संपीड़न मोल्डिंग क्या है?

संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग सबसे पहले रबर को ढालने के लिए किया गया था, लेकिन तब से इसके साथ काम करने वाली सामग्रियों की श्रेणी में बहुत विस्तार हुआ है। आपके आस-पास की कई वस्तुएँ संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके बनाई गई थीं, और यह आज भी आपके लिए एक बेहतरीन विनिर्माण समाधान हो सकता है।

संपीड़न मोल्डिंग क्या है?

संपीड़न मोल्डिंग एक उत्पादन प्रक्रिया है जो मोल्ड करने योग्य सामग्री को मोल्ड द्वारा निर्धारित आकार या रूप में संपीड़ित करने के लिए दो-तरफ़ा गर्म मोल्ड, ऊपर और नीचे का उपयोग करती है। संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया के महत्वपूर्ण पहलू गर्मी और दबाव दोनों हैं। गर्मी संपीड़न मोल्डिंग के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री को उपयोग की जाने वाली सामग्री के प्रकार के आधार पर पिघलने या ठीक होने में मदद करती है। दबाव नरम सामग्री को मोल्ड गुहाओं में समान रूप से प्रवाहित करने के लिए मजबूर करता है।

जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, इस मोल्डिंग विधि में संपीड़न बल महत्वपूर्ण हैं। उपयोग किए जाने वाले प्रेस का टन भार 2500 टन तक हो सकता है। उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए संपीड़न मोल्डिंग एक उत्कृष्ट विनिर्माण विधि है।

संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया

संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया में कुछ भिन्नताएँ होती हैं जो इस बात पर निर्भर करती हैं कि आप किस प्रकार की सामग्री के साथ काम कर रहे हैं। हालाँकि, मुख्य प्रक्रिया को छह बुनियादी चरणों में विभाजित किया जा सकता है।

चरण 1: मोल्डिंग के लिए मशीन तैयार करना

संपीड़न मोल्डिंग उपकरण के विभिन्न प्रकार हैं, लेकिन उत्पादन चक्र शुरू होने से पहले प्रत्येक को किसी न किसी तरह से तैयार करना होगा। इसमें निम्न कार्य शामिल हो सकते हैं:

• मोल्ड की सफाई
• रिलीज एजेंट का छिड़काव
• ताप चालू करना और सांचे को पहले से गरम करना
• इन्सर्ट लगाना, आदि।

ये क्रियाएं आवश्यक हैं और इनमें से कोई भी कदम छूट जाने पर कोई भाग खराब या क्षतिग्रस्त हो सकता है।

चरण 2: फ़ीड सामग्री को मापना और लोड करना

संपीड़न मोल्डिंग में उपयोग की जाने वाली प्लास्टिक सामग्री की मात्रा को सटीक रूप से मापा जाना चाहिए। इससे उत्पादों के बीच एकरूपता सुनिश्चित करने में मदद मिलती है। मोल्ड में बहुत अधिक सामग्री होने से कई समस्याएं हो सकती हैं, जिनमें शामिल हैं:

• अत्यधिक मात्रा में फ़्लैश जिसे काट दिया जाना चाहिए
• डिमोल्डिंग चुनौतियां
• क्षतिग्रस्त मोल्ड
• कम आयामी सटीकता

दूसरी ओर, बहुत कम सामग्री के कारण भाग में सही घनत्व का अभाव हो सकता है, सतह की गुणवत्ता खराब हो सकती है, या यहां तक ​​कि सामग्री के कुछ भाग गायब भी हो सकते हैं।

जब सामग्री की सही मात्रा माप ली जाती है, तो उसे मोल्ड की गुहा में रखा जाता है। मोल्डिंग सामग्री को मोल्ड में रखने से पहले पहले से गरम किया जा सकता है। इससे चक्र समय को कम करने में मदद मिल सकती है।

चरण 3: मोल्ड को बंद करना/सामग्री को संपीड़ित करना

एक बार जब सामग्री अपनी जगह पर आ जाती है, तो मोल्ड को बंद कर दिया जाता है ताकि संपीड़न लागू हो सके जो सामग्री को मोल्ड गुहा के हर हिस्से में धकेलता है। इस चरण में मोल्ड पर गर्मी भी लागू की जा सकती है ताकि सामग्री को नरम किया जा सके या थर्मोसेट सामग्री के इलाज में सहायता मिल सके।

मोल्ड का बंद होना चक्र के समय को तेज़ करने के लिए पूर्व निर्धारित गति से होता है। गति बहुत अधिक नहीं होनी चाहिए क्योंकि सामग्री मोल्ड गुहा के अंदर से विस्थापित हो सकती है।

