प्लास्टिक उद्योग में थर्मोफॉर्मेड उत्पादों की सही फिनिशिंग सुनिश्चित करने के लिए लगातार, सटीक तापमान माप महत्वपूर्ण है।स्थिर और रोटरी थर्मोफॉर्मिंग अनुप्रयोगों दोनों में, कम गठन तापमान गठित हिस्से में तनाव पैदा करता है, जबकि बहुत अधिक तापमान ब्लिस्टरिंग और रंग या चमक की हानि जैसी समस्याएं पैदा कर सकता है।
इस लेख में, हम चर्चा करेंगे कि कैसे इन्फ्रारेड (आईआर) गैर-संपर्क तापमान माप में प्रगति न केवल थर्मोफॉर्मिंग संचालन को उनकी विनिर्माण प्रक्रियाओं और व्यावसायिक परिणामों को अनुकूलित करने में मदद करती है, बल्कि अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता और विश्वसनीयता के लिए उद्योग मानकों के अनुपालन को भी सक्षम बनाती है।
थर्मोफॉर्मिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा थर्मोप्लास्टिक शीट को गर्म करके नरम और लचीला बनाया जाता है, और त्रि-आयामी आकार में मजबूर करके द्वि-अक्षीय रूप से विकृत किया जाता है।यह प्रक्रिया साँचे की उपस्थिति या अनुपस्थिति में हो सकती है।थर्मोप्लास्टिक शीट को गर्म करना थर्मोफॉर्मिंग ऑपरेशन में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है।फॉर्मिंग मशीनें आम तौर पर सैंडविच-प्रकार के हीटरों का उपयोग करती हैं, जिसमें शीट सामग्री के ऊपर और नीचे इन्फ्रारेड हीटर के पैनल होते हैं।
थर्मोप्लास्टिक शीट का मुख्य तापमान, इसकी मोटाई और विनिर्माण वातावरण का तापमान सभी प्रभावित करते हैं कि कैसे प्लास्टिक पॉलिमर श्रृंखलाएं एक ढलने योग्य अवस्था में प्रवाहित होती हैं और एक अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर संरचना में परिवर्तित होती हैं।अंतिम जमी हुई आणविक संरचना सामग्री की भौतिक विशेषताओं, साथ ही अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन को निर्धारित करती है।
आदर्श रूप से, थर्मोप्लास्टिक शीट को उसके उचित निर्माण तापमान तक समान रूप से गर्म होना चाहिए।फिर शीट को एक मोल्डिंग स्टेशन में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जहां एक उपकरण इसे वैक्यूम या दबाव वाली हवा का उपयोग करके, कभी-कभी यांत्रिक प्लग की सहायता से, भाग बनाने के लिए मोल्ड के खिलाफ दबाता है।अंत में, प्रक्रिया के शीतलन चरण के लिए भाग मोल्ड से बाहर निकल जाता है।
अधिकांश थर्मोफॉर्मिंग उत्पादन रोल-फ़ेड मशीनों द्वारा होता है, जबकि शीट-फ़ेड मशीनें छोटी मात्रा के अनुप्रयोगों के लिए होती हैं।बहुत बड़ी मात्रा में संचालन के साथ, एक पूरी तरह से एकीकृत, इन-लाइन, बंद-लूप थर्मोफॉर्मिंग सिस्टम को उचित ठहराया जा सकता है।लाइन कच्चे माल प्लास्टिक को प्राप्त करती है और एक्सट्रूडर सीधे थर्मोफॉर्मिंग मशीन में फ़ीड करती है।
कुछ प्रकार के थर्मोफॉर्मिंग उपकरण थर्मोफॉर्मिंग मशीन के भीतर निर्मित वस्तु को काटने में सक्षम बनाते हैं।इस विधि का उपयोग करके कटौती की अधिक सटीकता संभव है क्योंकि उत्पाद और कंकाल स्क्रैप को पुनर्स्थापन की आवश्यकता नहीं होती है।विकल्प वे हैं जहां गठित शीट सीधे फसल स्टेशन पर अनुक्रमित होती है।
