थर्मोफॉर्म केलेल्या उत्पादनांचे योग्य फिनिशिंग सुनिश्चित करण्यासाठी प्लास्टिक उद्योगात सातत्यपूर्ण, अचूक तापमान मोजणे महत्वाचे आहे.स्थिर आणि रोटरी थर्मोफॉर्मिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये, कमी तयार होणारे तापमान तयार झालेल्या भागामध्ये तणाव निर्माण करते, तर खूप जास्त तापमानामुळे फोड येणे आणि रंग किंवा चकचकीत होणे यासारख्या समस्या उद्भवू शकतात.
या लेखात, आम्ही इन्फ्रारेड (IR) गैर-संपर्क तापमान मापनातील प्रगती थर्मोफॉर्मिंग ऑपरेशन्सना त्यांच्या उत्पादन प्रक्रिया आणि व्यवसाय परिणामांना अनुकूल बनविण्यास कशी मदत करत नाही, परंतु अंतिम उत्पादन गुणवत्ता आणि विश्वासार्हतेसाठी उद्योग मानकांचे पालन करण्यास सक्षम कसे आहे यावर चर्चा करू.
थर्मोफॉर्मिंग ही प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे थर्मोप्लास्टिक शीट गरम करून मऊ आणि लवचिक बनविली जाते आणि त्रि-आयामी आकारात जबरदस्तीने द्वि-अक्षीय विकृत केले जाते.ही प्रक्रिया साच्याच्या उपस्थितीत किंवा अनुपस्थितीत होऊ शकते.थर्मोप्लास्टिक शीट गरम करणे हे थर्मोफॉर्मिंग ऑपरेशनमधील सर्वात महत्त्वपूर्ण टप्प्यांपैकी एक आहे.फॉर्मिंग मशीन्स सामान्यत: सँडविच-प्रकारचे हीटर्स वापरतात, ज्यामध्ये शीट सामग्रीच्या वर आणि खाली इन्फ्रारेड हीटर्सचे पॅनेल असतात.
थर्मोप्लास्टिक शीटचे मुख्य तापमान, तिची जाडी आणि उत्पादन वातावरणाचे तापमान हे सर्व प्लास्टिक पॉलिमर चेन मोल्डेबल अवस्थेत कसे वाहते आणि अर्ध-स्फटिक पॉलिमर संरचनेत कसे बदलते यावर परिणाम करते.अंतिम गोठलेली आण्विक रचना सामग्रीची भौतिक वैशिष्ट्ये तसेच अंतिम उत्पादनाची कार्यक्षमता निर्धारित करते.
तद्वतच, थर्मोप्लास्टिक शीट त्याच्या योग्य तपमानापर्यंत एकसमान गरम झाली पाहिजे.शीट नंतर मोल्डिंग स्टेशनवर हस्तांतरित होते, जेथे उपकरणे भाग तयार करण्यासाठी साच्यावर दाबते, एकतर व्हॅक्यूम किंवा दाबलेली हवा वापरून, कधीकधी यांत्रिक प्लगच्या मदतीने.शेवटी, प्रक्रियेच्या थंड अवस्थेसाठी भाग साच्यातून बाहेर पडतो.
बहुसंख्य थर्मोफॉर्मिंग उत्पादन रोल-फेड मशीनद्वारे केले जाते, तर शीट-फेड मशीन लहान आकाराच्या अनुप्रयोगांसाठी असतात.खूप मोठ्या व्हॉल्यूम ऑपरेशन्ससह, पूर्णतः एकात्मिक, इन-लाइन, क्लोज-लूप थर्मोफॉर्मिंग सिस्टमला न्याय्य ठरवता येते.लाइन कच्चा माल प्लास्टिक प्राप्त करते आणि एक्सट्रूडर थेट थर्मोफॉर्मिंग मशीनमध्ये फीड करते.
