এর প্লাস্টিক ইনজেকশন মোল্ডিং , গলিত থার্মোপ্লাস্টিককে 20,000 psi-এর বেশি চাপে একটি স্ক্রু সিস্টেমের মাধ্যমে খুব ভালোভাবে তৈরি বন্ধ খাঁচাগুলিতে ঠেলে দেওয়া হয়। অত্যন্ত চাপের কারণে এই খাঁচাগুলি প্রায় এক সেকেন্ডের ভগ্নাংশের মধ্যে পূর্ণ হয়ে যায় এবং তারপর দ্রুত ঠান্ডা হয়ে ঘন অংশগুলির সৃষ্টি করে, যেমন গাড়ির সংযোগকারী এবং চিকিৎসা সরঞ্জামের জন্য আবাসন ইউনিট। এই প্রক্রিয়া জুড়ে সবকিছু মোল্ডের ভিতরে সীল করা থাকায় উপাদান তখনও উন্মুক্ত হওয়ার ঝুঁকি থাকে না, যদিও খুব জটিল আকৃতি তৈরি করা সম্ভব। প্রস্তুতকারকরা প্রায় 0.05 mm পর্যন্ত সহনশীলতার উপর নির্ভর করতে পারেন। বেশিরভাগ চক্রই মোট 15 থেকে 60 সেকেন্ডের মধ্যে সম্পন্ন হয়, যা এই পদ্ধতিকে দৈনিকভাবে পাতলা দেয়ালযুক্ত বিস্তারিত অংশগুলি দক্ষতার সাথে বড় পরিমাণে উৎপাদনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ে, প্রক্রিয়াটি গরম করা থার্মোসেট উপকরণ যেমন শীট মোল্ডিং কম্পাউন্ড (SMC) বা বাল্ক মোল্ডিং কম্পাউন্ড (BMC) সরাসরি উন্মুক্ত ছাঁচে রাখা দিয়ে শুরু হয়, যা আগে থেকেই উত্তপ্ত করা হয়। যখন ছাঁচটি বন্ধ হয়, সাধারণত হাইড্রোলিক প্রেস 500 থেকে 3,000 পাউন্ড প্রতি বর্গ ইঞ্চি চাপ প্রয়োগ করে। এই চাপের ফলে উপকরণটি মসৃণভাবে প্রবাহিত হয় অতিরিক্ত অপবহন বল তৈরি না করে। খোলা ব্যবস্থা হিসাবে এটি যেভাবে কাজ করে তা আসলে কম্পোজিট উপকরণগুলিতে তন্তুগুলিকে অক্ষত রাখতে সাহায্য করে, পলিমারগুলির ভাঙন বন্ধ করে এবং পরবর্তীতে অংশগুলিকে দুর্বল করতে পারে এমন অবশিষ্ট চাপগুলি কমায়। অবশ্যই এখানে কিছু ত্রুটিও রয়েছে। কর্মীদের উপকরণগুলি হাতে দিয়ে লোড করতে হয়, এবং প্রতিটি চক্রে 1 থেকে 5 মিনিট সময় লাগে যা ঠিক দ্রুত উৎপাদন সময় নয়। আরেকটি বিষয় যা প্রস্তুতকারকদের নিয়মিত মোকাবেলা করতে হয় তা হল ঢালাইকৃত অংশগুলির প্রান্তগুলির চারপাশে ফ্ল্যাশ তৈরি হওয়া, যা পরে কেটে ফেলার জন্য সর্বদা অতিরিক্ত কাজের প্রয়োজন হয়।
তিনটি পরস্পরসম্পর্কযুক্ত ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য দেখা দেয়:
| প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য | প্লাস্টিক ইনজেকশন মল্ড | কমপ্রেশন ছাঁচ |
|---|---|---|
| ম্যাটেরিয়াল ফ্লো | উচ্চ-বেগযুক্ত টার্বুলেন্ট ইনজেকশন | নিম্ন-চাপযুক্ত ল্যামিনার ছড়ানো |
| অপরূপণ চাপ | অত্যন্ত উচ্চ (পলিমার ক্ষয়ের ঝুঁকি) | উপেক্ষণীয় (তন্তুর সংহতি রক্ষা করে) |
