प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग पार्ट्सः अंतिम डिजाइन और विनिर्माण गाइड

आधुनिक विनिर्माण की जटिल टेपेस्ट्री में, कुछ प्रक्रियाओं ने भौतिक दुनिया को सृजन की तरह ही गहराई से नया आकार दिया हैप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भाग. जीवन-रक्षक प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले उच्च परिशुद्धता वाले सर्जिकल उपकरणों से लेकर ऑटोमोटिव एक्सटीरियर के मजबूत, मौसम-प्रतिरोधी घटकों तक, इंजेक्शन मोल्डेड हिस्से वैश्विक अर्थव्यवस्था की मूक, सर्वव्यापी रीढ़ हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन पैमाने पर माइक्रोन-स्तर की सटीकता के साथ जटिल ज्यामिति को दोहराने की क्षमता की विशेषता वाली यह विनिर्माण तकनीक मैकेनिकल इंजीनियरिंग, पॉलिमर रसायन विज्ञान और द्रव गतिशीलता के अभिसरण के लिए एक वसीयतनामा के रूप में खड़ी है।¹

हालाँकि, प्रक्रिया की सरलता - प्लास्टिक को पिघलाना, उसे एक सांचे में डालना, और एक ठोस हिस्से को बाहर निकालना - जटिलता की गहराई को झुठलाती है जो अनुभवी इंजीनियरों को भी चुनौती देती है। डिजिटल सीएडी फ़ाइल से भौतिक, कार्यात्मक घटक तक की यात्रा संभावित नुकसान से भरी है। ड्राफ्ट कोण में एक सूक्ष्म निरीक्षण एक हिस्से को बाहर निकालने योग्य बना सकता है; दीवार की मोटाई में थोड़ी सी भी गलत गणना से भयावह संरचनात्मक विफलता हो सकती है या सिंक के निशान और वारपेज के माध्यम से सौंदर्य बर्बाद हो सकता है। इसके अलावा, आर्थिक निहितार्थ चौंका देने वाले हैं; टूलींग की लागत अक्सर छह अंकों तक पहुंचने के साथ, डिज़ाइन त्रुटियों के लिए दंड केवल समय नहीं है, बल्कि महत्वपूर्ण पूंजी है।³

यह रिपोर्ट इन जटिलताओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक विस्तृत, विशेषज्ञ-स्तरीय सार-संग्रह के रूप में कार्य करती है। यह केवल "कैसे" की कठोर परीक्षा नहीं है बल्कि "क्यों" की गहन खोज है। हम पिघले हुए पॉलिमर के रियोलॉजिकल व्यवहार का पता लगाएंगे, मोल्ड कूलिंग के थर्मल थर्मोडायनामिक्स का विश्लेषण करेंगे, और उन आर्थिक लीवरों का विश्लेषण करेंगे जो टुकड़े-टुकड़े मूल्य निर्धारण को संचालित करते हैं। उद्योग मानकों, तकनीकी अनुसंधान और व्यावहारिक समस्या निवारण पद्धतियों से डेटा को संश्लेषित करके, इस गाइड का उद्देश्य पेशेवरों को अनुकूलन के लिए आवश्यक सूक्ष्म समझ से लैस करना है।प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागप्रदर्शन, गुणवत्ता और विनिर्माण क्षमता के लिए।⁵

प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागों की भौतिकी और यांत्रिकी

वास्तव में डिज़ाइन में महारत हासिल करने के लिएप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भाग, किसी को सबसे पहले उस पारिस्थितिकी तंत्र की विस्तृत समझ होनी चाहिए जिसमें वे पैदा हुए हैं। इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन केवल एक पंप नहीं है; यह एक जटिल थर्मोडायनामिक इंजन है जो अत्यधिक दबाव में चरण परिवर्तनों का प्रबंधन करता है।

इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन: परिशुद्धता की शारीरिक रचना

मशीन वह मंच है जिस पर ढलाई का नाटक चलता है। इसमें दो प्राथमिक कार्यात्मक इकाइयाँ शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक की एक अलग लेकिन समकालिक भूमिका है: इंजेक्शन इकाई और क्लैंपिंग इकाई।