उच्च उत्पादन मात्रा के लिए आमतौर पर थर्मोफॉर्मिंग मशीन के साथ पार्ट्स स्टेकर के एकीकरण की आवश्यकता होती है।एक बार ढेर हो जाने पर, तैयार वस्तुएं अंतिम ग्राहक तक परिवहन के लिए बक्सों में पैक हो जाती हैं।अलग किए गए कंकाल के स्क्रैप को बाद में काटने के लिए मैनड्रिल पर लपेटा जाता है या थर्मोफॉर्मिंग मशीन के साथ इन-लाइन चॉपिंग मशीन से गुजारा जाता है।
बड़ी शीट थर्मोफॉर्मिंग गड़बड़ी के प्रति संवेदनशील एक जटिल ऑपरेशन है, जो अस्वीकृत भागों की संख्या में काफी वृद्धि कर सकता है।भाग की सतह की गुणवत्ता, मोटाई की सटीकता, चक्र समय और उपज के लिए आज की कठोर आवश्यकताओं ने, नए डिजाइनर पॉलिमर और मल्टीलेयर शीट की छोटी प्रसंस्करण विंडो के साथ मिलकर, निर्माताओं को इस प्रक्रिया के नियंत्रण में सुधार के तरीकों की तलाश करने के लिए प्रेरित किया है।
थर्मोफॉर्मिंग के दौरान, शीट हीटिंग विकिरण, संवहन और चालन के माध्यम से होती है।ये तंत्र गर्मी हस्तांतरण गतिशीलता में बहुत अधिक अनिश्चितता, साथ ही समय-भिन्नता और गैर-रैखिकताएं पेश करते हैं।इसके अलावा, शीट हीटिंग एक स्थानिक रूप से वितरित प्रक्रिया है जिसे आंशिक अंतर समीकरणों द्वारा सर्वोत्तम रूप से वर्णित किया गया है।
जटिल भागों के निर्माण से पहले थर्मोफॉर्मिंग के लिए एक सटीक, बहु-क्षेत्रीय तापमान मानचित्र की आवश्यकता होती है।यह समस्या इस तथ्य से जटिल है कि तापमान आमतौर पर हीटिंग तत्वों पर नियंत्रित किया जाता है, जबकि शीट की मोटाई में तापमान वितरण मुख्य प्रक्रिया चर है।
उदाहरण के लिए, पॉलीस्टाइनिन जैसी अनाकार सामग्री आमतौर पर उच्च पिघलने की ताकत के कारण अपने गठन के तापमान पर गर्म होने पर अपनी अखंडता बनाए रखेगी।परिणामस्वरूप, इसे संभालना और बनाना आसान है।जब किसी क्रिस्टलीय पदार्थ को गर्म किया जाता है, तो पिघले हुए तापमान तक पहुंचने पर यह अधिक नाटकीय रूप से ठोस से तरल में बदल जाता है, जिससे गठन तापमान खिड़की बहुत संकीर्ण हो जाती है।
परिवेश के तापमान में परिवर्तन से भी थर्मोफॉर्मिंग में समस्याएँ पैदा होती हैं।यदि कारखाने का तापमान बदलता है (यानी, गर्मी के महीनों के दौरान) तो स्वीकार्य मोल्डिंग का उत्पादन करने के लिए रोल फ़ीड गति खोजने की परीक्षण और त्रुटि विधि अपर्याप्त साबित हो सकती है।बहुत संकीर्ण तापमान सीमा के कारण 10°C का तापमान परिवर्तन उत्पादन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।
परंपरागत रूप से, थर्मोफॉर्मर्स ने शीट तापमान नियंत्रण के लिए विशेष मैनुअल तकनीकों पर भरोसा किया है।हालाँकि, यह दृष्टिकोण अक्सर उत्पाद की स्थिरता और गुणवत्ता के मामले में वांछित परिणाम से कम देता है।ऑपरेटरों के पास एक कठिन संतुलन कार्य होता है, जिसमें शीट के कोर और सतह के तापमान के बीच अंतर को कम करना शामिल होता है, जबकि यह सुनिश्चित करना होता है कि दोनों क्षेत्र सामग्री के न्यूनतम और अधिकतम तापमान के भीतर रहें।
इसके अतिरिक्त, प्लास्टिक शीट के साथ सीधा संपर्क थर्मोफॉर्मिंग में अव्यावहारिक है क्योंकि इससे प्लास्टिक की सतहों पर दाग और अस्वीकार्य प्रतिक्रिया समय हो सकता है।