| গহ্বর পূরণ | 98–99% সম্পূর্ণতার মান; ওভারফ্লোয়ের প্রয়োজন নেই | ফ্ল্যাশ ল্যান্ড এবং ওভারফ্লো অনুমতি প্রয়োজন |
ইনজেকশন মোল্ডিং <1 মিমি) পাতলা-প্রাচীরযুক্ত অংশগুলিতে সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্যগুলি পুনরায় তৈরি করতে উত্কৃষ্ট, যেখানে কম্প্রেশন মোল্ডিং এসপি.ই কম্পোজিট বিভাগের বেঞ্চমার্ক দ্বারা যাচাই করা তন্তু-প্রবলিত কম্পোজিটগুলিতে যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে ভাল। পছন্দটি শ্রেষ্ঠত্বের উপর নির্ভর করে না, বরং এটি নির্ভর করে যে মাত্রিক নির্ভুলতা নাকি উপাদানের অখণ্ডতা প্রধান নকশা অগ্রাধিকার।
প্লাস্টিকের ইনজেকশন ছাঁচের জন্য প্রয়োজনীয় টুলিং অত্যন্ত উন্নত। শক্ত ইস্পাতের খাঁচাগুলির মাইক্রন স্তর পর্যন্ত অংশের সঠিক আকৃতি অনুকরণ করার প্রয়োজন হয়। এরপর এমন রানার সিস্টেম রয়েছে যা গেটের মাধ্যমে গরম পলিমার প্রেরণ করে, যা এটি কত দ্রুত প্রবাহিত হয় তা নিয়ন্ত্রণ করে এবং জেটিং বা ওয়েল্ড লাইনের মতো সমস্যা রোধ করে। এছাড়াও বহু-বিন্দু নিষ্কাশন ব্যবস্থাগুলি ভুলবেন না। পিন, স্লিভ, লিফটার সব একসাথে কাজ করে যাতে শীতল অংশগুলি বিকৃত না হয়েই বের করা যায়। এই সমস্ত জটিলতার ফলে উৎপাদকরা খুব কঠোর সহনশীলতা অর্জন করতে পারে এবং জটিল আকৃতির অংশ তৈরি করতে পারে। কিন্তু সত্যি বলতে, এই সমস্ত জটিল প্রকৌশলের দাম আছে। এই ধরনের ছাঁচগুলি সাধারণত কোম্পানিগুলির নতুন প্রকল্প শুরু করার সময় ব্যয়ের 40 থেকে 60 শতাংশ পর্যন্ত খরচ হয়।
কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ের ফলে ইনজেকশন মোল্ডগুলির জন্য প্রয়োজনীয় সেই বিরক্তিকর রানার, গেট এবং জটিল শীতলীকরণ ব্যবস্থা দূর হয়। এটি আসলে প্রাথমিক টুলিং খরচ বেশ কমিয়ে দেয়, আনুমানিক ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের চেয়ে অর্ধেক থেকে তিন-চতুর্থাংশ কম। এই প্রক্রিয়াটি খোলা ক্যাভিটিগুলিতে প্রথমে উপাদানগুলি হাতে লোড করে শুরু হয়। তারপর 100 থেকে 300 টন ওজনের ভারী প্ল্যাটেনগুলি আগে থেকে উষ্ণ উপাদানটিকে চাপ দেয়। যদিও কম্প্রেশন মোল্ডগুলির আকৃতি সহজ এবং তৈরি করতে কম সময় লাগে, তবুও এগুলির জন্য অনেক বেশি ঘন ও শক্তিশালী প্ল্যাটেনের প্রয়োজন হয়। এবং এর অর্থ হল ভালো প্রেসের জন্য অতিরিক্ত অর্থ প্রদান করা, সম্ভবত সরঞ্জামের খরচে আনুমানিক 25% থেকে 40% বেশি। এই পদ্ধতিতে প্রবাহের সমস্যা খুব কমই হয়, কিন্তু প্রক্রিয়াটির সময় সবসময় কিছু ফ্ল্যাশ তৈরি হয়। তাই সবকিছু ঠান্ডা হওয়ার পরে, কারও হাতে ওই অতিরিক্ত উপাদানগুলি কেটে ফেলতে হয়।
