश्लेषण सिमुलेशन सीएई डोमेन में उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया जा सकता है। उद्योग में उपयोग किए जाने वाले लोकप्रिय सॉफ़्टवेयर को मोलेक्स मोल्ड फ़्लो के रूप में पहचाना जा सकता है। उद्योग आदि द्वारा उपयोग किया जाने वाला कोई भी अनुकूलित सॉफ़्टवेयर। शोध प्रबंध कार्य के लिए प्रायोजक कंपनी समाधान खोजने के लिए उपरोक्त सॉफ़्टवेयर में से एक को नियोजित करेगी।

रनर सिस्टम

मशीन नोजल से गुहाओं तक थर्मोप्लास्टिक पिघल के वितरण के लिए धावक प्रणाली कई गुना है। मोल्ड में सीमित दबाव के नुकसान को सुनिश्चित करने के लिए स्प्रू झाड़ी और धावक जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। रनर सिस्टम को सही तरीके से डिजाइन करने से निम्नलिखित क्षेत्रों में लाभ होगा।

  • कैविटी में पिघलाएं
  • कई गुहाओं का संतुलन भरना
  • मल्टी-गेट कैविटी का बैलेंस फिलिंग
  • स्क्रैप कम करें
  • आसानी से बाहर निकालो
  • ऊर्जा खपत में दक्षता को अधिकतम करें
  • भरने/पैकिंग/चक्र समय को नियंत्रित करें।

गले के दर्द का रोग

स्प्रू वह तरीका है जिससे पिघले हुए प्लास्टिक को मशीन के नोजल से रनर सिस्टम में और फिर मोल्ड में पिघला हुआ पदार्थ इंजेक्ट करके मोल्ड में प्रवाहित किया जाता है। चिकनी सामग्री प्रवाह की अनुमति देने के लिए स्प्रू का डिज़ाइन गोल, चिकना और पतला होना चाहिए। स्प्रू को बहुत लंबा बनाना बुद्धिमानी नहीं है क्योंकि यह बेकार हो जाएगा।

इजेक्शन सिस्टम

क्षति को रोकने के लिए इजेक्शन की विधि को मोल्डिंग के आकार के अनुकूल बनाना होगा। सामान्य मोल्ड रिलीज में मोल्ड कोर पर भाग के संकोचन से बाधा उत्पन्न होती है। मोल्डिंग पर समान रूप से वितरित बड़े इजेक्शन क्षेत्रों को विकृतियों से बचने की सलाह दी जाती है। इजेक्टर पिन या स्लीव ब्लेड एयर वाल्व और स्ट्रिपर प्लेट जैसे कई इजेक्टर सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है।

जब किसी विशेष इजेक्शन समस्या की उम्मीद नहीं होती है तो मानक इजेक्टर पिन अच्छा प्रदर्शन करेगा। बॉस जैसे बेलनाकार भागों के मामले में कोर पिन के चारों ओर एक समान इजेक्शन प्रदान करने के लिए एक स्लीव इजेक्टर का उपयोग किया जाता है। ब्लेड कई कारणों से खराब इजेक्टर होते हैं, क्योंकि वे अक्सर उन हिस्सों को नुकसान पहुंचाते हैं जिनके क्षतिग्रस्त होने का खतरा होता है और उन्हें बहुत अधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है। ब्लेड इजेक्टर का उपयोग आमतौर पर रिब्ड भागों के साथ किया जाता है।

उतार (Venting)

संसाधित पिघले हुए प्लास्टिक से बंद मोल्ड और वाष्पशील गैसों से फंसी हुई हवा को निकालने की प्रक्रिया। अपर्याप्त वेंटिंग फंसी हुई हवा के संपीड़न के कारण मोल्ड मलिनकिरण का कारण हो सकता है क्योंकि प्लास्टिक खराब वेल्ड लाइन की ताकत को बाहर करने की कोशिश करता है और वाष्पशील गैसों को प्लास्टिक द्वारा अवशोषित किया जाएगा जिससे फफोले बुलबुले और अन्य दोषों की विविधता पैदा होगी। नीचे आम सामग्री के लिए वेंट का आयाम है।