तेजी से, प्लास्टिक उद्योग प्रक्रिया तापमान माप और नियंत्रण के लिए गैर-संपर्क अवरक्त प्रौद्योगिकी के लाभों की खोज कर रहा है।इन्फ्रारेड-आधारित सेंसिंग समाधान उन परिस्थितियों में तापमान मापने के लिए उपयोगी होते हैं जिनमें थर्मोकपल या अन्य जांच-प्रकार सेंसर का उपयोग नहीं किया जा सकता है, या सटीक डेटा उत्पन्न नहीं करते हैं।
गैर-संपर्क आईआर थर्मामीटर को तेजी से और कुशलता से चलने वाली प्रक्रियाओं के तापमान की निगरानी करने के लिए नियोजित किया जा सकता है, जो ओवन या ड्रायर के बजाय सीधे उत्पाद तापमान को मापता है।उपयोगकर्ता इष्टतम उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए प्रक्रिया मापदंडों को आसानी से समायोजित कर सकते हैं।
थर्मोफॉर्मिंग अनुप्रयोगों के लिए, एक स्वचालित इन्फ्रारेड तापमान निगरानी प्रणाली में आमतौर पर एक ऑपरेटर इंटरफ़ेस और थर्मोफॉर्मिंग ओवन से प्रक्रिया माप के लिए एक डिस्प्ले शामिल होता है।एक आईआर थर्मामीटर 1% सटीकता के साथ गर्म, चलती प्लास्टिक शीट के तापमान को मापता है।अंतर्निर्मित यांत्रिक रिले वाला एक डिजिटल पैनल मीटर तापमान डेटा प्रदर्शित करता है और निर्धारित बिंदु तापमान तक पहुंचने पर अलार्म सिग्नल आउटपुट करता है।
इन्फ्रारेड सिस्टम सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके, थर्मोफॉर्मर तापमान और आउटपुट रेंज, साथ ही उत्सर्जन और अलार्म बिंदु निर्धारित कर सकते हैं, और फिर वास्तविक समय के आधार पर तापमान रीडिंग की निगरानी कर सकते हैं।जब प्रक्रिया निर्धारित बिंदु तापमान तक पहुंचती है, तो एक रिले बंद हो जाता है और चक्र को नियंत्रित करने के लिए या तो एक संकेतक प्रकाश या एक श्रव्य अलार्म चालू हो जाता है।प्रक्रिया तापमान डेटा को विश्लेषण और प्रक्रिया दस्तावेज़ीकरण के लिए अन्य अनुप्रयोगों में संग्रहीत या निर्यात किया जा सकता है।
आईआर माप से डेटा के लिए धन्यवाद, उत्पादन लाइन ऑपरेटर मध्य भाग को ज़्यादा गरम किए बिना कम से कम समय में शीट को पूरी तरह से संतृप्त करने के लिए इष्टतम ओवन सेटिंग निर्धारित कर सकते हैं।व्यावहारिक अनुभव में सटीक तापमान डेटा जोड़ने का परिणाम बहुत कम अस्वीकारों के साथ ड्रेप मोल्डिंग को सक्षम बनाता है।और, मोटी या पतली सामग्री वाली अधिक कठिन परियोजनाओं में प्लास्टिक को समान रूप से गर्म करने पर अंतिम दीवार की मोटाई अधिक समान होती है।
आईआर सेंसर तकनीक के साथ थर्मोफॉर्मिंग सिस्टम थर्मोप्लास्टिक डी-मोल्डिंग प्रक्रियाओं को भी अनुकूलित कर सकते हैं।इन प्रक्रियाओं में, ऑपरेटर कभी-कभी अपने ओवन को बहुत गर्म चलाते हैं, या भागों को मोल्ड में बहुत लंबे समय तक छोड़ देते हैं।इन्फ्रारेड सेंसर के साथ एक प्रणाली का उपयोग करके, वे सांचों में लगातार ठंडा तापमान बनाए रख सकते हैं, उत्पादन थ्रूपुट बढ़ा सकते हैं और चिपकने या विरूपण के कारण महत्वपूर्ण नुकसान के बिना भागों को हटाने की अनुमति दे सकते हैं।
भले ही गैर-संपर्क अवरक्त तापमान माप प्लास्टिक निर्माताओं के लिए कई सिद्ध लाभ प्रदान करता है, उपकरण आपूर्तिकर्ता नए समाधान विकसित करना जारी रखते हैं, जिससे मांग वाले उत्पादन वातावरण में आईआर सिस्टम की सटीकता, विश्वसनीयता और उपयोग में आसानी में सुधार होता है।