काही प्रकारचे थर्मोफॉर्मिंग टूल्स थर्मोफॉर्मिंग मशीनमध्ये तयार केलेल्या वस्तूचे क्रॉपिंग सक्षम करतात.या पद्धतीचा वापर करून कटची अधिक अचूकता शक्य आहे कारण उत्पादन आणि स्केलेटल स्क्रॅपला पुनर्स्थित करण्याची आवश्यकता नाही.पर्याय म्हणजे जेथे तयार केलेली शीट अनुक्रमणिका थेट क्रॉपिंग स्टेशनवर येते.
उच्च उत्पादन व्हॉल्यूमसाठी सामान्यत: थर्मोफॉर्मिंग मशीनसह पार्ट्स स्टॅकरचे एकत्रीकरण आवश्यक असते.एकदा स्टॅक केल्यावर, तयार झालेले लेख अंतिम-ग्राहकापर्यंत वाहतूक करण्यासाठी बॉक्समध्ये पॅक केले जातात.विभक्त केलेला कंकाल स्क्रॅप नंतरच्या कापणीसाठी मेन्ड्रिलवर जखम केला जातो किंवा थर्मोफॉर्मिंग मशीनच्या बरोबरीने चॉपिंग मशीनमधून जातो.
लार्ज शीट थर्मोफॉर्मिंग हे एक जटिल ऑपरेशन आहे जे त्रासास संवेदनशील असते, जे नाकारलेल्या भागांची संख्या मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकते.नवीन डिझायनर पॉलिमर आणि मल्टीलेअर शीट्सच्या छोट्या प्रोसेसिंग विंडोसह मिश्रित भाग पृष्ठभागाची गुणवत्ता, जाडी अचूकता, सायकल वेळ आणि उत्पन्न यासाठी आजच्या कठोर आवश्यकतांनी उत्पादकांना या प्रक्रियेचे नियंत्रण सुधारण्याचे मार्ग शोधण्यास प्रवृत्त केले आहे.
थर्मोफॉर्मिंग दरम्यान, शीट गरम करणे रेडिएशन, संवहन आणि वहन द्वारे होते.ही यंत्रणा मोठ्या प्रमाणात अनिश्चितता, तसेच उष्णता हस्तांतरण गतीशीलतेमध्ये वेळेची भिन्नता आणि गैररेखीयता सादर करतात.शिवाय, शीट हीटिंग ही आंशिक विभेदक समीकरणांद्वारे सर्वोत्तम वर्णन केलेली अवकाशीयरित्या वितरित प्रक्रिया आहे.
थर्मोफॉर्मिंगसाठी जटिल भाग तयार होण्यापूर्वी एक अचूक, बहु-झोन तापमान नकाशा आवश्यक आहे.ही समस्या या वस्तुस्थितीमुळे वाढली आहे की तापमान सामान्यत: गरम घटकांवर नियंत्रित केले जाते, तर शीटच्या जाडीमध्ये तापमान वितरण ही मुख्य प्रक्रिया परिवर्तनीय असते.
उदाहरणार्थ, पॉलिस्टीरिन सारखी अनाकार सामग्री सामान्यत: उच्च वितळण्याच्या ताकदीमुळे त्याच्या तयार तापमानाला गरम केल्यावर त्याची अखंडता टिकवून ठेवते.परिणामी, ते हाताळणे आणि तयार करणे सोपे आहे.जेव्हा स्फटिकासारखे पदार्थ गरम केले जाते, तेव्हा त्याचे वितळलेले तापमान गाठल्यावर ते घनतेपासून द्रवपदार्थात अधिक नाट्यमयरीत्या बदलते, ज्यामुळे तापमानाची खिडकी खूप अरुंद होते.