शीतलन प्रणाली

गर्मी को प्रभावी ढंग से हटाने और मोल्डिंग की गर्मी को जल्दी और समान रूप से नष्ट करने के लिए ठंडा करना बहुत महत्वपूर्ण है। कुशल मोल्डिंग के लिए, मोल्ड के तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए और यह मोल्ड में उपयुक्त व्यवस्थित चैनल के माध्यम से तरल पदार्थ को पारित करके किया जाता है। पर्याप्त मोल्ड तापमान नियंत्रण महत्वपूर्ण लगातार मोल्डिंग है। सही मोल्ड तापमान सेट करने से इंजीनियरिंग प्लास्टिक के इष्टतम गुण प्राप्त करने में मदद मिलेगी। मोल्ड तापमान के कुछ प्रभाव यांत्रिक गुणों, संकोचन व्यवहार, युद्ध पृष्ठ, सतह की गुणवत्ता और चक्र समय पर होते हैं।

1.कूलिंग लेआउट

जब तक प्रवाह एक समान है तब तक मोल्ड पर किस लेआउट पर कोई सटीक नियम नहीं है। लेकिन कई मल्टीटी मोल्ड्स में कूलिंग चैनल लेआउट आंशिक रूप से समानांतर और आंशिक रूप से श्रृंखला में होता है।

इंजेक्शन मोल्ड स्टील चयन

इंजेक्शन मोल्ड बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे आम स्टील प्रकार हैं

1. पूर्व-कठोर ढालना और धारक स्टील्स

इन स्टील्स का उपयोग ज्यादातर बड़े सांचों के लिए किया जाता है, पहनने के प्रतिरोध और उच्च शक्ति धारक प्लेटों पर कम मांग वाले सांचों को लौ सख्त या नाइट राइडिंग द्वारा बढ़ाया जा सकता है। पूर्व-कठोर मोल्ड स्टील्स का उपयोग मध्यम उत्पादन रन वाले बड़े मोल्ड्स और मोल्ड्स के लिए किया जाता है। यह स्टील्स आमतौर पर 270-350 ब्रुनेल रेंज के भीतर कठोर और टेम्पर्ड स्थिति में वितरित किए जाते हैं। उपयोग में लाने से पहले कोई गर्मी उपचार आवश्यक नहीं है।

2. कठोर मोल्ड स्टील्स के माध्यम से

इन स्टील्स का उपयोग ज्यादातर लंबे समय तक उत्पादन चलाने के लिए किया जाता है, कुछ मोल्डिंग सामग्री से घर्षण का विरोध करने के लिए और उच्च समापन या इंजेक्शन दबावों का सामना करने के लिए ये स्टील्स आमतौर पर कठोर मशीनी, कठोर और आवश्यक कठोरता के लिए टेम्पर्ड होते हैं और अक्सर पॉलिश या फोटो etched होते हैं। भरे हुए या प्रबलित प्लास्टिक सामग्री का उपयोग करते समय बेहतर पहनने का प्रतिरोध विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है। गुहा, गेट क्षेत्रों और बिदाई लाइनों में विरूपण और इंडेंटेशन का प्रतिरोध भाग की गुणवत्ता को बनाए रखने में मदद करता है। मोल्ड किए गए हिस्से पर उच्च सतह परिष्करण की आवश्यकता होने पर बेहतर नाशवानता महत्वपूर्ण है।

3. संक्षारण प्रतिरोधी मोल्ड स्टील्स

यदि किसी साँचे में संक्षारण जोखिम होने की संभावना है, तो स्टेनलेस स्टील की पुरजोर अनुशंसा की जाती है। इस स्टील की बढ़ी हुई प्रारंभिक लागत अक्सर पारंपरिक स्टील से एक मोल्ड के पुनर्प्रकाशन या पुनर्रोपण के संचालन में शामिल लागत से कम होती है। प्लास्टिक मोल्ड जंग से कई तरह से प्रभावित हो सकते हैं: –

  • प्लास्टिक सामग्री संक्षारक उप-उत्पादों का उत्पादन कर सकती है
  • जब पानी के चैनल जीर्णशीर्ण हो जाते हैं तो शीतलन दक्षता में कमी आती है
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