एक्सट्रूज़न मोल्डिंग को एक्सट्रूज़न मोल्डिंग भी कहा जाता है प्लास्टिक प्रसंस्करणयह एक प्रसंस्करण विधि है जो मोल्ड पर हाइड्रोलिक दबाव का उपयोग करके बाहर निकालती है। यह बैरल और एक्सट्रूडर के पेंच के बीच की क्रिया को संदर्भित करता है, जबकि गर्म और प्लास्टिकयुक्त किया जा रहा है, और पेंच द्वारा आगे धकेला जा रहा है, और विभिन्न क्रॉस-सेक्शन उत्पादों या अर्ध-तैयार उत्पादों को बनाने के लिए लगातार डाई से गुजर रहा है।
संक्षिप्त विवरण
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग एक कुशल, निरंतर, कम लागत वाली और व्यापक अनुकूलन क्षमता वाली मोल्डिंग विधि है। यह पॉलिमर सामग्री प्रसंस्करण में एक प्रारंभिक तकनीक है। 100 से अधिक वर्षों के विकास के बाद, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग पॉलिमर प्रसंस्करण के क्षेत्र में सबसे अधिक विविधता, सबसे अधिक परिवर्तन, उच्च उत्पादकता, मजबूत अनुकूलन क्षमता, व्यापक अनुप्रयोग और सबसे बड़ा आउटपुट वाली मोल्डिंग विधि है। एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्लास्टिक सामग्री प्रसंस्करण के सबसे महत्वपूर्ण रूपों में से एक है। यह कुछ को छोड़कर अधिकांश प्लास्टिक सामग्रियों के लिए उपयुक्त है थर्मोसेटिंग प्लास्टिक. लगभग 50% थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक उत्पाद एक्सट्रूज़न मोल्डिंग द्वारा पूरा किया जाता है। साथ ही, इसका व्यापक रूप से रासायनिक फाइबर, थर्माप्लास्टिक इलास्टोमर्स और रबर उत्पादों की मोल्डिंग में भी उपयोग किया जाता है। एक्सट्रूज़न मोल्डिंग विधि विभिन्न रूपों जैसे पाइप, रॉड, शीट, प्रोफाइल, तार और केबल शीथ, मोनोफिलामेंट आदि में निरंतर उत्पाद बना सकती है। इसका उपयोग मिश्रण, प्लास्टिकीकरण, दानेदार बनाने, रंगने और सम्मिश्रण और बहुलक सामग्री का संशोधन। इसके अलावा, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के आधार पर, एक्सट्रूज़न-ब्लो मोल्डिंग तकनीक और एक्सट्रूज़न-स्ट्रेचिंग मोल्डिंग तकनीक को ब्लोइंग, स्ट्रेचिंग और अन्य तरीकों के साथ मिलाकर फिल्मों और खोखले उत्पादों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण तरीके हैं।
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग, जिसे एक्सट्रूज़न मोल्डिंग या एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है, मुख्य रूप से एक मोल्डिंग विधि को संदर्भित करता है जो एक स्क्रू या प्लंजर के एक्सट्रूज़न प्रभाव का उपयोग करके गर्म पिघले हुए पॉलीमर सामग्री को दबाव में डाई हेड के माध्यम से मजबूर करता है ताकि एक निरंतर क्रॉस-सेक्शन के साथ एक सतत प्रोफ़ाइल बनाई जा सके। एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रक्रिया में मुख्य रूप से फीडिंग, मेल्ट प्लास्टिसाइज़ेशन, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग, शेपिंग और कूलिंग की प्रक्रियाएँ शामिल हैं।
एक्सट्रूज़न प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: पहला चरण ठोस प्लास्टिक को प्लास्टिककृत करना (अर्थात, इसे एक चिपचिपे तरल पदार्थ में बदलना) और इसे दबाव में एक विशेष आकार के डाई के माध्यम से गुजारना है ताकि यह डाई के आकार के समान क्रॉस-सेक्शन वाला एक सातत्य बन जाए; दूसरा चरण, निकाले गए सातत्य को उसकी प्लास्टिक अवस्था से मुक्त करने और वांछित उत्पाद प्राप्त करने के लिए इसे ठोस में बदलने के लिए उपयुक्त तरीकों का उपयोग करना है।