इंजेक्शन यूनिट: रियोलॉजी इन एक्शन

इंजेक्शन इकाई कच्चे माल के चरण संक्रमण के लिए जिम्मेदार है। प्लास्टिक के छर्रे, जिन्हें अक्सर कलरेंट या एडिटिव्स के साथ मिलाया जाता है, एक हॉपर में डाले जाते हैं और बैरल में उतर जाते हैं। अंदर, एक प्रत्यावर्ती पेंच घूमता है, जो तीन महत्वपूर्ण कार्य करता है:

1. वाहन:पेंच उड़ानें छर्रों को आगे बढ़ाती हैं।

2. प्लास्टिकेशन:बाहरी हीटर बैंड और, अधिक महत्वपूर्ण बात, घर्षण से उत्पन्न आंतरिक कतरनी गर्मी के संयोजन के माध्यम से, छर्रों को पिघलाया जाता है। यह एक आम ग़लतफ़हमी है कि हीटर ही सारा काम करते हैं; वास्तव में, प्लास्टिक को पिघलाने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का लगभग 60-70% स्क्रू रोटेशन द्वारा उत्पन्न यांत्रिक कतरनी बलों से आता है।⁷

3. इंजेक्शन:पेंच एक मेढ़े की तरह कार्य करता है। टिप पर एक चेक वाल्व (नॉन-रिटर्न वाल्व) पिघले हुए प्लास्टिक को पीछे की ओर बहने से रोकता है। पेंच आगे की ओर झुकता है, जिससे नोजल के माध्यम से पिघलकर सांचे में चला जाता है।⁷

यहां प्लास्टिक का व्यवहार गैर-न्यूटोनियन द्रव गतिशीलता द्वारा नियंत्रित होता है। पानी के विपरीत, जिसकी चिपचिपाहट स्थिर होती है, पिघला हुआ प्लास्टिक "कतरनी-पतला" होता है। जैसे-जैसे इंजेक्शन की गति बढ़ती है, कतरनी दर बढ़ती है, और चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे सामग्री जटिल, पतली दीवार वाले वर्गों में अधिक आसानी से प्रवाहित हो सकती है। यह भौतिक संपत्ति डिजाइनिंग के लिए महत्वपूर्ण हैप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागजटिल विशेषताओं के साथ.⁶

क्लैम्पिंग यूनिट: बल का प्रतिरोध

जब इंजेक्शन इकाई धक्का देती है, तो क्लैंपिंग इकाई को प्रतिरोध करना चाहिए। इंजेक्शन के दौरान मोल्ड गुहा के अंदर दबाव 3,000 से 20,000 पीएसआई (20-140 एमपीए) तक हो सकता है। यदि क्लैम्पिंग बल अपर्याप्त है, तो मोल्ड के आधे हिस्से थोड़ा अलग हो जाएंगे - एक घटना जिसे "मोल्ड ब्रीदिंग" के रूप में जाना जाता है - जिससे प्लास्टिक बच जाता है और बन जाता हैचमक, भाग के किनारे पर एक पतला, दांतेदार दोष।⁹

क्लैंपिंग सिस्टम को आम तौर पर हाइड्रोलिक और टॉगल तंत्र में वर्गीकृत किया जाता है। हाइड्रोलिक क्लैंप टन भार पर सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं और इन्हें स्थापित करना आसान होता है, जबकि टॉगल क्लैंप उच्च गति और ऊर्जा दक्षता के साथ विशाल लॉकिंग बल उत्पन्न करने के लिए यांत्रिक लिंकेज का उपयोग करते हैं। उत्पादन योजना के दौरान मशीन टन भार का चयन एक महत्वपूर्ण गणना है, आमतौर पर भाग के अनुमानित क्षेत्र के प्रति वर्ग इंच 2 से 5 टन क्लैंप बल का अनुमान लगाया जाता है।⁷

द मोल्ड: द टूलींग इन्वेस्टमेंट

साँचा, या "उपकरण," प्रक्रिया का हृदय है। यह एक कस्टम-इंजीनियर्ड असेंबली है, जिसे आमतौर पर टूल स्टील (जैसे P20, H13, या S7) या उच्च शक्ति वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से तैयार किया जाता है। मोल्ड न केवल भाग के आकार को परिभाषित करता है, बल्कि इसकी सतह खत्म, आयामी स्थिरता और उत्पादन दर को भी परिभाषित करता है।

• कोर और गुहा:सांचे को दो हिस्सों में बांटा गया है.गुहा(ए-साइड) आम तौर पर भाग का कॉस्मेटिक बाहरी हिस्सा बनता है और स्थिर होता है।मुख्य(बी-साइड) आंतरिक विशेषताएं बनाता है और क्लैंप के साथ चलता है। इस हिस्से को खोलने पर कोर साइड से चिपकने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि बी-साइड में स्थित इजेक्शन सिस्टम इसे धक्का दे सके।²