चरण 4: उपचार या शीतलन

मोल्ड बंद होने के बाद, सामग्री को एक निश्चित समय के लिए उसी स्थान पर रखा जाता है, आमतौर पर 1 - 5 मिनट। इस अवधि के दौरान थर्मोसेट प्लास्टिक के लिए सामग्री का इलाज किया जाएगा। इलाज वह प्रक्रिया है जिसमें पॉलिमर में क्रॉसलिंकिंग होती है जिसके परिणामस्वरूप विशिष्ट गुणों वाला एक ठोस भाग बनता है।

थर्मोप्लास्टिक्स के मामले में, इस अवधि के दौरान साँचे के भीतर बने हिस्से को तब तक ठंडा किया जाता है जब तक कि वह इतना कठोर न हो जाए कि उसे बिना नुकसान पहुंचाए निकाला जा सके।

चरण 5: डिमोल्डिंग

इस चरण के दौरान, मोल्ड को खोला जाता है और ठोस भाग को मोल्ड से बाहर निकाला जाता है। इजेक्शन पिन और अन्य यांत्रिक प्रणालियाँ इसमें सहायता कर सकती हैं। कुछ मामलों में, डिमोल्डिंग हाथ से भी की जा सकती है।

कुछ भागों की डिमोल्डिंग प्रक्रिया दूसरों की तुलना में अधिक जटिल होती है। उदाहरण के लिए, इन्सर्ट की मदद से मोल्ड किए गए भाग के लिए, डिमोल्डिंग चरण के दौरान किसी बिंदु पर इन्सर्ट को निकालना पड़ता है।

चरण 6: पोस्ट-प्रोसेसिंग

मोल्ड से किसी भाग को निकालने के बाद, इसे तैयार माने जाने से पहले कुछ और चरणों से गुजरना पड़ सकता है। इस चरण में अतिरिक्त सामग्री या फ्लैश को काटना एक सामान्य प्रक्रिया है। अन्य भागों को आंतरिक तनाव को कम करने या सफाई के लिए गर्मी उपचार की आवश्यकता हो सकती है।

संपीड़न मोल्डिंग में मोल्ड डिजाइन

संपीड़न मोल्डिंग में सफलता आपके भाग के लिए सही मोल्ड डिजाइन करने से शुरू होती है।संपीड़न मोल्डिंग की यांत्रिकी किसी भाग की विशेषताओं पर कुछ सीमाएँ लगाती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि डिज़ाइन किया गया भाग निर्मित किया जा सकता है, इन सीमाओं के बारे में जानना महत्वपूर्ण है।

संपीड़न मोल्डिंग मशीनों का उपयोग जटिल डिजाइन वाले भागों को ढालने के लिए किया जा सकता है, लेकिन ये प्रक्रिया को अधिक चुनौतीपूर्ण बना देते हैं।

एक जटिल डिज़ाइन प्रक्रिया में कई चरण जोड़ सकता है। ऐसे डिज़ाइन सामग्री को प्रवाहित करना और मोल्ड के हर हिस्से तक पहुंचना कठिन बना सकते हैं। अतिरिक्त चरणों का मतलब है लंबा उत्पादन चक्र और उच्च लागत जबकि खराब सामग्री प्रवाह भाग में दोष पैदा कर सकता है।

पार्ट इजेक्शन को आसान बनाएं

किसी भाग को डिजाइन करते समय भाग निष्कासन की आसानी पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि जिन भागों को निकालना कठिन होता है, उन्हें निम्नलिखित समस्याओं का सामना करना पड़ सकता है:

• लंबा चक्र समय
• खराब सतह खत्म
• इजेक्शन के दौरान टूटना

दो कारक जो भागों को बाहर निकालना आसान बनाते हैं, वे हैं मोल्ड के डिजाइन में ड्राफ्ट कोणों का उपयोग करना, तथा अंडरकट से बचना।

दीवार की उचित मोटाई चुनें

मोटी और पतली दोनों दीवारें मोल्डेड भागों के लिए समस्या पैदा कर सकती हैं। मोटी दीवारों में आंतरिक रिक्तियों के बनने की संभावना होती है। ऐसा दीवारों के बाहरी हिस्सों के अंदरूनी हिस्सों की तुलना में बहुत तेज़ी से ठंडा होने के कारण होता है।

पतली दीवारों में तापमान में परिवर्तन से प्रेरित विरूपक बलों का प्रतिरोध करने की ताकत नहीं होती है। जब कोई हिस्सा ठंडा होता है तो उनमें किसी तरह से विकृत होने या विकृत होने की संभावना अधिक होती है।