आईआर थर्मामीटर के साथ देखने की समस्याओं का समाधान करने के लिए, उपकरण कंपनियों ने सेंसर प्लेटफ़ॉर्म विकसित किए हैं जो लेंस के माध्यम से एकीकृत लक्ष्य दृष्टि प्रदान करते हैं, साथ ही लेजर या वीडियो दृष्टि भी प्रदान करते हैं।यह संयुक्त दृष्टिकोण सबसे प्रतिकूल परिस्थितियों में सही लक्ष्य और लक्ष्य स्थान सुनिश्चित करता है।
थर्मामीटर में एक साथ वास्तविक समय वीडियो निगरानी और स्वचालित छवि रिकॉर्डिंग और भंडारण भी शामिल हो सकता है - इस प्रकार मूल्यवान नई प्रक्रिया जानकारी प्रदान की जा सकती है।उपयोगकर्ता जल्दी और आसानी से प्रक्रिया का स्नैपशॉट ले सकते हैं और अपने दस्तावेज़ में तापमान और समय/तिथि की जानकारी शामिल कर सकते हैं।
आज के कॉम्पैक्ट आईआर थर्मामीटर पहले, भारी सेंसर मॉडल की तुलना में दोगुना ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं, जो प्रक्रिया नियंत्रण अनुप्रयोगों की मांग में उनके प्रदर्शन को बढ़ाते हैं और संपर्क जांच के सीधे प्रतिस्थापन की अनुमति देते हैं।
कुछ नए आईआर सेंसर डिज़ाइन एक लघु सेंसिंग हेड और अलग इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करते हैं।सेंसर 22:1 तक ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकते हैं और बिना किसी शीतलन के 200 डिग्री सेल्सियस तक परिवेश के तापमान का सामना कर सकते हैं।यह सीमित स्थानों और कठिन परिवेश स्थितियों में बहुत छोटे स्पॉट आकारों की सटीक माप की अनुमति देता है।सेंसर इतने छोटे हैं कि इन्हें कहीं भी स्थापित किया जा सकता है, और कठोर औद्योगिक प्रक्रियाओं से सुरक्षा के लिए इन्हें स्टेनलेस स्टील के बाड़े में रखा जा सकता है।आईआर सेंसर इलेक्ट्रॉनिक्स में नवाचारों ने सिग्नल प्रोसेसिंग क्षमताओं में भी सुधार किया है, जिसमें उत्सर्जन, नमूना और होल्ड, पीक होल्ड, वैली होल्ड और औसत फ़ंक्शन शामिल हैं।कुछ प्रणालियों के साथ, अतिरिक्त सुविधा के लिए इन चरों को दूरस्थ उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस से समायोजित किया जा सकता है।
अंतिम उपयोगकर्ता अब मोटर चालित, रिमोट-नियंत्रित वैरिएबल लक्ष्य फोकसिंग वाले आईआर थर्मामीटर चुन सकते हैं।यह क्षमता माप लक्ष्यों के फोकस के तेज़ और सटीक समायोजन की अनुमति देती है, या तो उपकरण के पीछे मैन्युअल रूप से या आरएस-232/आरएस-485 पीसी कनेक्शन के माध्यम से दूरस्थ रूप से।
रिमोट नियंत्रित वैरिएबल लक्ष्य फोकसिंग वाले आईआर सेंसर को प्रत्येक एप्लिकेशन की आवश्यकता के अनुसार कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, जिससे गलत इंस्टॉलेशन की संभावना कम हो जाती है।इंजीनियर अपने कार्यालय की सुरक्षा से सेंसर के माप लक्ष्य फोकस को ठीक कर सकते हैं, और तत्काल सुधारात्मक कार्रवाई करने के लिए अपनी प्रक्रिया में तापमान भिन्नता का लगातार निरीक्षण और रिकॉर्ड कर सकते हैं।