सभोवतालच्या तापमानातील बदलांमुळे थर्मोफॉर्मिंगमध्ये समस्या निर्माण होतात.जर कारखान्याचे तापमान बदलायचे असेल (म्हणजे उन्हाळ्याच्या महिन्यांत) स्वीकार्य मोल्डिंग तयार करण्यासाठी रोल फीड गती शोधण्याची चाचणी आणि त्रुटी पद्धत अपुरी ठरू शकते.10 डिग्री सेल्सिअस तापमानात बदल झाल्यामुळे उत्पादनावर लक्षणीय परिणाम होऊ शकतो कारण तापमान श्रेणी अतिशय अरुंद आहे.
पारंपारिकपणे, थर्मोफॉर्मर्स शीट तापमान नियंत्रणासाठी विशेष मॅन्युअल तंत्रांवर अवलंबून असतात.तथापि, हा दृष्टिकोन अनेकदा उत्पादनाची सातत्य आणि गुणवत्तेच्या बाबतीत अपेक्षित परिणामांपेक्षा कमी उत्पन्न देतो.ऑपरेटर्सना समतोल साधणे कठीण असते, ज्यामध्ये शीटच्या कोर आणि पृष्ठभागाच्या तापमानांमधील फरक कमी करणे समाविष्ट असते, तसेच दोन्ही भाग सामग्रीच्या किमान आणि कमाल तापमानात राहतील याची खात्री करतात.
याव्यतिरिक्त, थर्मोफॉर्मिंगमध्ये प्लास्टिक शीटशी थेट संपर्क अव्यवहार्य आहे कारण यामुळे प्लास्टिकच्या पृष्ठभागावर डाग येऊ शकतात आणि अस्वीकार्य प्रतिसाद वेळा येऊ शकतात.
वाढत्या प्रमाणात, प्लास्टिक उद्योग प्रक्रिया तापमान मापन आणि नियंत्रणासाठी संपर्क नसलेल्या इन्फ्रारेड तंत्रज्ञानाचे फायदे शोधत आहे.इन्फ्रारेड-आधारित सेन्सिंग सोल्यूशन्स अशा परिस्थितीत तापमान मोजण्यासाठी उपयुक्त आहेत ज्यामध्ये थर्मोकपल्स किंवा इतर प्रोब-प्रकार सेन्सर वापरता येत नाहीत किंवा अचूक डेटा तयार करत नाहीत.
ओव्हन किंवा ड्रायरच्या ऐवजी थेट उत्पादनाचे तापमान मोजण्यासाठी, जलद गतीने आणि कार्यक्षमतेने चालणाऱ्या प्रक्रियेच्या तापमानाचे परीक्षण करण्यासाठी संपर्क नसलेल्या आयआर थर्मामीटरचा वापर केला जाऊ शकतो.त्यानंतर वापरकर्ते चांगल्या उत्पादनाची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी प्रक्रिया पॅरामीटर्स सहजपणे समायोजित करू शकतात.
थर्मोफॉर्मिंग ऍप्लिकेशन्ससाठी, स्वयंचलित इन्फ्रारेड तापमान मॉनिटरिंग सिस्टममध्ये सामान्यत: ऑपरेटर इंटरफेस आणि थर्मोफॉर्मिंग ओव्हनमधून प्रक्रिया मोजण्यासाठी डिस्प्ले समाविष्ट असतो.IR थर्मामीटर 1% अचूकतेसह गरम, हलणाऱ्या प्लास्टिक शीटचे तापमान मोजते.बिल्ट-इन मेकॅनिकल रिलेसह डिजिटल पॅनेल मीटर तापमान डेटा प्रदर्शित करते आणि सेट पॉइंट तापमान गाठल्यावर अलार्म सिग्नल आउटपुट करते.