इन चुनौतियों का मतलब है कि मोल्ड डिज़ाइन को भाग की संरचनात्मक आवश्यकताओं और सामग्री के प्रवाह के आधार पर एक इष्टतम दीवार मोटाई चुननी चाहिए। पसलियों का उपयोग अक्सर मोटी दीवार वाले खंडों के बिना मजबूत भागों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

सामग्री पर विचार करें

संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान विभिन्न सामग्रियाँ अलग-अलग तरीके से व्यवहार करती हैं। कुछ सामग्रियाँ दूसरों की तुलना में आसानी से प्रवाहित नहीं होंगी। अन्य धीमी या तेज़ दर से गर्म या ठंडी होंगी। प्रक्रिया के कुछ चरणों के दौरान कुछ सामग्रियाँ फैल या सिकुड़ भी सकती हैं।

मोल्ड डिजाइन में ऐसे तथ्यों को ध्यान में रखना चाहिए ताकि दोषपूर्ण भागों या गलत आयाम वाले भागों के निर्माण से बचा जा सके।

लंबे समय तक चलने वाला डिज़ाइन

संपीड़न मोल्डिंग को उच्च-मात्रा विनिर्माण विधि के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसका मतलब है कि इस्तेमाल किया जाने वाला मोल्ड लंबे समय तक चलना चाहिए और कई भागों के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

यह सुनिश्चित करने के लिए, मोल्ड को इस तरह से डिजाइन किया जाना चाहिए कि उच्च तापमान और दबाव के हानिकारक प्रभाव को न्यूनतम किया जा सके।

मोल्ड के वे हिस्से जो आसानी से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, उन्हें इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि उनकी मरम्मत करना आसान हो। इससे इन हिस्सों को बदलने या मरम्मत करने की ज़रूरत पड़ने पर डाउनटाइम कम हो जाएगा।

संपीड़न मोल्डिंग के लिए सामग्री

संपीड़न मोल्डिंग उन कुछ विनिर्माण प्रक्रियाओं में से एक है जो थर्मोसेट्स और थर्मोप्लास्टिक्स दोनों के साथ काम कर सकती है। यह उन उत्पादों की श्रेणी का बहुत विस्तार करता है जिन्हें इस प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित किया जा सकता है। अब इस्तेमाल की जाने वाली कुछ सामान्य सामग्रियों में सिलिकॉन, एपॉक्सी और एचडीपीई शामिल हैं।

सिलिकॉन

सिलिकॉन एक अद्भुत इलास्टोमेरिक सामग्री है जो कई अनुप्रयोगों में प्राकृतिक रबर की जगह ले रही है। इसमें बेहतर तापमान प्रतिरोध है और यह एक इन्सुलेटर के रूप में बहुत अच्छा प्रदर्शन करता है। यह रबर की तुलना में अधिक टिकाऊ भी है और इसका उपयोग चिकित्सा और खाद्य-ग्रेड दोनों अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।

सिलिकॉन संपीड़न मोल्डिंग के लिए बहुत अच्छा है क्योंकि यह आसानी से बहता है, जिससे यह मोल्ड के रूपों को अच्छी तरह से भर देता है।सिलिकॉन इसका उपयोग आमतौर पर गैसकेट, सील और चिकित्सा उपकरणों के भागों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

पीयू

पी.यू., जिसे पॉलीयुरेथेन के नाम से भी जाना जाता है, उच्च प्रभाव शक्ति, घर्षण प्रतिरोध और मजबूती वाले भागों का निर्माण करता है।फॉर्मूलेशन के आधार पर, एक पीयू भाग में कई अलग-अलग भौतिक गुण हो सकते हैं।

यह थर्मोसेट आसानी से बहता है और संपीड़न मोल्डिंग के साथ इसका उपयोग पहिये, सील, रोलर्स आदि बनाने के लिए किया जा सकता है।

एचडीपीई

उच्च घनत्व वाली पॉलीइथिलीन एक थर्मोप्लास्टिक है जो आसानी से पिघल जाती है और पिघली हुई अवस्था में अच्छी तरह से बहती है। इसका उपयोग काफी जटिल भागों के संपीड़न मोल्डिंग के लिए किया जा सकता है। इस सामग्री में बहुत अच्छी आयामी स्थिरता और प्रभाव प्रतिरोध है।

संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए एचडीपीई भागों के निर्माण के लिए किया जाता है।

पीटीएफई

पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन में बेहतरीन नॉन-स्टिक गुण होते हैं और यह रसायनों के प्रति भी अत्यधिक प्रतिरोधी है। PTFE संपीड़न मोल्डिंग के लिए एक अच्छी सामग्री है क्योंकि यह आसानी से बहती है। बियरिंग, गास्केट और इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन के लिए सभी भागों को PTFE का उपयोग करके ढाला जा सकता है।

