মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার বাস্তবায়ন

মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার বক্ররেখা স্ক্রু ফিডিং স্ট্রোকের মধ্যে সম্পর্ক প্রতিফলিত করেইনজেকশন চাপএবং ইনজেকশন মোল্ডিং মেশিন দ্বারা প্রদত্ত ইনজেকশন গতি। অতএব, একটি মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া ডিজাইন করার সময় দুটি মূল কারণ নির্ধারণ করা প্রয়োজন: প্রথমত, স্ক্রু ফিডিং স্ট্রোক এবং এর বিভাজন, এবং দ্বিতীয়ত, ইনজেকশন চাপ এবং ইনজেকশন গতি।

 

চিত্রটি একটি সাধারণ পণ্য (4টি বিভাগে বিভক্ত) এবং ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিনের অংশগুলির সাথে এর সংশ্লিষ্ট সম্পর্ক দেখায়। সাধারণত, এই চিঠিপত্রের উপর ভিত্তি করে বিভাজনের নিয়মগুলি নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং প্রতিটি বিভাগের জন্য নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলি গেটিং সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য অনুসারে নির্ধারণ করা যেতে পারে।

প্রকৃত উৎপাদনে, রানার সিস্টেমের গঠন, গেটের ধরন এবং প্লাস্টিকের অংশের কাঠামোর উপর ভিত্তি করে, প্রতিটি পর্যায়ের জন্য ইনজেকশন চাপ, ইনজেকশনের গতি, হোল্ডিং প্রেসার এবং গলিত ফিলিং পদ্ধতি যুক্তিসঙ্গতভাবে সেট করতে মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রাম ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি প্লাস্টিকাইজেশন দক্ষতা উন্নত করতে, পণ্যের গুণমান উন্নত করতে, ত্রুটির হার কমাতে এবং ছাঁচ এবং যন্ত্রপাতির আয়ু বাড়াতে সাহায্য করে।

গ্রেডেড সেটিংস

মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়াগুলি ডিজাইন করার সময়, প্রতিটি ইনজেকশন পর্যায়ের জন্য ক্ষেত্রগুলি নির্ধারণ করার জন্য পণ্যটিকে প্রথমে বিশ্লেষণ করা উচিত। সাধারণত, এটিকে 3 থেকে 5টি জোনে ভাগ করা হয়, পণ্যের আকৃতির বৈশিষ্ট্য, প্রাচীরের বেধের বৈচিত্র্য এবং গলিত প্রবাহ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। সামঞ্জস্যপূর্ণ বা ন্যূনতম প্রাচীর বেধের পার্থক্য সহ অঞ্চলগুলিকে একটি অঞ্চল হিসাবে মনোনীত করা হয়; মাল্টি-স্টেজ ইনজেকশনের জন্য জোনের মধ্যে ট্রানজিশন পয়েন্টগুলি সেই পয়েন্টগুলির দ্বারা নির্ধারিত হয় যেখানে উপাদানের প্রবাহ দিক পরিবর্তন করে বা যেখানে প্রাচীরের বেধ উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়; গেটিং সিস্টেম একটি পৃথক জোন হিসাবে সেট করা যেতে পারে. উপরের চিত্রে, পণ্যটিকে তার বাহ্যিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে জোনে বিভক্ত করা হয়েছে, যেখানে উপাদানের প্রবাহ দিক পরিবর্তন করে একটি স্থানান্তর বিন্দু হিসাবে কাজ করে (জোন 2 এবং জোন 3 এর মধ্যে), এবং সেই বিন্দু যেখানে প্রাচীরের বেধ পরিবর্তিত হয় অন্য একটি স্থানান্তর বিন্দু হিসাবে কাজ করে (জোন 3 এবং জোন 4 এর মধ্যে)। তাই, প্লাস্টিকের এই অংশটিকে মাল্টি-স্টেজ ইনজেকশনের জন্য ৪টি জোনে ভাগ করা হয়েছে: প্রোডাক্টের জন্য ৩টি জোন এবং গেটিং সিস্টেমের জন্য ১টি জোন।

ব্যবহারিক উৎপাদনে, প্লাস্টিকের যন্ত্রাংশ ঢালাই করার সময় কমপক্ষে তিন বা চারটি ইনজেকশন পর্যায় সেট করা সাধারণত আরও বৈজ্ঞানিক বলে মনে করা হয়। রানার হল প্রথম পর্যায়, গেট হল দ্বিতীয় পর্যায়, তৃতীয় পর্যায় হল যখন পণ্যটি প্রায় 90% পূর্ণ হয় এবং অবশিষ্ট অংশ হল চতুর্থ পর্যায় (এটি চূড়ান্ত পর্যায়ও বলা হয়)।