इन्फ्रारेड सिस्टम सॉफ्टवेअरचा वापर करून, थर्मोफॉर्मर तापमान आणि आउटपुट श्रेणी, तसेच उत्सर्जन आणि अलार्म पॉइंट्स सेट करू शकतात आणि नंतर रिअल-टाइम आधारावर तापमान रीडिंगचे निरीक्षण करू शकतात.जेव्हा प्रक्रिया सेट पॉईंट तापमानापर्यंत पोहोचते, तेव्हा रिले बंद होते आणि चक्र नियंत्रित करण्यासाठी एकतर सूचक प्रकाश किंवा ऐकू येईल असा अलार्म ट्रिगर करतो.प्रक्रिया तापमान डेटा संग्रहित केला जाऊ शकतो किंवा विश्लेषण आणि प्रक्रिया दस्तऐवजीकरणासाठी इतर अनुप्रयोगांमध्ये निर्यात केला जाऊ शकतो.
IR मोजमापांच्या डेटाबद्दल धन्यवाद, उत्पादन लाइन ऑपरेटर मध्यम विभागाला जास्त गरम न करता कमीत कमी कालावधीत शीट पूर्णपणे संतृप्त करण्यासाठी इष्टतम ओव्हन सेटिंग निर्धारित करू शकतात.व्यावहारिक अनुभवामध्ये अचूक तापमान डेटा जोडण्याचा परिणाम फारच कमी नकारांसह ड्रेप मोल्डिंग सक्षम करतो.आणि, जाड किंवा पातळ सामग्रीसह अधिक कठीण प्रकल्पांमध्ये प्लास्टिक एकसमान गरम केल्यावर भिंतीची जाडी एकसमान असते.
IR सेन्सर तंत्रज्ञानासह थर्मोफॉर्मिंग सिस्टम थर्मोप्लास्टिक डी-मोल्डिंग प्रक्रिया देखील अनुकूल करू शकतात.या प्रक्रियांमध्ये, ऑपरेटर कधीकधी त्यांचे ओव्हन खूप गरम करतात किंवा मोल्डमध्ये भाग खूप लांब ठेवतात.इन्फ्रारेड सेन्सर असलेल्या प्रणालीचा वापर करून, ते साच्यांमध्ये सातत्यपूर्ण थंड तापमान राखू शकतात, उत्पादन वाढवू शकतात आणि भाग चिकटून किंवा विकृत झाल्यामुळे लक्षणीय नुकसान न करता काढू शकतात.
नॉन-कॉन्टॅक्ट इन्फ्रारेड तापमान मापन प्लॅस्टिक उत्पादकांसाठी अनेक सिद्ध फायदे देत असले तरीही, इन्स्ट्रुमेंटेशन पुरवठादार नवीन उपाय विकसित करत राहतात, उत्पादन वातावरणाची मागणी करताना IR प्रणालीची अचूकता, विश्वासार्हता आणि वापर सुलभता सुधारते.
IR थर्मामीटरने पाहण्याच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, इन्स्ट्रुमेंट कंपन्यांनी सेन्सर प्लॅटफॉर्म विकसित केले आहेत जे एकात्मिक थ्रू-द-लेन्स लक्ष्य दृश्य, तसेच लेसर किंवा व्हिडिओ पाहणे प्रदान करतात.हा एकत्रित दृष्टीकोन अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितीत अचूक लक्ष्य आणि लक्ष्य स्थान सुनिश्चित करतो.
थर्मामीटर एकाच वेळी रिअल-टाइम व्हिडिओ मॉनिटरिंग आणि स्वयंचलित प्रतिमा रेकॉर्डिंग आणि स्टोरेज देखील समाविष्ट करू शकतात - अशा प्रकारे मौल्यवान नवीन प्रक्रिया माहिती वितरीत करते.वापरकर्ते त्वरीत आणि सहजपणे प्रक्रियेचे स्नॅपशॉट घेऊ शकतात आणि त्यांच्या दस्तऐवजीकरणामध्ये तापमान आणि वेळ/तारीख माहिती समाविष्ट करू शकतात.