प्लास्टिक को प्लास्टिकाइज़ करने के विभिन्न तरीकों के अनुसार, एक्सट्रूज़न प्रक्रिया को सूखी और गीली प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है। सूखी प्लास्टिकाइज़िंग प्लास्टिक को पिघलाने के लिए गर्म करने पर निर्भर करती है। प्लास्टिकाइज़िंग और दबाव एक ही उपकरण में किए जा सकते हैं, और आकार देने की प्रक्रिया केवल एक साधारण ठंडा करने की प्रक्रिया है। गीला प्लास्टिकाइज़िंग प्लास्टिक को पूरी तरह से नरम करने के लिए सॉल्वैंट्स का उपयोग करता है। इसलिए, प्लास्टिकाइज़िंग और दबाव को दो स्वतंत्र प्रक्रियाओं में विभाजित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, आकार देने की प्रक्रिया में अधिक परेशानी वाले विलायक को हटाने का उपयोग करना चाहिए, और विलायक की वसूली पर भी विचार किया जाना चाहिए। हालाँकि गीले एक्सट्रूज़न में एक समान प्लास्टिकाइज़िंग और प्लास्टिक के अत्यधिक गर्म होने से बचने के फायदे हैं, लेकिन उपर्युक्त नुकसानों के कारण, इसके आवेदन का दायरा प्लास्टिक के एक्सट्रूज़न तक सीमित है। प्रक्रिया को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सूखा और गीला। सूखा प्लास्टिकाइज़ेशन प्लास्टिक को गर्म करके पिघलाना है। प्लास्टिकाइज़ेशन और दबाव एक ही उपकरण में किए जा सकते हैं, और आकार देने की प्रक्रिया केवल एक साधारण ठंडा करने की प्रक्रिया है। गीला प्लास्टिकाइज़ेशन प्लास्टिक को पूरी तरह से विलायक के साथ नरम करना है। इसलिए, प्लास्टिकाइज़ेशन और दबाव को दो स्वतंत्र प्रक्रियाओं में विभाजित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, आकार देने की प्रक्रिया में अधिक परेशानी वाले विलायक को हटाने का उपयोग करना चाहिए, और विलायक की वसूली पर भी विचार किया जाना चाहिए। यद्यपि गीले एक्सट्रूज़न में एक समान प्लास्टिकीकरण और प्लास्टिक के अत्यधिक ताप से बचने के फायदे हैं, लेकिन उपरोक्त नुकसानों के कारण, इसके आवेदन का दायरा सेल्यूलोज नाइट्रेट और कुछ सेल्यूलोज एसीटेट प्लास्टिक तक सीमित है।
एक्सट्रूज़न उपकरण
1. मेजबान
एक्सट्रूज़न सिस्टम: इसमें एक स्क्रू और एक बैरल होता है और यह एक्सट्रूडर का मुख्य हिस्सा होता है। इसका कार्य सामग्री को प्लास्टिकाइज़ करना और पिघले हुए पदार्थ को एक निश्चित मात्रा, दबाव और तापमान पर बाहर निकालना है।
ट्रांसमिशन सिस्टम: आवश्यक टॉर्क और टॉर्क प्रदान करने के लिए स्क्रू को चलाता है
हीटिंग और कूलिंग सिस्टम: सुनिश्चित करें कि प्लास्टिक और एक्सट्रूज़न सिस्टम का तापमान मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान प्रक्रिया आवश्यकताओं तक पहुँच जाता है
2. सहायक मशीन
इसमें एक मशीन हेड, एक आकार देने वाला उपकरण, एक शीतलन उपकरण, एक कर्षण उपकरण, एक वाइंडिंग उपकरण और एक कटिंग उपकरण शामिल होता है।
3। नियंत्रण प्रणाली
यह विद्युत उपकरणों, यंत्रों और एक्चुएटर्स से बना होता है।
कार्य: आवश्यक गति और शक्ति को पूरा करने के लिए मुख्य और सहायक मोटर्स को नियंत्रित करें; उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए मुख्य और सहायक मशीनों के तापमान, दबाव और प्रवाह को नियंत्रित करें; मुख्य और सहायक मशीनों के समन्वित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक्सट्रूडर इकाई के स्वचालित नियंत्रण का एहसास करें।
संबंधित पैरामीटर
1. तापमान