• फ़ीड प्रणाली:पिघला हुआ प्लास्टिक मशीन नोजल से स्प्रू के माध्यम से, रनर (चैनल) में और अंत में एक के माध्यम से यात्रा करता हैदरवाज़ाभाग गुहा में. इस प्रणाली का डिज़ाइन एक संतुलनकारी कार्य है। बड़े धावक दबाव के नुकसान को कम करते हैं लेकिन सामग्री की बर्बादी और चक्र के समय को बढ़ाते हैं। हॉट रनर सिस्टम, जो प्लास्टिक को मैनिफोल्ड के भीतर पिघलाए रखता है, रनर अपशिष्ट को खत्म करता है लेकिन इसके लिए काफी अधिक अग्रिम निवेश की आवश्यकता होती है।¹⁰

• कूलिंग चैनल:स्टील के भीतर चैनलों के जटिल नेटवर्क दबे हुए हैं जिनके माध्यम से पानी या तेल प्रसारित होता है। ये सिस्टम के हीट एक्सचेंजर्स हैं। ऊष्मा निष्कासन की दक्षता निर्धारित करती हैसमय चक्र, जो आंशिक लागत का प्राथमिक चालक है। "कन्फर्मल कूलिंग" - जहां 3डी प्रिंटेड मोल्ड इंसर्ट कूलिंग चैनलों को भाग की जटिल रूपरेखा का पालन करने की अनुमति देता है - एक अत्याधुनिक तकनीक है जिसका उपयोग चक्र के समय को कम करने और समान शीतलन सुनिश्चित करके गुणवत्ता में सुधार करने के लिए किया जाता है।¹¹

प्रक्रिया चक्र: समय और तापमान का एक नृत्य

प्रत्येक का उत्पादनप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागएक अलग चार-चरणीय चक्र का अनुसरण करता है:

1. प्लास्टिकीकरण और खुराक:स्क्रू घूमता है, प्लास्टिक पिघलता है और स्क्रू टिप के सामने एक "शॉट" बनाता है।

2. इंजेक्शन:पेंच आगे की ओर झुकता है, मोल्ड गुहा (भरण चरण) को भरता है और फिर प्लास्टिक सिकुड़ने पर अधिक सामग्री को मजबूर करने के लिए दबाव (पैक एंड होल्ड चरण) बनाए रखता है। आयामी सटीकता प्राप्त करने के लिए यह मुआवजा महत्वपूर्ण है।¹²

3. ठंडा करना:भाग को बंद साँचे में तब तक रखा जाता है जब तक कि यह इतना कठोर न हो जाए कि विरूपण के बिना बाहर निकाला जा सके। यह अक्सर चक्र का सबसे लंबा भाग होता है।¹²

4. इजेक्शन:सांचा खुलता है, हिस्से को बाहर धकेलने के लिए पिन फैलती हैं, और चक्र को दोहराने के लिए सांचा बंद हो जाता है।⁷

प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागों के लिए सामग्री का चयन

राल का चयन एक महत्वपूर्ण निर्णय है जो अंतिम घटक के यांत्रिक, थर्मल और रासायनिक प्रदर्शन को निर्धारित करता है। 85,000 से अधिक व्यावसायिक विकल्प उपलब्ध होने के साथ, का परिदृश्यप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग सामग्रीविशाल है.¹इन सामग्रियों को मोटे तौर पर थर्मोप्लास्टिक्स और थर्मोसेट्स में वर्गीकृत किया गया है, थर्मोप्लास्टिक्स अपनी पुनर्चक्रण क्षमता और प्रसंस्करण बहुमुखी प्रतिभा के कारण इंजेक्शन मोल्डिंग उद्योग पर हावी है।

अनाकार बनाम अर्ध-क्रिस्टलीय विभाजन

ठोस अवस्था में आणविक आकारिकी के आधार पर थर्मोप्लास्टिक्स को दो परिवारों में विभाजित किया जाता है। यह अंतर यह अनुमान लगाने में सबसे महत्वपूर्ण कारक है कि कोई सामग्री कैसे सिकुड़ेगी और मुड़ेगी।