সাধারণ কাঠামো এবং পৃষ্ঠের গুণমানের জন্য কম প্রয়োজনীয় প্লাস্টিকের অংশগুলির জন্য, একটি তিন-পর্যায়ের ইনজেকশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, জটিল কাঠামো, অসংখ্য পৃষ্ঠের ত্রুটি এবং উচ্চ মানের প্রয়োজনীয়তা সহ প্লাস্টিকের অংশগুলির জন্য, চার বা ততোধিক পর্যায় সহ একটি ইনজেকশন নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রাম প্রয়োজন।

প্রকৃত উৎপাদনে, রানার গঠন, গেটের ধরন, অবস্থান, সংখ্যা এবং আকার, অংশের গঠন, পণ্যের প্রয়োজনীয়তা এবং ছাঁচের নির্গমন কার্যকারিতার মতো বিষয়গুলির উপর ভিত্তি করে বৈজ্ঞানিক বিশ্লেষণ এবং যৌক্তিক সেটিংয়ের মাধ্যমে প্রয়োজনীয় ইনজেকশন পর্যায়ের নির্দিষ্ট সংখ্যা নির্ধারণ করা আবশ্যক।

• 1) সরাসরি গেটিং সহ পণ্যগুলির জন্য, একক-মঞ্চ এবং বহু-পর্যায়ের ইনজেকশন পদ্ধতি উভয়ই ব্যবহার করা যেতে পারে। সাধারণ কাঠামো এবং কম নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ ছোট প্লাস্টিকের অংশগুলির জন্য, তিনটির কম ইনজেকশন পর্যায় সহ একটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে।
• 2) জটিল কাঠামো এবং উচ্চ নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ বৃহৎ প্লাস্টিক পণ্যগুলির জন্য, চার বা ততোধিক পর্যায় সহ একটি বহু-পর্যায়ের ইনজেকশন প্রক্রিয়া নীতিগতভাবে বেছে নেওয়া উচিত।

ইনজেকশন প্রক্রিয়া সেট আপ করা হচ্ছে

চিত্রে দেখানো পণ্যের জন্য, প্রকৌশলীরা এটির আকৃতির বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে এটিকে ভাগে ভাগ করে। এই বিভাগটি তখন ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিনের স্ক্রুর বিভিন্ন বিভাগে প্রতিফলিত হয়। প্রতিটি স্ক্রু সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য তারপর পণ্যের বিভাগীয় বিভাগের উপর ভিত্তি করে অনুমান করা যেতে পারে। প্রথমত, পণ্য বিভাগের পর প্রতিটি বিভাগের জন্য প্রয়োজনীয় ইনজেকশন ভলিউম (ভলিউম) অনুমান করা হয়। একটি সংশ্লিষ্ট পদ্ধতি ব্যবহার করে, প্রতিটি বিভাগে স্ক্রুর অবস্থান গণনা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি n বিভাগের আয়তন Ω হয়, তাহলে স্ক্রুটির nম অংশের স্ট্রোক হল:

মাল্টি-পর্যায়ে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ উত্পাদন অনুশীলনে, স্ক্রু ইনজেকশন প্রক্রিয়া নির্ধারণের পদ্ধতিটি নিম্নরূপ:

• প্রথম পর্যায়ের ইনজেকশন ভলিউম (অর্থাৎ, প্রথম পর্যায়ের ইনজেকশনের শেষ অবস্থান) হল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ ব্যবস্থায় গেটের শেষ বিন্দু। সরাসরি গেট বাদে, অন্য প্রায় সকলেই মাঝারি চাপ এবং মাঝারি গতি, বা মাঝারি চাপ এবং নিম্ন গতি ব্যবহার করে। দ্বিতীয় পর্যায়ের ইনজেকশনের শেষ অবস্থানটি গেট শেষ বিন্দু থেকে পুরো গহ্বর স্থানের 1/2 থেকে 2/3 পর্যন্ত।
• দ্বিতীয় পর্যায়ের ইনজেকশন উচ্চ চাপ এবং উচ্চ গতি, উচ্চ চাপ এবং মাঝারি গতি, বা মাঝারি চাপ এবং মাঝারি গতি ব্যবহার করা উচিত; নির্দিষ্ট মান পণ্যের গঠন এবং ব্যবহৃত প্লাস্টিকের উপাদানের উপর নির্ভর করে।
• তৃতীয় পর্যায়ের ইনজেকশন স্তরটি পছন্দনীয়ভাবে মাঝারি চাপ এবং মাঝারি গতি বা মাঝারি চাপ এবং কম গতি ব্যবহার করা উচিত এবং অবস্থানটি ঠিক যেখানে অবশিষ্ট গহ্বর স্থানটি পূরণ করা হয়েছে। উপরে বর্ণিত তিনটি ধাপই গলে যাওয়া ভরাট প্রক্রিয়ার অন্তর্গত।
• ইনজেকশনের শেষ পর্যায়টি প্রেসারাইজেশন এবং হোল্ডিং প্রেসার ফেজ এর অন্তর্গত। ইনজেকশনের এই পর্যায়ের শেষ অবস্থানের মধ্যে চাপ ধারণকারী সুইচিং পয়েন্ট। সুইচিং পয়েন্ট নির্বাচন করার জন্য দুটি পদ্ধতি আছে: সময় এবং অবস্থান।

যখন ইনজেকশন শুরু হয়, তখন ইনজেকশন টাইমার শুরু হয় এবং প্রতিটি ইনজেকশন পর্যায়ের সমাপ্তির অবস্থান গণনা করা হয়। যদি ইনজেকশন পরামিতি অপরিবর্তিত থাকে, উপাদানের তরলতার উপর নির্ভর করে, আরও ভালো তরলতা সহ উপকরণগুলির জন্য, টাইমারের মেয়াদ শেষ হওয়ার আগে চূড়ান্ত পর্যায়ের সমাপ্তি অবস্থানটি হোল্ডিং প্রেসার সুইচিং পয়েন্টে পৌঁছে যাবে। এই মুহুর্তে, ভর্তি এবং চাপ দেওয়ার প্রক্রিয়াগুলি সম্পন্ন হয় এবং ইনজেকশনটি হোল্ডিং প্রেসার পর্যায়ে প্রবেশ করে। যদি টাইমারের মেয়াদ শেষ না হয়ে থাকে তবে এটি গণনা বন্ধ করে দেয় এবং সরাসরি হোল্ডিং প্রেসার পর্যায়ে প্রবেশ করে। একইভাবে, দরিদ্রতর তরলতা সহ উপকরণগুলির জন্য, যদি টাইমারটি শেষ পর্যায়ে ইনজেকশন সমাপ্তির অবস্থানটি সুইচিং পয়েন্টে পৌঁছানোর আগে শেষ হয়, তবে অবস্থানে পৌঁছানোর জন্য অপেক্ষা করার দরকার নেই; প্রক্রিয়া সরাসরি হোল্ডিং চাপ পর্যায়ে প্রবেশ করে।

উপরন্তু, মাল্টি-পর্যায়ের ধারণ চাপের ব্যবহার সম্পর্কে, এটি নিম্নলিখিত পদ্ধতি অনুসারে নির্ধারণ করা যেতে পারে: কয়েকটি শক্তিশালী পাঁজর এবং নিম্ন মাত্রিক নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ পণ্যগুলির জন্য এবং উচ্চ-সান্দ্রতাযুক্ত পদার্থের তৈরি পণ্যগুলির জন্য, একক-মঞ্চে ধরে রাখা চাপ ব্যবহার করুন৷ বুস্টিং প্রক্রিয়া চলাকালীন চাপের চেয়ে হোল্ডিং চাপ বেশি এবং হোল্ডিং সময় কম; যখন আরও শক্তিশালী পাঁজর এবং নিম্ন মাত্রিক নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ পণ্যগুলির জন্য, মাল্টি-পর্যায়ে ধরে রাখা চাপ সাধারণত প্রয়োজন হয়৷