आपूर्तिकर्ता फील्ड कैलिब्रेशन सॉफ्टवेयर के साथ सिस्टम की आपूर्ति करके इन्फ्रारेड तापमान माप की बहुमुखी प्रतिभा में और सुधार कर रहे हैं, जिससे उपयोगकर्ता साइट पर सेंसर को कैलिब्रेट कर सकते हैं।साथ ही, नए आईआर सिस्टम भौतिक कनेक्शन के लिए अलग-अलग साधन प्रदान करते हैं, जिसमें त्वरित डिस्कनेक्ट कनेक्टर और टर्मिनल कनेक्शन शामिल हैं;उच्च और निम्न तापमान माप के लिए अलग-अलग तरंग दैर्ध्य;और मिलियैम्प, मिलिवोल्ट और थर्मोकपल सिग्नल का विकल्प।
इंस्ट्रुमेंटेशन डिजाइनरों ने छोटी तरंग दैर्ध्य इकाइयों को विकसित करके आईआर सेंसर से जुड़े उत्सर्जन मुद्दों का जवाब दिया है जो उत्सर्जन की अनिश्चितता के कारण त्रुटियों को कम करते हैं।ये उपकरण पारंपरिक, उच्च तापमान सेंसरों की तरह लक्ष्य सामग्री पर उत्सर्जन में परिवर्तन के प्रति उतने संवेदनशील नहीं हैं।इस प्रकार, वे अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग लक्ष्यों पर अधिक सटीक रीडिंग प्रदान करते हैं।
स्वचालित उत्सर्जन सुधार मोड के साथ आईआर तापमान माप प्रणाली निर्माताओं को बार-बार उत्पाद परिवर्तनों को समायोजित करने के लिए पूर्वनिर्धारित व्यंजनों को स्थापित करने में सक्षम बनाती है।माप लक्ष्य के भीतर थर्मल अनियमितताओं की तुरंत पहचान करके, वे उपयोगकर्ता को उत्पाद की गुणवत्ता और एकरूपता में सुधार करने, स्क्रैप को कम करने और परिचालन दक्षता में सुधार करने की अनुमति देते हैं।यदि कोई गलती या दोष होता है, तो सिस्टम सुधारात्मक कार्रवाई की अनुमति देने के लिए अलार्म ट्रिगर कर सकता है।
उन्नत इन्फ्रारेड सेंसिंग तकनीक उत्पादन प्रक्रियाओं को सुव्यवस्थित करने में भी मदद कर सकती है।ऑपरेटर मौजूदा तापमान सेटपॉइंट सूची से एक भाग संख्या चुन सकते हैं और प्रत्येक अधिकतम तापमान मान को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड कर सकते हैं।यह समाधान छँटाई को समाप्त करता है और चक्र समय को बढ़ाता है।यह ताप क्षेत्रों के नियंत्रण को भी अनुकूलित करता है और उत्पादकता बढ़ाता है।
थर्मोफॉर्मर्स के लिए स्वचालित अवरक्त तापमान माप प्रणाली के निवेश पर रिटर्न का पूरी तरह से विश्लेषण करने के लिए, उन्हें कुछ प्रमुख कारकों को देखना होगा।निचली लागत को कम करने का अर्थ है समय, ऊर्जा और स्क्रैप कटौती की मात्रा को ध्यान में रखना, साथ ही थर्मोफॉर्मिंग प्रक्रिया से गुजरने वाली प्रत्येक शीट पर जानकारी एकत्र करने और रिपोर्ट करने की क्षमता को ध्यान में रखना।स्वचालित आईआर सेंसिंग प्रणाली के समग्र लाभों में शामिल हैं:
• गुणवत्ता दस्तावेज़ीकरण और आईएसओ अनुपालन के लिए निर्मित प्रत्येक हिस्से की थर्मल छवि को संग्रहित करने और ग्राहकों को प्रदान करने की क्षमता।
गैर-संपर्क अवरक्त तापमान माप कोई नई तकनीक नहीं है, लेकिन हाल के नवाचारों ने लागत कम कर दी है, विश्वसनीयता बढ़ा दी है और माप की छोटी इकाइयों को सक्षम किया है।आईआर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले थर्मोफॉर्मर्स को उत्पादन में सुधार और स्क्रैप में कमी से लाभ होता है।भागों की गुणवत्ता में भी सुधार होता है क्योंकि उत्पादकों को उनकी थर्मोफॉर्मिंग मशीनों से अधिक समान मोटाई मिलती है।
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पोस्ट करने का समय: अगस्त-19-2019