अनाकार थर्माप्लास्टिक

अनाकार पॉलिमर में, पॉलिमर श्रृंखलाएं बेतरतीब ढंग से उलझी होती हैं, पके हुए स्पेगेटी के कटोरे की तरह।

• विशेषताएँ:गर्म करने पर वे धीरे-धीरे नरम हो जाते हैं, आम तौर पर पारदर्शी होते हैं और उनमें रासायनिक प्रतिरोध कम होता है। महत्वपूर्ण रूप से, वे कम सिकुड़ते हैं और आइसोट्रोपिक रूप से (सभी दिशाओं में समान रूप से) सिकुड़ते हैं, जिससे वे कठोर सहनशीलता की आवश्यकता वाले सटीक भागों के लिए आदर्श बन जाते हैं।⁵

• प्रमुख उदाहरण:

  • एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन (एबीएस):अपनी कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध के लिए प्रसिद्ध है। यह उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स हाउसिंग, ऑटोमोटिव इंटीरियर ट्रिम और लेगो ईंटों के लिए पसंद की सामग्री है। यह एक शानदार सतह फिनिश प्रदान करता है लेकिन स्थिर न होने तक यूवी क्षरण का खतरा होता है।¹

  • पॉलीकार्बोनेट (पीसी):एक पारदर्शी इंजीनियरिंग चमत्कार, पीसी असाधारण प्रभाव शक्ति और तापमान प्रतिरोध प्रदान करता है। इसका उपयोग बुलेट-प्रतिरोधी ग्लास, चिकित्सा उपकरणों और ऑटोमोटिव हेडलैंप लेंस में किया जाता है। हालाँकि, यह स्ट्रेस क्रैकिंग और रासायनिक हमले के प्रति संवेदनशील है।¹³

  • ऐक्रेलिक (पीएमएमए):ऑप्टिकल स्पष्टता के लिए जाना जाता है जो ग्लास को टक्कर देता है, पीएमएमए का उपयोग प्रकाश पाइप, लेंस और डिस्प्ले स्क्रीन में किया जाता है। यह पीसी की तुलना में भंगुर है लेकिन बेहतर यूवी प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोधी क्षमता प्रदान करता है।¹³

अर्ध-क्रिस्टलीय थर्मोप्लास्टिक्स

इन पॉलिमर में अनाकार क्षेत्रों के भीतर बिखरे हुए अत्यधिक क्रमबद्ध, क्रिस्टलीय आणविक संरचनाओं के क्षेत्र होते हैं।

• विशेषताएँ:उनका गलनांक तेज़ होता है, आम तौर पर अपारदर्शी होते हैं, और बेहतर रासायनिक और थकान प्रतिरोध प्रदान करते हैं। हालाँकि, क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया महत्वपूर्ण सिकुड़न का कारण बनती है, जो अक्सर अनिसोट्रोपिक होती है (इसके आर-पार की तुलना में प्रवाह की दिशा में अधिक सिकुड़न), जिससे वारपेज की उच्च प्रवृत्ति होती है।⁵

• प्रमुख उदाहरण:

  • पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी):उद्योग का कार्यकर्ता. यह थकान-प्रतिरोधी ("जीवित टिका" के लिए आदर्श), रासायनिक रूप से निष्क्रिय और सस्ता है। पैकेजिंग, ऑटोमोटिव टैंक और मेडिकल कंटेनर में उपयोग किया जाता है।¹

  • पॉलियामाइड (नायलॉन/पीए):इसकी उच्च यांत्रिक शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और कम घर्षण गुणांक के लिए यह बेशकीमती है। इसका उपयोग गियर, बुशिंग और अंडर-हुड ऑटोमोटिव घटकों में किया जाता है। नायलॉन के लिए एक महत्वपूर्ण विचार इसकी हीड्रोस्कोपिक प्रकृति है; यह हवा से नमी को अवशोषित करता है, जो इसकी आयामी स्थिरता और यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है।¹⁴

  • पॉलीथीन (पीई):उच्च घनत्व (एचडीपीई) और निम्न घनत्व (एलडीपीई) वेरिएंट में उपलब्ध है। यह सख्त, नमी प्रतिरोधी और कम लागत वाला है, इसका व्यापक रूप से उपभोक्ता वस्तुओं और पाइपिंग में उपयोग किया जाता है।¹⁶

इंजीनियरिंग और उच्च-प्रदर्शन रेजिन

कमोडिटी प्लास्टिक से परे प्रदर्शन की मांग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, इंजीनियर उन्नत रेजिन की ओर रुख करते हैं।