ইনজেকশন চাপ এবং ইনজেকশন গতি সেট করা

① ইনজেকশন চাপ এবং গেটিং সিস্টেমের ইনজেকশন গতি। সাধারণত, গেটিং সিস্টেমে ছোট রানার থাকে, তাই উচ্চতর ইনজেকশনের গতি এবং চাপ (সাধারণত সর্বোচ্চ 60% থেকে 70%) দ্রুত রানার্স এবং স্প্রুগুলি পূরণ করতে ব্যবহৃত হয়, যা রানারদের মধ্যে গলিত চাপ বৃদ্ধি করে এবং একটি নির্দিষ্ট ছাঁচ পূরণ করার সম্ভাবনা তৈরি করে। বৃহত্তর রানার ক্রস-বিভাগের ছাঁচগুলির জন্য, কম ইনজেকশন চাপ এবং গতি সেট করা যেতে পারে; বিপরীতভাবে, ছোট রানার ক্রস-বিভাগের ছাঁচগুলির জন্য, উচ্চতর সেটিংস প্রয়োজন।
② ইনজেকশনের গতি এবং দ্বিতীয় পর্যায়ে চাপ। যখন গলে যাওয়া রানার এবং স্প্রুগুলিকে পূর্ণ করে, গেটের প্রতিরোধকে অতিক্রম করে (ছোট ক্রস-বিভাগীয় এলাকা) এবং ছাঁচের গহ্বরটি পূরণ করতে শুরু করে, তখন অবাঞ্ছিত প্রবাহের ধরণগুলি অতিক্রম করতে এবং প্রবাহের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে একটি কম ইনজেকশন গতির প্রয়োজন হয়৷ এই পর্যায়ে, ইনজেকশন গতি হ্রাস করা যেতে পারে, যখন চাপ হ্রাস ছোট হয়; বড় গেট ক্রস-বিভাগের জন্য, ইনজেকশন চাপ কমাতে হবে না।

③ ইনজেকশনের গতি এবং তৃতীয় পর্যায়ে চাপ। চিত্র z-এ দেখানো হিসাবে, তৃতীয় পর্যায়টি ইনজেকশন জোন 3-এর সাথে মিলে যায়, যা ঢালাই করা অংশের প্রধান অংশ। এই মুহুর্তে, গলে ছাঁচের গহ্বরটি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ হয়ে গেছে। আদর্শ প্রসারণ অবস্থা অর্জন করতে, ত্বরিত ছাঁচ ভর্তি প্রয়োজন, তাই ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিনকে এই পর্যায়ে উচ্চতর ইনজেকশন চাপ এবং গতি সরবরাহ করতে হবে। এই বিভাগটি গলিত প্রবাহের একটি টার্নিং পয়েন্ট, যেখানে প্রবাহের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং চাপের ক্ষতি উল্লেখযোগ্য, যার জন্য ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন। সাধারণত, মাল্টি-স্টেজ ইনজেকশন এই বিভাগে উচ্চ গতি এবং উচ্চ চাপ ব্যবহার করে।
④ চতুর্থ পর্যায়ে ইনজেকশনের গতি এবং চাপ। চিত্রে সংশ্লিষ্ট সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে, যখন গলে যাওয়া জোন 4 এ পৌঁছায়, অংশের প্রাচীরের বেধ পরিবর্তিত হতে পারে বা স্থির থাকতে পারে। গলনাটি মূলত ছাঁচের গহ্বরটি পূরণ করেছে। যেহেতু গলিতটি জোন 3-এ উচ্চ চাপ এবং গতি পেয়েছে, তাই ছাঁচের গহ্বরের সমস্ত অংশে গলে যাওয়ার প্রায় অভিন্ন রৈখিক প্রবাহ বেগ অর্জন করতে এই পর্যায়ে বাফারিং করা যেতে পারে। সাধারণ নকশা নীতি হল যে জোন 4 প্রবেশ করার সময়, যদি প্রাচীরের বেধ বৃদ্ধি পায়, গতি এবং চাপ হ্রাস করা যেতে পারে; যদি প্রাচীরের বেধ কমে যায়, তাহলে চাপ না কমিয়ে গতি কমানো যেতে পারে, অথবা চাপ যথাযথভাবে কমানো বা না কমানোর সময় গতি অপরিবর্তিত থাকতে পারে। সংক্ষেপে, চতুর্থ পর্যায়ে, ইনজেকশন প্রক্রিয়ার বহু-পর্যায় নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করা উচিত, এবং গহ্বরের চাপ দ্রুত বৃদ্ধি করা উচিত।

 

চিত্রটি পণ্যের জ্যামিতিক বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে নির্বাচিত বহু-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার একটি উদাহরণ দেখায়। পণ্যের গভীর গহ্বর এবং পাতলা দেয়ালের কারণে, ছাঁচের গহ্বর একটি দীর্ঘ এবং সরু প্রবাহ চ্যানেল গঠন করে। গলিত উপাদান দ্রুত এই এলাকার মাধ্যমে প্রবাহিত করা আবশ্যক; অন্যথায়, এটি সহজেই ঠান্ডা এবং শক্ত হয়ে যাবে, অসম্পূর্ণ ছাঁচ পূরণের ঝুঁকির দিকে পরিচালিত করবে। অতএব, উচ্চ-গতির ইনজেকশন ব্যবহার করা উচিত।