अन्य मोल्डिंग प्रक्रियाओं के साथ तुलना

संपीड़न मोल्डिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग की अक्सर तुलना की जाती है क्योंकि दोनों प्रक्रियाओं में मोल्ड का उपयोग किया जाता है। हालाँकि इनमें काफी हद तक ओवरलैप है, लेकिन ये दो विनिर्माण विधियाँ काफी अलग हैं और आमतौर पर अलग-अलग विनिर्माण आवश्यकताओं को पूरा करती हैं।

खुला बनाम बंद मोल्ड

संपीड़न मोल्डिंग में खुले मोल्ड डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है। मोल्ड के ऊपरी हिस्से के बंद होने से पहले सामग्री को उजागर मोल्ड गुहा में रखा जाता है।

दूसरी ओर, इंजेक्शन मोल्डिंग में बंद मोल्ड डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है। सामग्री को पहले से बंद मोल्ड में इंजेक्ट किया जाता है। सामग्री के प्रवेश या वेंटिंग के लिए मार्ग होते हैं।

भाग डिजाइन

संपीड़न मोल्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले सांचों की खुली प्रकृति इसे गैर-जटिल ज्यामिति वाले बड़े भागों जैसे पैनल बनाने के लिए एक अच्छी प्रक्रिया बनाती है। इस प्रक्रिया का उपयोग करके कार बंपर जैसे भागों को आसानी से बनाया जा सकता है।

इंजेक्शन मोल्डिंग मोल्ड्स की बंद प्रकृति इसे अधिक जटिल डिजाइन वाले भागों के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट प्रक्रिया बनाती है। सामग्री को उच्च दबाव पर मोल्ड में डाला जाता है जो इसे जटिल रूपों में प्रवाहित करने में सक्षम बनाता है।

सेटअप की लागत

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रचालन स्थापित करना, संपीड़न मोल्डिंग प्रचालन स्थापित करने की तुलना में अधिक महंगा होता है।टूलींग की लागत काफी अधिक होती है, क्योंकि उन्हें इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया के उच्च दबाव को संभालने में सक्षम होना पड़ता है तथा प्रक्रिया मापदंडों पर कड़ा नियंत्रण रखना पड़ता है।

संपीड़न मोल्डिंग के लिए उपकरण की लागत अधिक नहीं होती, और जब उत्पादन मात्रा कम होती है तो यह एक बेहतर विकल्प बन जाता है।

चक्र समय

संपीड़न मोल्डिंग चक्र एक से छह मिनट के बीच हो सकते हैं। दूसरी ओर कुछ इंजेक्शन मोल्डिंग चक्र दो सेकंड से भी कम समय के हो सकते हैं।

ऐसे मामले भी हैं जहां इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए उत्पादन समय एक मिनट से अधिक लंबा है, लेकिन यह आम तौर पर तेज प्रक्रिया है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है।

चक्र समय में यह अंतर इस तथ्य से आता है कि इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियाएँ आमतौर पर पूरी तरह से स्वचालित होती हैं जबकि संपीड़न मोल्डिंग मैन्युअल हो सकती है जिसमें भागों को बाहर निकलने से पहले ठीक होने के लिए समय की आवश्यकता होती है। संपीड़न मोल्डिंग में सामग्री को लोड करना और भागों को बाहर निकालना भी मैन्युअल रूप से किया जा सकता है।

परिशुद्धता का स्तर

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया, संपीड़न मोल्डिंग की तुलना में अधिक सटीक प्रक्रिया है।इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले साँचे बहुत मजबूत सामग्रियों से बने होते हैं। इनमें दोष विकसित होने की संभावना कम होती है जो भागों के आकार और आयामों को प्रभावित करते हैं।

परिशुद्धता का स्तर इतना अधिक है कि इंजेक्शन-मोल्डेड भागों को किसी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

सामग्री विकल्प

हालांकि इंजेक्शन मोल्डिंग कई सामग्रियों के साथ अच्छी तरह से काम करती है, लेकिन कम्प्रेशन मोल्डिंग के साथ एक विशेष मामला यह है कि इसमें बल्क मोल्डिंग कम्पाउंड या शीट मोल्डिंग कम्पाउंड का उपयोग किया जा सकता है। इन सामग्रियों में कटे हुए फाइबर होते हैं और इनका उपयोग मिश्रित भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