आजचे कॉम्पॅक्ट आयआर थर्मोमीटर पूर्वीच्या, अवजड सेन्सर मॉडेल्सच्या ऑप्टिकल रिझोल्यूशनच्या दुप्पट ऑफर करतात, प्रक्रिया नियंत्रण अनुप्रयोगांची मागणी करण्यासाठी त्यांची कार्यक्षमता वाढवतात आणि संपर्क तपासणीस थेट बदलण्याची परवानगी देतात.
काही नवीन IR सेन्सर डिझाईन्समध्ये लघु संवेदन हेड आणि वेगळे इलेक्ट्रॉनिक्स वापरतात.सेन्सर 22:1 पर्यंत ऑप्टिकल रिझोल्यूशन मिळवू शकतात आणि 200°C पर्यंत पोहोचणारे वातावरणीय तापमान कोणत्याही कूलिंगशिवाय सहन करू शकतात.हे मर्यादित जागेत आणि कठीण सभोवतालच्या परिस्थितीत अगदी लहान स्पॉट आकारांचे अचूक मापन करण्यास अनुमती देते.सेन्सर कुठेही बसवता येतील इतके लहान आहेत आणि कठोर औद्योगिक प्रक्रियांपासून संरक्षणासाठी स्टेनलेस स्टीलच्या आवारात ठेवता येतात.IR सेन्सर इलेक्ट्रॉनिक्समधील नवकल्पनांमुळे सिग्नल प्रोसेसिंग क्षमता देखील सुधारली आहे, ज्यात उत्सर्जन, नमुना आणि होल्ड, पीक होल्ड, व्हॅली होल्ड आणि सरासरी कार्ये यांचा समावेश आहे.काही सिस्टीमसह, हे व्हेरिएबल्स रिमोट वापरकर्ता इंटरफेसमधून अतिरिक्त सोयीसाठी समायोजित केले जाऊ शकतात.
अंतिम वापरकर्ते आता मोटर चालवलेले, रिमोट-नियंत्रित व्हेरिएबल लक्ष्य फोकसिंगसह IR थर्मामीटर निवडू शकतात.ही क्षमता इन्स्ट्रुमेंटच्या मागील बाजूस मॅन्युअली किंवा RS-232/RS-485 PC कनेक्शनद्वारे, मापन लक्ष्यांच्या फोकसचे जलद आणि अचूक समायोजन करण्यास अनुमती देते.
रिमोट कंट्रोल व्हेरिएबल टार्गेट फोकसिंग असलेले IR सेन्सर्स प्रत्येक ऍप्लिकेशनच्या गरजेनुसार कॉन्फिगर केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे चुकीच्या इंस्टॉलेशनची शक्यता कमी होते.अभियंते त्यांच्या स्वतःच्या कार्यालयाच्या सुरक्षिततेतून सेन्सरच्या मापन लक्ष्यावर लक्ष केंद्रित करू शकतात आणि तत्काळ सुधारात्मक कारवाई करण्यासाठी त्यांच्या प्रक्रियेत तापमानातील फरकांचे सतत निरीक्षण आणि रेकॉर्ड करू शकतात.
पुरवठादार फील्ड कॅलिब्रेशन सॉफ्टवेअरसह सिस्टीम पुरवून इन्फ्रारेड तापमान मापनाची अष्टपैलुता सुधारत आहेत, ज्यामुळे वापरकर्त्यांना साइटवर सेन्सर कॅलिब्रेट करता येतात.शिवाय, नवीन IR सिस्टीम भौतिक कनेक्शनसाठी भिन्न माध्यम प्रदान करतात, ज्यामध्ये द्रुत डिस्कनेक्ट कनेक्टर आणि टर्मिनल कनेक्शन समाविष्ट आहेत;उच्च- आणि कमी-तापमान मोजण्यासाठी भिन्न तरंगलांबी;आणि milliamp, millivolt आणि thermocouple सिग्नल्सची निवड.