• पॉलीऑक्सीमेथिलीन (पीओएम/एसीटल):एक अर्ध-क्रिस्टलीय सामग्री जो उच्च कठोरता, कम घर्षण और उत्कृष्ट आयामी स्थिरता प्रदान करती है। यह सटीक गियर और यांत्रिक फास्टनरों के लिए मानक है।¹³

• तिरछी नज़र :पॉलिमर पिरामिड के शीर्ष पर, PEEK असाधारण तापीय स्थिरता (260°C तक), रासायनिक प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है। इसका उपयोग एयरोस्पेस और चिकित्सा प्रत्यारोपण में धातु प्रतिस्थापन के रूप में किया जाता है।¹⁶

• अल्टेम (पीईआई):एक अनाकार राल जो उच्च ताप प्रतिरोध, ज्वाला मंदता और ढांकता हुआ ताकत के लिए जाना जाता है, जो इसे विद्युत घटकों और विमान के अंदरूनी हिस्सों के लिए आदर्श बनाता है।¹⁷

इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए तुलनात्मक सामग्री गुण

निम्न तालिका चयन में सहायता के लिए प्रमुख गुणों की तुलना करती है¹³:

विनिर्माण क्षमता के लिए डिज़ाइन (डीएफएम): सफलता के लिए इंजीनियरिंग

डिजाइन फॉर मैन्युफैक्चरिबिलिटी (डीएफएम) डिजाइनिंग का सक्रिय इंजीनियरिंग अनुशासन हैप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग भागइस तरह से जो विनिर्माण प्रक्रिया की क्षमताओं और सीमाओं के अनुरूप हो। यह लागत, चक्र समय और दोष दर को कम करने के लिए सबसे प्रभावी उपकरण है। डीएफएम सिद्धांतों के बिना डिज़ाइन किया गया भाग विफलता के लिए नियत भाग है, चाहे मोल्ड की गुणवत्ता या मशीन की परिष्कार कुछ भी हो।⁵

कार्डिनल नियम: एकसमान दीवार की मोटाई

यदि प्लास्टिक भाग के डिज़ाइन में कोई एक आदेश है, तो वह यह है:दीवार की मोटाई एक समान बनाए रखें।

• भौतिक शास्त्र:पिघला हुआ प्लास्टिक नदी की तरह बहता है; यह एक स्थिर चैनल को प्राथमिकता देता है। मोटाई में भिन्नता के कारण प्रवाह में झिझक और दबाव में कमी आती है। अधिक गंभीरता से, प्लास्टिक बाहर से अंदर तक ठंडा होता है। मोटे हिस्सों में, कोर लंबे समय तक पिघला हुआ रहता है। जैसे ही यह कोर अंततः ठंडा और सिकुड़ता है, यह पहले से ही ठोस बाहरी त्वचा को अंदर खींचता है, जिससे एक अवसाद पैदा होता है जिसे ए के रूप में जाना जाता है।चिह्न सिंकोड़ें. यदि त्वचा प्रतिरोध करने के लिए पर्याप्त कठोर है, तो सिकुड़न अंदर एक वैक्यूम पैदा करती है, जिससे एक वैक्यूम बनता हैखालीपन.⁹

• ताना-बाना:मोटे और पतले वर्गों के बीच अलग-अलग शीतलन दरें आंतरिक तनाव पैदा करती हैं। जब भाग को बाहर निकाला जाता है, तो यह तनाव मुक्त हो जाता है, जिससे भाग मुड़ जाता है या झुक जाता है।¹⁵

• समाधान:सुसंगत नाममात्र दीवार मोटाई के साथ भागों को डिज़ाइन करें। यदि संक्रमण आवश्यक है, तो यह क्रमिक होना चाहिए - एक रैंप, एक कदम नहीं - आमतौर पर मोटाई के अंतर से 3 गुना की दूरी पर।

• कोरिंग आउट:प्लास्टिक के बड़े ठोस ब्लॉकों को पसलियों द्वारा समर्थित समान मोटाई का एक खोल छोड़कर "बाहर निकालना" चाहिए। यह न केवल दोषों को रोकता है बल्कि सामग्री के उपयोग और शीतलन समय को भी काफी कम कर देता है।¹⁹

सामग्री-विशिष्ट दीवार मोटाई दिशानिर्देश ¹⁸:

ड्राफ्ट एंगल्स: रिलीज की ज्यामिति

मशीनीकृत हिस्से के विपरीत, जिसमें पूरी तरह से ऊर्ध्वाधर दीवारें हो सकती हैं, एक इंजेक्शन मोल्डेड हिस्से की आवश्यकता होती हैमसौदा. जैसे ही प्लास्टिक ठंडा होता है, यह मोल्ड कोर पर सिकुड़ जाता है। टेपर (ड्राफ्ट कोण) के बिना, इजेक्शन के दौरान भाग और मोल्ड के बीच घर्षण बहुत अधिक होगा, जिससे खींचने के निशान, खरोंच, या इजेक्टर पिन भाग के माध्यम से छिद्रित हो जाएंगे।²³

• मानक अभ्यास:न्यूनतम1 से 2 डिग्रीसभी ऊर्ध्वाधर सतहों के लिए ड्राफ्ट की अनुशंसा की जाती है। यहां तक ​​की0.5 डिग्रीशून्य से बेहतर है.

• बनावट वाली सतहें:बनावट सूक्ष्म अंडरकट्स की एक श्रृंखला की तरह कार्य करती है। किसी बनावट वाले भाग को जारी करने के लिए काफी अधिक ड्राफ्ट की आवश्यकता होती है। उद्योग मानक नियम जोड़ना हैप्रत्येक 0.001 इंच (0.025 मिमी) बनावट गहराई के लिए 1.5 डिग्री ड्राफ्ट.²⁵ऐसा करने में विफलता के परिणामस्वरूप "टेक्सचर ड्रैग" होता है, जहां खोलने पर मोल्ड बनावट को भाग से अलग कर देता है।

• शट-ऑफ कोण:उन क्षेत्रों के लिए जहां धातु छेद या क्लिप बनाने के लिए धातु के खिलाफ स्लाइड (शट-ऑफ) करती है, न्यूनतम3 डिग्रीफफूंदी के घिसाव और चमक को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।²⁴

पसलियाँ और बॉस: संरचनात्मक अखंडता

डिज़ाइनर अक्सर मजबूती के लिए दीवारों को मोटा करने का सहारा लेते हैं, लेकिन जैसा कि उल्लेख किया गया है, इससे दीवारें सिकुड़ जाती हैं। सही इंजीनियरिंग समाधान का उपयोग हैपसलियाँ.

• पसली की मोटाई:पसली का आधार यह निर्धारित करता है कि विपरीत कॉस्मेटिक सतह पर सिंक का निशान दिखाई देगा या नहीं। सामान्य नियम यह है कि इसके आधार पर पसली की मोटाई होनी चाहिएनिकटवर्ती नाममात्र दीवार की मोटाई का 40% से 60%.¹⁵

• पसली की ऊंचाई:पसलियां आदर्श रूप से नाममात्र दीवार की मोटाई से 3x से अधिक लंबी नहीं होनी चाहिए। गहरी पसलियों को भरना मुश्किल होता है (गैस जाल) और बाहर निकालना मुश्किल होता है (उच्च सतह क्षेत्र घर्षण)।²²

• बॉस डिज़ाइन:बॉस ऐसी विशेषताएं हैं जिनका उपयोग फास्टनरों को माउंट करने या इन्सर्ट स्वीकार करने के लिए किया जाता है। पसलियों की तरह, पृथक मोटे बॉस सिंक का कारण बनेंगे। उन्हें एक ठोस द्रव्यमान में विलय करने के बजाय कली या पसलियों के साथ मुख्य दीवार से जोड़ा जाना चाहिए। बॉस को स्वयं कोर से बाहर निकाला जाना चाहिए, और दरार को रोकने के लिए छेद की गहराई को स्क्रू से थोड़ा अधिक गहरा किया जाना चाहिए।¹⁹

अंडरकट्स और जटिलता प्रबंधन

अंडरकट कोई भी विशेषता है जो मोल्ड को एक सीधी रेखा में खुलने से रोकती है, जैसे कि साइड होल, कुंडी या धागा।

• स्लाइड क्रियाएँ:पारंपरिक समाधान एक "साइड एक्शन" या "स्लाइड" है - एक गतिशील मोल्ड घटक जो मुख्य मोल्ड खुलने से पहले बग़ल में खींच लेता है। प्रभावी होते हुए भी, स्लाइड उपकरण में महत्वपूर्ण लागत (अक्सर $1,000-$5,000 प्रति स्लाइड) और रखरखाव जटिलता जोड़ती हैं।⁵