इंजेक्शन मोल्डिंग में ऐसी सामग्रियों का उपयोग नहीं किया जा सकता है तथा यह मिश्रित सामग्रियों से बने भागों को बनाने के लिए उपयुक्त नहीं है।

संपीड़न मोल्डिंग के लाभ और कमियां

कम्प्रेशन मोल्डिंग एक सदी से भी ज़्यादा समय से चली आ रही है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसके कई फ़ायदे हैं:

• कम टूलींग लागत:संपीड़न मोल्डिंग से जुड़े उपकरण जैसे कि हाइड्रोलिक प्रेस, इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले उपकरणों की तरह जटिल नहीं होते हैं। इससे संपीड़न मोल्डिंग ऑपरेशन शुरू करना कम खर्चीला हो जाता है।
• कम मात्रा में उत्पादन के लिए बेहतर:कम्प्रेशन मोल्डिंग टूलिंग की कम लागत इसे कम उत्पादन मात्रा के लिए बेहतर बनाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ब्रेक-ईवन के लिए कम उत्पादों की आवश्यकता होती है।
• बड़े आइटम के लिए बढ़िया:संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके बनाए गए भागों के आकार और वजन के संदर्भ में मुख्य सीमित कारक प्रेस का टन भार और आकार हैं। इसलिए, इंजेक्शन मोल्डिंग और अन्य प्रक्रियाओं की तुलना में बड़े भागों के निर्माण के लिए संपीड़न मोल्डिंग का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
• सम्मिलन संभव है:इन्सर्ट मोल्डिंग एक सामग्री को दूसरे के ऊपर ढालना है। अगर सही तरीके और उपकरण का इस्तेमाल किया जाए तो यह कम्प्रेशन मोल्डिंग से संभव है।
• मजबूत भाग:संपीड़न मोल्डिंग से सघन भाग बनते हैं जो कि इसमें प्रयुक्त बड़े संपीड़न बलों के कारण काफी मजबूत होते हैं।
• सामग्री अनुकूलता:संपीड़न मोल्डिंग फाइबर-संसेचित कंपोजिट सहित कई विभिन्न प्रकार की सामग्रियों के साथ संगत है।

यह विनिर्माण विधि हमेशा कुछ उत्पादों के लिए उपयुक्त नहीं होती है। संपीड़न मोल्डिंग के नुकसान में शामिल हैं:

• भाग जटिलता:संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके प्राप्त की जा सकने वाली जटिलता का स्तर खराब नहीं है, लेकिन यह इंजेक्शन मोल्डिंग और कुछ अन्य प्रक्रियाओं के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता है।
• उत्पादन समय:संपीड़न मोल्डिंग का उत्पादन समय इंजेक्शन मोल्डिंग की तुलना में अधिक लंबा होता है।
• प्रोसेसिंग के बाद:सही उपायों के बिना, संपीड़न मोल्डिंग में फ्लैश एक महत्वपूर्ण समस्या हो सकती है। इस अतिरिक्त सामग्री को काटना पड़ता है और यह अतिरिक्त कदम महंगा हो सकता है।

संपीड़न मोल्डिंग के अनुप्रयोग

संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग पॉलिमर से कई तरह के पुर्जे बनाने के लिए किया जा सकता है। इनमें से कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• बिजली के भागों:सॉकेट्स, फेसप्लेट्स, स्विच और अन्य विद्युत घटकों को संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके बनाया जा सकता है।
• इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों:इस तकनीक का उपयोग करके कीपैड, गेम कंट्रोलर आदि के हिस्से बनाए जा सकते हैं।
• स्वचालित भाग:संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके वाहनों के बड़े पैनल और अन्य भाग बनाए जा सकते हैं।
• चिकित्सा उपकरण भाग:श्वसन मास्क और अन्य चिकित्सा उपकरण संपीड़न मोल्डिंग का उपयोग करके बनाए जाते हैं।

निष्कर्ष

संपीड़न मोल्डिंग में इंजेक्शन मोल्डिंग की तरह परिष्कार नहीं है, लेकिन यह कुछ प्रकार के उत्पादों को बनाने के लिए सबसे अच्छी विधि है।

यह विनिर्माण प्रक्रिया सरल है और सामग्री को मैन्युअल रूप से मोल्ड में लोड किया जाता है। अपनी सादगी के बावजूद, यह ऐसे उत्पाद बनाता है जिनमें बहुत अधिक ताकत होती है, और सतह की फिनिश अच्छी होती है, और यह कुछ जटिल ज्यामिति को भी संभाल सकता है।

संपीड़न मोल्डिंग अब कई थर्मोसेटिंग और थर्मोप्लास्टिक सामग्रियों के साथ काम करती है और इसके उत्पादों का उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है।