থার্মোপ্লাস্টিকের উল্টানো যায় এমন গলন আচরণ দ্রুত তাপীয় চক্রের সাথে খাপ খায়: তারা তাপের নিচে পূর্বানুমেয়ভাবে তরল হয়, চাপের নিচে গহ্বরগুলি পূরণ করে এবং ঠাণ্ডা হওয়ার সাথে সাথে সমানভাবে কঠিন হয়। এই শারীরিক পর্যায় পরিবর্তন ধ্রুব প্রাচীরের পুরুত্ব, পুনরাবৃত্তিমূলক অণু-বৈশিষ্ট্য এবং দশ হাজার চক্র জুড়ে উচ্চ-গতির উৎপাদন সক্ষম করে—রাসায়নিক ক্ষয় ছাড়াই।
SMC, BMC এবং কিছু উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন ইলাস্টোমারের মতো উপকরণগুলি থার্মোসেটিং পলিমারের অধীনে পড়ে। এই উপকরণগুলি আকৃতি দেওয়ার সময় অপরিবর্তনীয় ক্রস লিঙ্কিং এর মতো প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই উপকরণগুলির স্থিতিস্থাপক বলের প্রতি প্রতিক্রিয়া এবং সময়ের সাথে তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতি প্রতিক্রিয়া হল যে এগুলি উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা এবং দ্রুত গতি সম্পন্ন ইনজেকশন মোল্ডিং প্রক্রিয়ার সাথে ভালভাবে কাজ করে না। এখানেই কম্প্রেশন মোল্ডিং এর প্রয়োগ ঘটে। এই পদ্ধতিটি ধীর গতিতে কাজ করে এবং গতির পরিবর্তে চাপের উপর নির্ভর করে। এটি উপকরণের মধ্য দিয়ে তাপ স্থানান্তরের উপর আরও ভাল নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে এবং সমগ্রভাবে আরও সমান কিউর অর্জনে সাহায্য করে। ফলস্বরূপ, শিল্পে গাড়ি এবং ট্রাকগুলিতে ব্যবহৃত বড় অংশগুলিতে উৎপাদকরা গুরুত্বপূর্ণ ফাইবার এলাইনমেন্ট ঠিক করতে পারে এবং কাঠামোগত শক্তি বজায় রাখতে পারে।
SPE অটোমোটিভ কম্পোজিট রিপোর্ট (2023) অনুসারে, SMC বডি প্যানেলগুলির 87% - হুড, ফেন্ডার এবং বাম্পার সিস্টেম সহ - কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ের মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এই প্রাধান্য পদ্ধতির প্রমাণিত ক্ষমতাকে প্রতিফলিত করে যা বৃহৎ, ক্লাস-এ সারফেস যুক্ত অংশগুলি দুর্দান্ত মাত্রার স্থিতিশীলতা সহ সরবরাহ করে—যেখানে চক্র-সময়ের চাহিদার চেয়ে কিউরিং নিয়ন্ত্রণ এবং ফাইবার সংরক্ষণ বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের মাধ্যমে জিনিসপত্র অনেক দ্রুত করা হয় কারণ এটি উপাদানগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে খাওয়ানোর