• पास-थ्रू कोर:एक चतुर डीएफएम रणनीति "पास-थ्रू" या "शट-ऑफ" ज्यामिति का उपयोग करके सुविधा बनाने के लिए हिस्से को फिर से डिज़ाइन करना है। भाग के फर्श में एक छेद के माध्यम से ए और बी मोल्ड के हिस्सों को इंटरलॉक करके, बिना किसी चलती तंत्र के एक क्लिप या स्नैप-फिट बनाया जा सकता है। इससे टूलींग लागत कम हो जाती है और विश्वसनीयता बढ़ जाती है।⁵

गेट प्लेसमेंट: प्रवेश बिंदु

दरवाज़ावह भौतिक बिंदु है जहां प्लास्टिक मोल्ड गुहा में प्रवेश करता है। इसका स्थान मनमाना नहीं है; यह प्रवाह पैटर्न, वेल्ड लाइनों का स्थान और भाग की आयामी सटीकता को निर्धारित करता है।

• प्रवाह दिशा:प्लास्टिक को मोटे हिस्सों से पतले हिस्सों की ओर प्रवाहित होना चाहिए। मोटे हिस्से को पोषण देने वाले पतले हिस्से में प्रवेश करने से पतला हिस्सा जल्दी जम जाएगा, जिससे मोटे हिस्से को बाहर निकलने से रोका जा सकेगा, जिससे धंसने के निशान पड़ जाएंगे।¹⁵

• प्रसाधन सामग्री:गेट्स एक "अवशेष" या छोटा निशान छोड़ते हैं। उन्हें गैर-कॉस्मेटिक सतहों पर रखा जाना चाहिए।

• वेल्ड लाइनें:जब प्लास्टिक प्रवाह अग्रभाग किसी बाधा (एक छेद की तरह) के चारों ओर विभाजित हो जाते हैं और फिर से जुड़ जाते हैं, तो वे एक "बुनना रेखा" या "वेल्ड लाइन" बनाते हैं। यह रेखा अक्सर कमजोर और देखने में अलग होती है। इन लाइनों को कम दबाव या कम दृश्यता वाले क्षेत्रों में ले जाने के लिए गेट प्लेसमेंट को समायोजित किया जा सकता है।⁹

विनिर्माण प्रक्रिया नियंत्रण और समस्या निवारण

एक बार जब डिजाइन को अंतिम रूप दे दिया जाता है और सांचे का निर्माण हो जाता है, तो ध्यान विनिर्माण मंजिल पर केंद्रित हो जाता है। "प्रक्रिया विंडो" सेटिंग्स (तापमान, दबाव, समय) की सीमा है जिसके भीतर स्वीकार्य भागों का उत्पादन किया जाता है। इस विंडो के बाहर संचालन करने से दोष उत्पन्न होते हैं।

नियंत्रण के चर

आधुनिक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनें नियंत्रण इंजीनियरिंग की उत्कृष्ट कृतियाँ हैं, जो ऑपरेटरों को सैकड़ों मापदंडों में हेरफेर करने की अनुमति देती हैं। हालाँकि, चार प्रमुख चर परिणाम पर हावी हैं:

1. तापमान:इसमें दोनों शामिल हैंपिघलने का तापमान(प्लास्टिक की गर्मी) औरमोल्ड तापमान(स्टील की गर्मी).

   • पिघला हुआ तापमान:यदि बहुत कम है, तो प्लास्टिक सांचे को नहीं भरेगा (शॉर्ट शॉट)। यदि बहुत अधिक है, तो यह ख़राब हो जाता है (जलता है/छिल जाता है)।²⁷

   • मोल्ड तापमान:एक गर्म साँचा सतह की फिनिश में सुधार करता है और आंतरिक तनाव को कम करता है लेकिन चक्र समय को बढ़ाता है। एक ठंडा साँचा तेज़ होता है लेकिन तनाव को रोक सकता है और खराब सौंदर्य प्रसाधन पैदा कर सकता है।²⁸

2. दबाव:

   • इंजेक्शन का दबाव:सामग्री को गुहा में धकेलने के लिए आवश्यक बल।

   • होल्डिंग दबाव:अधिक सामग्री को पैक करने के लिए भाग के ठंडा होने पर लगाया गया दबाव। अपर्याप्त पकड़ दबाव सिंक के निशान और आयामी भिन्नता का प्रमुख कारण है।¹²