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तापमान में बैरल तापमान, प्लास्टिक तापमान और स्क्रू तापमान शामिल हैं। आम तौर पर, हम बैरल तापमान को मापते हैं। तापमान को हीटिंग और कूलिंग सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। स्क्रू संरचना, अस्थिर हीटिंग और कूलिंग सिस्टम और स्क्रू की गति में परिवर्तन के कारण, एक्सट्रूडेड सामग्री का तापमान रेडियल और अक्षीय दोनों दिशाओं में उतार-चढ़ाव करता है, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। उत्पाद के प्रत्येक बिंदु की ताकत अलग-अलग होती है, अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है, और सतह सुस्त और मैट होती है। उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, तापमान स्थिर होना चाहिए।
2। दबाव
स्क्रू और बैरल की संरचना, मशीन हेड, फिल्टर स्क्रीन और फिल्टर प्लेट के प्रतिरोध के कारण प्लास्टिक के अंदर दबाव होता है।
3. एक्सट्रूज़न दर
प्रति इकाई समय में एक्सट्रूडर डाई से निकाले गए प्लास्टिक का द्रव्यमान या लंबाई। एक्सट्रूज़न दर को प्रभावित करने वाले कारक: डाई प्रतिरोध, पेंच और बैरल संरचना, पेंच गति, हीटिंग, कूलिंग सिस्टम, प्लास्टिक गुण। हालाँकि, जब उत्पाद स्थिर होता है, तो एक्सट्रूज़न दर केवल स्क्रू गति से संबंधित होती है। एक्सट्रूज़न दर में भी उतार-चढ़ाव होता है, जिससे उत्पाद का ज्यामितीय आकार और आकार प्रभावित होता है।
तापमान, दबाव और एक्सट्रूज़न दर सभी में उतार-चढ़ाव होता है। उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, स्क्रू को ठीक से डिज़ाइन किया जाना चाहिए, हीटिंग और कूलिंग सिस्टम और स्क्रू स्पीड स्थिरता को पैरामीटर उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए अच्छी तरह से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
विशेषताएं
अन्य बहुलक मोल्डिंग विधियों की तुलना में, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के कई उत्कृष्ट फायदे हैं।
- निरंतर उत्पादन से आवश्यकतानुसार किसी भी लम्बाई के पाइप, प्लेट, छड़, प्रोफाइल, फिल्म, केबल और मोनोफिलामेंट का उत्पादन किया जा सकता है।
- उच्च उत्पादन दक्षता: एक्सट्रूडर का एकल-इकाई आउटपुट अपेक्षाकृत उच्च है। उदाहरण के लिए, 65 मिमी व्यास वाला एक्सट्रूडर उत्पादन कर सकता है पोलीविनाइल क्लोराइड फिल्म का वार्षिक उत्पादन 450 टन से अधिक है।
- अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला इस प्रसंस्करण विधि का व्यापक रूप से रबर, प्लास्टिक और फाइबर, विशेष रूप से प्लास्टिक उत्पादों के प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है। लगभग सभी thermoplastics और कुछ थर्मोसेटिंग प्लास्टिक को इस विधि से संसाधित किया जा सकता है। उत्पादों को सीधे ढालने के अलावा, एक्सट्रूज़न का उपयोग मिश्रण, प्लास्टिकीकरण, दानेदार बनाने, रंगने और खाली मोल्डिंग के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब एक एक्सट्रूडर को एक के साथ जोड़ा जाता है केलिन्डरयह कैलेन्डर्ड फ़िल्में बना सकता है; प्रेस के साथ संयोजन करने पर, यह विभिन्न प्रेस्ड पार्ट्स बना सकता है; ब्लो मोल्डिंग मशीन के साथ संयोजन करने पर, यह खोखले उत्पाद बना सकता है। रबर उत्पादों के उत्पादन प्रक्रिया में, एक्सट्रूज़न विधि का उपयोग टायर ट्रेड, इनर ट्यूब, होज़ और जटिल क्रॉस-सेक्शनल आकार वाले विभिन्न उत्पादों के साथ-साथ खोखले, ठोस और रबर-लेपित उत्पादों जैसे अर्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है। इसका