সিস্টেম, চাপের মাধ্যমে গহ্বরগুলি পূরণ এবং অন্তর্ভুক্ত শীতলীকরণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে। অধিকাংশ জটিল উপাদানগুলি মাত্র 15 থেকে 60 সেকেন্ডের মধ্যে প্রস্তুত হয়ে যায়। আবদ্ধ মোল্ডিং এর চেয়ে ইনজেকশন মোল্ডিং আলাদা। এটি বেশি সময় নেয় কারণ উপাদানের মধ্যে তাপ ছড়িয়ে দেওয়ার এবং রাসায়নিকগুলি সঠিকভাবে বিক্রিয়া করার জন্য সময় লাগে। কখনও কখনও আমরা এখানে 60 সেকেন্ড থেকে শুরু করে 5 মিনিট পর্যন্ত চক্রের কথা বলছি। প্লাস্টিক উৎপাদন বিষয়ক গবেষণা থেকে দেখা যায় যে অন্যান্য সব কিছু একই থাকলে ইনজেকশন মোল্ডিং আবদ্ধ মোল্ডিং পদ্ধতির তুলনায় ঘন্টায় তিন থেকে পাঁচ গুণ বেশি পণ্য তৈরি করতে পারে। যেখানে প্রতি সেকেন্ড গুরুত্বপূর্ণ, সেখানে এই ধরনের গতি কারখানার মেঝেতে বাস্তব প্রভাব ফেলে।
ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের জন্য টুলিং-এর দাম সাধারণত অনেক বেশি হয়, জটিলতার উপর নির্ভর করে এটি $25k থেকে $250k-এর মধ্যে হতে পারে। নির্ভুলভাবে মেশিন করা খাঁচা, একাধিক খাঁচার মধ্যে সঠিক সাজানো, জটিল কনফরমাল কুলিং চ্যানেল এবং শক্তিশালী ইজেকশন ব্যবস্থা—যা প্রতিটি বার গুণগত পার্টস নিশ্চিত করে—এই সব কারণেই এই খরচ হয়। কিন্তু কমপ্রেশন মোল্ডের ক্ষেত্রে অবস্থা আলাদা। এদের রানার বা গেটের প্রয়োজন হয় না, নয় কোনো জটিল কুলিং ব্যবস্থার, ফলে এদের খরচ অনেক কম হয়, প্রায় $10k-$80k-এর মধ্যে। কিন্তু স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে এখানে বড় পার্থক্য রয়েছে। হার্ডেনড স্টিলের ইনজেকশন মোল্ড কোনও সমস্যা ছাড়াই মিলিয়ন মিলিয়ন প্রোডাকশন চক্র সহ্য করতে পারে। কিন্তু কমপ্রেশন টুল একেবারে আলাদা বাস্তবতার মুখোমুখি হয়। প্রতিটি ইমপ্রেশন চক্রে তাপমাত্রার ধ্রুবক পরিবর্তন এবং ক্ষয়কারী SMC উপাদান দ্বারা এগুলি প্রচণ্ড ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাই সবচেয়ে বেশি হলেও কয়েক হাজার ব্যবহারের পরেই এগুলির প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়।
| উৎপাদন দৃশ্যকল্প | সর্বোত্তম পদ্ধতি | অর্থনৈতিক সুবিধা |
|---|---|---|
| 100,000+ ইউনিট | ইনজেকশন মোল্ড | প্রতি অংশের কম খরচ ছাঁচনির্মাণের উচ্চতর বিনিয়োগকে ক্ষতিপূরণ করে |
| 5,000–50,000 ইউনিট | চাপ | ছাঁচনির্মাণের কম আগাম খরচ ধীর উৎপাদন হারকে ন্যায্যতা দেয় |