3. समय:

   • इंजेक्शन की गति/समय:पतली दीवारों के लिए तेज़ इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, लेकिन इससे जेटिंग या जलन (डीज़लिंग) हो सकती है। धीमे इंजेक्शन से सतह की गुणवत्ता बेहतर होती है लेकिन इसके परिणामस्वरूप छोटे शॉट या प्रवाह रेखाएं हो सकती हैं।²⁷

   • ठंड का समय:वह अवधि जब भाग साँचे में रहता है। यह पूरी तरह से दीवार की मोटाई और सामग्री थर्मल प्रसार का एक कार्य है।

4. शॉट का आकार:इंजेक्ट की गई सामग्री की सटीक मात्रा। यहां भिन्नताएं "फ्लैश" (अति-भरण) या "शॉर्ट शॉट्स" (अंडर-फिलिंग) की ओर ले जाती हैं।⁹

व्यापक दोष समस्या निवारण मार्गदर्शिका

अच्छी तरह से चलने वाली फैक्टरियों में भी खराबी आ जाती है। मूल कारण का निदान करने की क्षमता - चाहे वह डिज़ाइन, मोल्ड, या प्रक्रिया समस्या हो - महत्वपूर्ण है।

1. सिंक के निशान और रिक्तियाँ

• लक्षण:मोटे खंडों में सतह पर गड्ढे या आंतरिक खोखले बुलबुले।

• मूल कारण:वॉल्यूमेट्रिक सिकुड़न. मोटी दीवार का मध्य भाग सबसे अंत में ठंडा होता है और सामग्री को अंदर की ओर खींचता है।

• प्रक्रिया ठीक करें:होल्डिंग दबाव बढ़ाएँ; धारण समय बढ़ाएँ; कम पिघला हुआ तापमान.

• डिज़ाइन ठीक करें:दीवार की मोटाई कम करें; मोटे खंडों को कोर आउट करें; सुनिश्चित करें कि पसलियां दीवार की मोटाई का 60% से कम हों।⁹

2. फ़्लैश

• लक्षण:पार्टिंग लाइन या इजेक्टर पिन से निकला हुआ अतिरिक्त पतला प्लास्टिक।

• मूल कारण:कैविटी के अंदर का दबाव मशीन के क्लैंप बल से अधिक हो जाता है, जिससे मोल्ड खुल जाता है।

• प्रक्रिया ठीक करें:क्लैंप टनभार बढ़ाएँ; इंजेक्शन का दबाव कम करें; इंजेक्शन की गति धीमी करें.

• मोल्ड ठीक करें:पार्टिंग लाइन पर मोल्ड क्षति या मलबे की जाँच करें; वेंटिंग में सुधार करें.⁹

3. लघु शॉट्स

• लक्षण:भाग अधूरा है; किनारे या कोने गायब हैं.

• मूल कारण:गुहा भरने से पहले प्लास्टिक जम गया, या वहां पर्याप्त प्लास्टिक डाला नहीं गया था।

• प्रक्रिया ठीक करें:शॉट का आकार बढ़ाएँ; इंजेक्शन की गति/दबाव बढ़ाएँ; पिघल/मोल्ड तापमान बढ़ाएँ।

• डिज़ाइन ठीक करें:प्रवाह में सुधार के लिए मोटी दीवारें; प्रवाह नेताओं को जोड़ें.²⁷

4. जलने के निशान (डीज़लिंग)

• लक्षण:काले या भूरे रंग के कार्बोनाइज्ड निशान, आमतौर पर भरण पैटर्न के अंत में।

• मूल कारण:मोल्ड के अंदर फंसी हवा आने वाले प्लास्टिक द्वारा संपीड़ित होती है। यह रुद्धोष्म संपीड़न हवा को दहन के बिंदु तक अत्यधिक गर्म कर देता है।

• मोल्ड ठीक करें:हवा को बाहर निकलने की अनुमति देने के लिए सांचे में वेंट जोड़ें या गहरा करें।⁹

• प्रक्रिया ठीक करें:हवा को बाहर निकलने का समय देने के लिए इंजेक्शन की गति कम करें।

5. स्प्ले (रजत धारियाँ)

• लक्षण:गेट से बाहर की ओर चांदी जैसी धारियाँ फैल रही हैं।

• मूल कारण:

  • नमी का छींटा:गीली सामग्री बैरल में भाप में बदल जाती है (नायलॉन/एबीएस मे