उपयोग फ़िल्टर रबर और कच्चे रबर के निरंतर मिश्रण, प्लास्टिसाइज़िंग और ग्रैन्यूलेशन के लिए भी किया जा सकता है। पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में, रेजिन के उत्पादन के दौरान, एक्सट्रूडर का उपयोग रेजिन में मौजूद नमी को निचोड़ने के लिए किया जा सकता है, और विभिन्न ग्रेड के रेजिन में एडिटिव्स और मॉडिफ़ायर के मिश्रण को पूरा करने और रेजिन ग्रैन्यूलेशन प्रक्रिया को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है।
- एक एक्सट्रूडर विभिन्न प्रकार की सामग्रियों और उत्पादों को संसाधित कर सकता है। सामग्री प्रदर्शन विशेषताओं और उत्पाद के आकार और आकार के अनुसार विभिन्न स्क्रू और डाई हेड को बदलकर विभिन्न उत्पादों का उत्पादन किया जा सकता है।
- सरल उपकरण और कम निवेश। इंजेक्शन मोल्डिंग और कैलेंडरिंग की तुलना में, एक्सट्रूज़न उपकरण अपेक्षाकृत सरल, निर्माण में आसान, कम लागत वाला और स्थापित करने एवं त्रुटि निवारण में अधिक सुविधाजनक होता है। यह उपकरण कम जगह घेरता है और संयंत्र एवं सहायक सुविधाओं के लिए अपेक्षाकृत सरल आवश्यकताएँ रखता है।
उपरोक्त लाभ पॉलिमर प्रसंस्करण में एक्सट्रूज़न मोल्डिंग की महत्वपूर्ण स्थिति निर्धारित करते हैं। प्लास्टिक उत्पादों का उत्पादन जो पूरी तरह से उपयोग किया जाता है या प्रक्रिया में एक्सट्रूज़न प्रक्रिया शामिल होती है, थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक उत्पादों की कुल मात्रा का लगभग आधा हिस्सा होता है। इस विधि से ढाले गए उत्पादों का उपयोग कृषि, निर्माण, पेट्रोकेमिकल, मशीनरी निर्माण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोबाइल, इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है।
अनुप्रयोगों
एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तकनीक एक बहुमुखी विनिर्माण प्रक्रिया है जिसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में एक समान क्रॉस-सेक्शन वाले उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है। एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तकनीक के कुछ सामान्य अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:
प्लास्टिक बाहर निकालना:
- पाइप और ट्यूबिंगएक्सट्रूज़न का उपयोग व्यापक रूप से प्लंबिंग, सिंचाई और निर्माण में उपयोग के लिए प्लास्टिक पाइप और टयूबिंग के निर्माण में किया जाता है।
- प्रोफाइलएक्सट्रूज़न का उपयोग प्लास्टिक प्रोफाइल जैसे खिड़की के फ्रेम, सील और ट्रिम बनाने के लिए किया जाता है।
- शीटिंग और फिल्मएक्सट्रूज़न का उपयोग पैकेजिंग, कृषि और निर्माण में उपयोग की जाने वाली प्लास्टिक शीट और फिल्मों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
एल्यूमिनियम एक्सट्रूज़न:
- निर्माणएल्युमीनियम एक्सट्रूज़न का उपयोग इमारतों के लिए संरचनात्मक घटकों, जैसे खिड़की के फ्रेम, पर्दे की दीवारें और दरवाजे के फ्रेम बनाने के लिए किया जाता है।
- परिवहनएल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न का उपयोग ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योगों में संरचनात्मक फ्रेम और आंतरिक ट्रिम जैसे घटकों के लिए किया जाता है।
- उपभोक्ता वस्तुओंएल्युमीनियम एक्सट्रूज़न का उपयोग फर्नीचर, शेल्विंग और उपकरणों जैसे उपभोक्ता वस्तुओं के उत्पादन में किया जाता है।
रबर एक्सट्रूज़न:
- सील और गास्केटरबर एक्सट्रूज़न का उपयोग आमतौर पर ऑटोमोटिव, निर्माण और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए सील, गास्केट और वेदर-स्ट्रिपिंग के निर्माण के लिए किया जाता है।
- ट्यूबिंग और होज़रबर एक्सट्रूज़न का उपयोग द्रव स्थानांतरण अनुप्रयोगों में प्रयुक्त रबर टयूबिंग और होज़ बनाने में किया जाता है।
- प्रोफाइलरबर एक्सट्रूज़न का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए कस्टम प्रोफाइल बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें खिड़की की सील और ऑटोमोटिव घटक शामिल हैं।
खाद्य निष्कासन:
- स्नैक फूडखाद्य एक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी का उपयोग विभिन्न प्रकार के स्नैक खाद्य पदार्थों जैसे पफ्ड स्नैक्स, ब्रेकफास्ट सीरियल्स और एक्सट्रूडेड बार्स के उत्पादन के लिए किया जाता है।
- पास्ताएक्सट्रूज़न मोल्डिंग का उपयोग स्पेगेटी, मैकरोनी और पेने जैसे पास्ता के आकार के उत्पादन में किया जाता है।
- पालतू भोजनएक्सट्रूज़न का उपयोग विभिन्न आकारों और फॉर्मूलों में पालतू खाद्य पदार्थों के निर्माण के लिए किया जाता है।
कम्पोजिट एक्सट्रूज़न:
- फाइबर-प्रबलित कम्पोजिटएक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी का उपयोग एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और निर्माण में अनुप्रयोगों के लिए फाइबर-प्रबलित समग्र प्रोफाइल और संरचनाओं के निर्माण के लिए किया जाता है।
- लकड़ी-प्लास्टिक कम्पोजिटएक्सट्रूज़न का उपयोग लकड़ी-प्लास्टिक मिश्रित उत्पादों जैसे डेकिंग, रेलिंग और बाड़ बनाने के लिए किया जाता है।
- थर्मोप्लास्टिक कम्पोजिट्सएक्सट्रूज़न मोल्डिंग का उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित गुणों के साथ थर्मोप्लास्टिक मिश्रित भागों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
मेडिकल एक्सट्रूज़न:
- कैथेटर और ट्यूबिंगएक्सट्रूज़न का उपयोग विभिन्न चिकित्सा प्रक्रियाओं के लिए मेडिकल टयूबिंग और कैथेटर बनाने के लिए किया जाता है।
- चिकित्सा प्रोफाइलएक्सट्रूज़न प्रौद्योगिकी का उपयोग चिकित्सा उपकरणों और उपकरणों में प्रयुक्त कस्टम प्रोफाइल बनाने में किया जाता है।
ये कुछ उदाहरण मात्र हैं कि किस प्रकार एक्सट्रूज़न मोल्डिंग प्रौद्योगिकी को विभिन्न उद्योगों में कुशलतापूर्वक और लागत प्रभावी ढंग से उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाने के लिए लागू किया जाता है।
विकास प्रवृत्ति
हाल के वर्षों में, आधुनिक एक्सट्रूडर तकनीक के उद्भव और विकास के साथ, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग सिद्धांत और तकनीक को लगातार गहरा और विस्तारित किया गया है, नए उत्पादों और नई प्रक्रियाओं के शोध और विकास के साधनों को लगातार मजबूत किया गया है, और विभिन्न संरचनाओं और कार्यों के साथ एक्सट्रूज़न उपकरण लगातार उत्पादित किए गए हैं, जैसे कि मल्टी-स्क्रू एक्सट्रूडर, रिएक्शन एक्सट्रूडर और कॉम्बिनेशन एक्सट्रूडर। जिन सामग्रियों को बाहर निकाला जा सकता है, उनके प्रकार, उत्पादों की संरचना और उत्पादों का रूप भी बढ़ रहा है। साथ ही, एक्सट्रूज़न मोल्डिंग में कंप्यूटर तकनीक के बढ़ते अनुप्रयोग के साथ, रिएक्शन एक्सट्रूज़न, सहायक एक्सट्रूज़न, एक्सट्रूज़न फोमिंग, सह-एक्सट्रूज़न, हाई-स्पीड एक्सट्रूज़न, सटीक एक्सट्रूज़न और निकट-पिघलने बिंदु एक्सट्रूज़न जैसी नई एक्सट्रूज़न मोल्डिंग तकनीकें उभरी हैं।
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