উচ্চ-আয়তনের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, চক্র সময়ে প্রতি সেকেন্ড সাশ্রয় শিল্প স্তরে ~$18/ঘন্টা পরিচালন সাশ্রয় এনে দেয়—ইনজেকশন মোল্ডিং-এর ROI-কে আকর্ষক করে তোলে। মাঝারি আয়তনের চালানের ক্ষেত্রে কম্প্রেশন মোল্ডিং অর্থনৈতিকভাবে যুক্তিসঙ্গত হয় যেখানে সরলীকৃত ছাঁচ আর্থিক ঝুঁকি কমায় এবং দীর্ঘতর লিড টাইম মেনে চলে।
প্লাস্টিক ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের সাহায্যে নকশা তৈরির সম্ভাবনা অত্যন্ত চমৎকার। প্রায় অর্ধ মিলিমিটার পুরুত্ব পর্যন্ত পাতলা দেয়াল, জটিল আন্ডারকাট, তলের উপর ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র টেক্সচার এবং একটি ছাঁচে একাধিক খাঁচা—এসবই আজকাল নির্মাতারা নিয়মিতভাবে করে থাকে। এটা কীভাবে সম্ভব? ভালোভাবে নিয়ন্ত্রিত গলিত প্রবাহ, উচ্চ খাঁচার চাপ এবং নির্ভুল নির্বহন ব্যবস্থার সমন্বয়ে কারখানাগুলি বৃহৎ পরিমাণে অভিন্ন অংশ উৎপাদন করতে পারে, যা ঐতিহ্যবাহী হাতে তৈরি পদ্ধতি বা কম শিয়ার বিকল্পগুলির সাহায্যে করা সম্ভব হয় না। আর যখন কোম্পানিগুলি বিশেষভাবে তৈরি থার্মোপ্লাস্টিকের সাথে প্রক্রিয়াকরণ সেটিংস নিখুঁতভাবে ঠিক করে কাজ করে, তখন উৎপাদন প্রক্রিয়াজুড়ে সবচেয়ে সূক্ষ্ম বিবরণগুলিও মাত্রায় স্থিতিশীল থাকে এবং তাদের নির্দিষ্ট তলের গুণমান বজায় রাখে।
সংকোচন মোল্ডিংয়ে অংশের গুণমান কয়েকটি বাস্তব সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি হয় যা উৎপাদনকারীদের মোকাবেলা করতে হয়। খোলা ছাঁচের জ্যামিতির কারণে পৃথকীকরণ রেখার বরাবর প্রায়শই ফ্ল্যাশ তৈরি হয়, যার ফলে ট্রিমিং কাজের জন্য অতিরিক্ত পরিশ্রম প্রয়োজন হয়। প্রাচীরের সুষম পুরুত্ব রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। যখন পুরুত্বের পরিবর্তন ঘটে, বিভিন্ন অঞ্চল বিভিন্ন হারে পাকে, এবং এটি বিকৃত অংশ বা উপাদানটি যেখানে সম্পূর্ণভাবে ক্রস লিঙ্ক হয়নি সেমন স্থানগুলির মতো সমস্যার দিকে নিয়ে যেতে পারে। আমরা যখন প্রায় 1 মিমি রেজোলিউশন বা তার চেয়ে ছোটে নেমে আসি, তখন সূক্ষ্ম বিবরণগুলি অদৃশ্য হওয়া শুরু হয়। ধারালো কোণগুলি ক্রমশ মসৃণ হয়ে যায়, টেক্সচারগুলি কম সংজ্ঞায়িত হয় এবং জটিল নকশাগুলি যতটা উচিত ততটা ভালোভাবে ধরে রাখা যায় না। এই সমস্ত সমস্যার মূল কারণ হল যে প্রক্রিয়াটিতে চাপ কেবল একটি দিকে প্রয়োগ করা হয়, এবং অপবর্তন বল থেকে প্রবাহের বৈশিষ্ট্যগুলিতে খুব বেশি উন্নতি হয় না।