যাইহোক, উচ্চ -গতির ইনজেকশন গলিত উপাদানে উল্লেখযোগ্য গতিশক্তি প্রদান করে। যখন গলে গহ্বরের শেষ প্রান্তে পৌঁছাবে, তখন এটি একটি বৃহৎ জড়ীয় প্রভাব তৈরি করবে, যা সম্ভাব্যভাবে শক্তির ক্ষতি এবং ঝলকানির দিকে পরিচালিত করবে। অতএব, ছাঁচনির্মাণ চাপ কমাতে গলিত প্রবাহের হার কমানো উচিত। যাইহোক, চাপটি অবশ্যই ধারণ চাপের (সেকেন্ডারি প্রেসার, ফলো-আপ চাপ) এর কাছে পৌঁছাতে হবে যাতে গেট শক্ত হওয়ার আগে ছাঁচের গহ্বরে গলিত সংকোচনের ফলে সৃষ্ট শূন্যস্থানগুলি পূরণ হয়। এর জন্য ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া চলাকালীন একাধিক ইনজেকশন গতি এবং চাপ প্রয়োজন। চিত্রে দেখানো স্ক্রু মিটারিং স্ট্রোকটি পণ্যের জন্য ব্যবহৃত উপাদানের পরিমাণ এবং বাফার পরিমাণের উপর ভিত্তি করে সেট করা হয়েছে। ইনজেকশন স্ক্রু পজিশন "97" থেকে "20" এ চলে যায় যাতে পণ্যের পাতলা দেয়ালযুক্ত অংশটি পূরণ করা যায়। এই পর্যায়ে, দীর্ঘ প্রবাহ সময়ের কারণে গলিত উপাদানগুলিকে শীতল এবং দৃঢ় হতে বাধা দেওয়ার জন্য 10 এর উচ্চ গতি সেট করা হয়েছে। যখন স্ক্রুটি "20" → "15" → "2" অবস্থান থেকে সরে যায়, তখন গলিত প্রবাহের হার এবং ছাঁচকে প্রভাবিত করে তার গতিশক্তি কমাতে 5 এর অনুরূপ নিম্ন গতি সেট করা হয়। একটি উচ্চ প্রাথমিক ইনজেকশন চাপ সেট করা হয় যখন স্ক্রুটি "97", "20", এবং "5" অবস্থানে থাকে যাতে ছাঁচ ভর্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা অতিক্রম করে এবং গতিশক্তির প্রভাব কমাতে একটি নিম্ন মাধ্যমিক ইনজেকশন চাপ "5" থেকে "2" সেট করা হয়।

 

চিত্রটি প্রক্রিয়া অবস্থার উপর ভিত্তি করে সেট করা বিভিন্ন গতির উপর ভিত্তি করে ইনজেকশন স্ক্রুর মাল্টি-পর্যায়ে গতি পরিবর্তনের (ট্রানজিশন) আরেকটি উদাহরণ দেখায়।

মাল্টি-স্টেজ ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ বর্তমানে উপলব্ধ আরও উন্নত ইনজেকশন মোল্ডিং প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি। মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়াগুলির গবেষণায়, ইনজেকশনের সময় স্ক্রু স্ট্রোক বিভাগগুলির সংকল্প তুলনামূলকভাবে সুনির্দিষ্ট, যখন প্রতিটি বিভাগে ইনজেকশন চাপ এবং ইনজেকশন গতির নির্বাচন মূলত অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে। সাধারণ পরীক্ষামূলক পদ্ধতি শুধুমাত্র প্রতিটি বিভাগে ব্যবহৃত ইনজেকশন চাপ এবং ইনজেকশন গতির মধ্যে সংশ্লিষ্ট সম্পর্ক নির্ধারণ করতে পারে। সাধারন অভ্যাস হল ঢালাইকৃত পণ্যের প্রতিটি অংশের ক্রস-বিভাগীয় এলাকার অনুপাতের উপর ভিত্তি করে এই সম্পর্ক নির্ধারণ করা। মাল্টি-পর্যায়ের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া ডিজাইন করার পরে, নির্বাচিত ইনজেকশন চাপ এবং ইনজেকশন গতির জন্য সর্বোত্তম মানগুলি অর্জন করতে একাধিক পরীক্ষার মাধ্যমে বারবার সামঞ্জস্য করতে হবে।