इन्स्ट्रुमेंटेशन डिझायनर्सनी IR सेन्सर्सशी निगडित उत्सर्जन समस्यांना प्रतिसाद दिला आहे, ज्यामुळे उत्सर्जनाच्या अनिश्चिततेमुळे त्रुटी कमी करणाऱ्या लहान तरंगलांबी युनिट्स विकसित होतात.ही उपकरणे पारंपारिक, उच्च तापमान सेन्सर्सइतकी लक्ष्य सामग्रीवरील उत्सर्जनशीलतेतील बदलांसाठी संवेदनशील नाहीत.यामुळे, ते वेगवेगळ्या तापमानांवर विविध लक्ष्यांवर अधिक अचूक वाचन प्रदान करतात.
स्वयंचलित उत्सर्जन सुधार मोडसह IR तापमान मापन प्रणाली उत्पादकांना वारंवार उत्पादनातील बदलांना सामावून घेण्यासाठी पूर्वनिर्धारित पाककृती सेट-अप करण्यास सक्षम करते.मापन लक्ष्यामध्ये थर्मल अनियमितता त्वरीत ओळखून, ते वापरकर्त्याला उत्पादनाची गुणवत्ता आणि एकसमानता सुधारण्यास, भंगार कमी करण्यास आणि कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्यास अनुमती देतात.एखादी चूक किंवा दोष आढळल्यास, सुधारात्मक कारवाईसाठी सिस्टम अलार्म ट्रिगर करू शकते.
वर्धित इन्फ्रारेड सेन्सिंग तंत्रज्ञान उत्पादन प्रक्रिया सुव्यवस्थित करण्यास देखील मदत करू शकते.ऑपरेटर विद्यमान तापमान सेटपॉईंट सूचीमधून एक भाग क्रमांक निवडू शकतात आणि प्रत्येक शिखर तापमान मूल्य स्वयंचलितपणे रेकॉर्ड करू शकतात.हे समाधान वर्गीकरण काढून टाकते आणि सायकल वेळा वाढवते.हे हीटिंग झोनचे नियंत्रण देखील अनुकूल करते आणि उत्पादकता वाढवते.
थर्मोफॉर्मर्सना स्वयंचलित इन्फ्रारेड तापमान मापन प्रणालीच्या गुंतवणुकीवरील परताव्याचे पूर्णपणे विश्लेषण करण्यासाठी, त्यांनी काही प्रमुख घटकांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे.तळाच्या ओळीतील खर्च कमी करणे म्हणजे वेळ, ऊर्जा आणि स्क्रॅप कपातीची रक्कम विचारात घेणे, तसेच थर्मोफॉर्मिंग प्रक्रियेतून जाणाऱ्या प्रत्येक शीटवर माहिती गोळा करण्याची आणि अहवाल देण्याची क्षमता.स्वयंचलित IR सेन्सिंग सिस्टमच्या एकूण फायद्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
• दर्जेदार दस्तऐवजीकरण आणि ISO अनुपालनासाठी उत्पादित केलेल्या प्रत्येक भागाची थर्मल प्रतिमा संग्रहित करण्याची आणि ग्राहकांना प्रदान करण्याची क्षमता.
गैर-संपर्क इन्फ्रारेड तापमान मोजमाप हे नवीन तंत्रज्ञान नाही, परंतु अलीकडील नवकल्पनांमुळे खर्च कमी झाला आहे, विश्वासार्हता वाढली आहे आणि मोजमापाची लहान युनिट्स सक्षम झाली आहेत.IR तंत्रज्ञानाचा वापर करणार्‍या थर्मोफॉर्मर्सना उत्पादन सुधारणा आणि भंगारात घट यांचा फायदा होतो.भागांची गुणवत्ता देखील सुधारते कारण उत्पादकांना त्यांच्या थर्मोफॉर्मिंग मशीनमधून अधिक एकसमान जाडी मिळते.
For more information contact R&C Instrumentation, +27 11 608 1551, info@randci.co.za, www.randci.co.za
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-19-2019