ISO 20457-2022 স্ট্যান্ডার্ড অনুসারে, প্লাস্টিক ইনজেকশন মোল্ডিং আকারের নির্ভুলতার ক্ষেত্রে প্রায় ±0.05 মিমি পর্যন্ত নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে, যা এটিকে এয়ারোস্পেস ফাস্টেনার, মেডিকেল ডায়াগনস্টিক হাউজিং উপাদান এবং মাইক্রোফ্লুইডিক সিস্টেমগুলিতে ব্যবহৃত হওয়া ছোট ছোট অংশগুলির জন্য অপরিহার্য করে তোলে। কম্প্রেশন মোল্ডিং সাধারণত কম নির্ভুল হয় এবং গড়ে প্রায় ±0.2 মিমি পরিবর্তন ঘটে। কেন? এখানে একাধিক কারণ রয়েছে, যেমন—প্রি-ফর্মগুলি হাতে স্থাপন করার প্রয়োজন, উত্তপ্ত হওয়ার সময় উপকরণের প্রসারণের পার্থক্য এবং দীর্ঘ সময় ধরে চাপ প্রয়োগের কারণে মোল্ডগুলির বাঁকা বা বিকৃত হওয়ার প্রবণতা। এই নির্ভুলতার মধ্যে পার্থক্যটি বেশ উল্লেখযোগ্য, যা ব্যাখ্যা করে যে কেন বেশিরভাগ উৎপাদক বড় উৎপাদন ব্যাচের ক্ষেত্রে—সাধারণত 10,000 একক বা তার বেশি—মিলিমিটারের ভগ্নাংশ পর্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ ফলাফলের জন্য ইনজেকশন মোল্ডিং-এর দিকে ঝুঁকে থাকে।
ইনজেকশন মোল্ডিং এবং কম্প্রেশন মোল্ডিং-এর মধ্যে প্রাথমিক পার্থক্য কী?
ইনজেকশন মোল্ডিং বন্ধ ছাঁচগুলি দ্রুত পূরণ করতে উচ্চ চাপ ব্যবহার করে, অন্যদিকে কম্প্রেশন মোল্ডিং উপকরণগুলির আকৃতি দেওয়ার জন্য খোলা ছাঁচে তাপ এবং নিম্ন চাপ ব্যবহার করে।
ইনজেকশন মোল্ডিং-এ থার্মোপ্লাস্টিকস কেন পছন্দ করা হয়?
থার্মোপ্লাস্টিকসের একটি উল্টানো যায় এমন গলন আচরণ রয়েছে যা ইনজেকশন মোল্ডিং-এর দ্রুত তাপীয় চক্রের সাথে খাপ খায়, ফলে সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রাচীরের পুরুত্ব এবং উচ্চ-গতির উৎপাদন সম্ভব হয়।
কম্প্রেশন মোল্ডিং কোথায় শ্রেষ্ঠ পারফরম্যান্স দেখায়?
কম্প্রেশন মোল্ডিং কিউরিং নিয়ন্ত্রণে শ্রেষ্ঠ, যা ধীর এবং আরও সমানভাবে তাপ বন্টন ও চাপের প্রয়োজন হয় এমন থার্মোসেটিং পলিমারের জন্য আদর্শ।
ইনজেকশন মোল্ডিং এবং কম্প্রেশন মোল্ডিং-এর সাধারণ চক্র সময়ের তুলনা কী?
ইনজেকশন মোল্ডিং-এর চক্র সময় সাধারণত 15 থেকে 60 সেকেন্ড ধরে থাকে, অন্যদিকে কম্প্রেশন মোল্ডিং-এ 60 সেকেন্ড থেকে 5 মিনিট পর্যন্ত সময় লাগতে পারে।
দুটি মোল্ডিং পদ্ধতির জন্য টুলিংয়ের খরচের পার্থক্য কী?
ইনজেকশন মোল্ড টুলিংয়ের খরচ $25k থেকে $250k এর মধ্যে হয়, অন্যদিকে কমপ্রেশন মোল্ড টুলিংয়ের খরচ $10k থেকে $80k এর মধ্যে হয়।
গরম খবর2024-04-25
2024-03-06
2024-03-06
2024-03-06
2024-03-06
2024-08-09