تھرموفارمڈ مصنوعات کی درست تکمیل کو یقینی بنانے کے لیے پلاسٹک کی صنعت میں درجہ حرارت کی مستقل، درست پیمائش بہت ضروری ہے۔اسٹیشنری اور روٹری تھرموفارمنگ ایپلی کیشنز دونوں میں، کم درجہ حرارت تشکیل شدہ حصے میں دباؤ پیدا کرتا ہے، جب کہ درجہ حرارت جو بہت زیادہ ہوتا ہے وہ چھالے پڑنے اور رنگ یا چمک کے ضائع ہونے جیسے مسائل کا سبب بن سکتا ہے۔
اس آرٹیکل میں، ہم اس بات پر بات کریں گے کہ کس طرح انفراریڈ (IR) غیر رابطہ درجہ حرارت کی پیمائش میں پیشرفت نہ صرف تھرموفارمنگ آپریشنز کو ان کے مینوفیکچرنگ کے عمل اور کاروباری نتائج کو بہتر بنانے میں مدد دیتی ہے، بلکہ حتمی مصنوعات کے معیار اور وشوسنییتا کے لیے صنعت کے معیارات کی تعمیل کو بھی قابل بناتی ہے۔
تھرموفارمنگ وہ عمل ہے جس کے ذریعے تھرمو پلاسٹک شیٹ کو گرم کرکے نرم اور لچکدار بنایا جاتا ہے، اور تین جہتی شکل میں مجبور کرکے دو محوری طور پر بگاڑ دیا جاتا ہے۔یہ عمل سڑنا کی موجودگی یا غیر موجودگی میں ہوسکتا ہے۔تھرموپلاسٹک شیٹ کو گرم کرنا تھرموفارمنگ آپریشن میں سب سے اہم مراحل میں سے ایک ہے۔بنانے والی مشینیں عام طور پر سینڈوچ قسم کے ہیٹر استعمال کرتی ہیں، جو شیٹ کے مواد کے اوپر اور نیچے اورکت ہیٹر کے پینل پر مشتمل ہوتی ہیں۔
تھرمو پلاسٹک شیٹ کا بنیادی درجہ حرارت، اس کی موٹائی اور مینوفیکچرنگ ماحول کا درجہ حرارت سبھی اس بات پر اثرانداز ہوتے ہیں کہ پلاسٹک پولیمر کی زنجیریں کس طرح مولڈ ہونے والی حالت میں بہتی ہیں اور نیم کرسٹل لائن پولیمر ڈھانچے میں اصلاح کرتی ہیں۔حتمی منجمد مالیکیولر ڈھانچہ مواد کی جسمانی خصوصیات کے ساتھ ساتھ حتمی مصنوعات کی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔
مثالی طور پر، تھرمو پلاسٹک شیٹ کو اس کے مناسب درجہ حرارت پر یکساں طور پر گرم ہونا چاہیے۔اس کے بعد شیٹ ایک مولڈنگ اسٹیشن پر منتقل ہوتی ہے، جہاں ایک اپریٹس اسے مولڈ کے خلاف دباتا ہے تاکہ وہ حصہ بن سکے، یا تو ویکیوم یا دباؤ والی ہوا کا استعمال کرتے ہوئے، بعض اوقات مکینیکل پلگ کی مدد سے۔آخر میں، حصہ عمل کے ٹھنڈا ہونے کے مرحلے کے لیے سڑنا سے باہر نکلتا ہے۔
تھرموفارمنگ کی زیادہ تر پیداوار رول فیڈ مشینوں کے ذریعے ہوتی ہے، جبکہ شیٹ فیڈ مشینیں چھوٹے حجم کی ایپلی کیشنز کے لیے ہوتی ہیں۔بہت بڑے حجم کے آپریشنز کے ساتھ، ایک مکمل مربوط، ان لائن، بند لوپ تھرموفارمنگ سسٹم کو جائز قرار دیا جا سکتا ہے۔لائن خام مال پلاسٹک وصول کرتی ہے اور ایکسٹروڈرز براہ راست تھرموفارمنگ مشین میں فیڈ کرتے ہیں۔
کچھ قسم کے تھرموفارمنگ ٹولز تھرموفارمنگ مشین کے اندر تشکیل شدہ آرٹیکل کو کاٹنے کے قابل بناتے ہیں۔اس طریقے کو استعمال کرتے ہوئے کٹ کی زیادہ درستگی ممکن ہے کیونکہ پروڈکٹ اور سکیلیٹل سکریپ کو دوبارہ جگہ دینے کی ضرورت نہیں ہے۔متبادلات وہ ہیں جہاں تشکیل شدہ شیٹ انڈیکس براہ راست کراپنگ اسٹیشن پر جاتی ہے۔
زیادہ پیداواری حجم کے لیے عام طور پر تھرموفارمنگ مشین کے ساتھ پارٹس اسٹیکر کے انضمام کی ضرورت ہوتی ہے۔ایک بار اسٹیک ہو جانے کے بعد، تیار شدہ مضامین کو آخری گاہک تک پہنچانے کے لیے خانوں میں پیک کر دیا جاتا ہے۔الگ کیے گئے کنکال کے اسکریپ کو بعد میں کاٹنے کے لیے مینڈرل پر زخم کیا جاتا ہے یا تھرموفارمنگ مشین کے ساتھ لائن میں کاٹنے والی مشین سے گزرتا ہے۔
بڑی شیٹ تھرموفارمنگ ایک پیچیدہ آپریشن ہے جو اضطراب کے لیے حساس ہے، جو مسترد شدہ حصوں کی تعداد کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے۔نئے ڈیزائنر پولیمر اور ملٹی لیئر شیٹس کی چھوٹی پروسیسنگ ونڈو کے ساتھ مل کر جزوی سطح کے معیار، موٹائی کی درستگی، سائیکل کا وقت اور پیداوار کے لیے آج کی سخت تقاضوں نے مینوفیکچررز کو اس عمل کے کنٹرول کو بہتر بنانے کے طریقے تلاش کرنے پر آمادہ کیا ہے۔
تھرموفارمنگ کے دوران، شیٹ ہیٹنگ ریڈی ایشن، کنویکشن اور ترسیل کے ذریعے ہوتی ہے۔یہ میکانزم بہت زیادہ غیر یقینی صورتحال کے ساتھ ساتھ حرارت کی منتقلی کی حرکیات میں وقت کے تغیرات اور غیر خطوط کو متعارف کراتے ہیں۔مزید برآں، شیٹ ہیٹنگ ایک مقامی طور پر تقسیم شدہ عمل ہے جسے جزوی تفریق مساوات کے ذریعہ بہترین طریقے سے بیان کیا گیا ہے۔
تھرموفارمنگ کے لیے پیچیدہ حصوں کی تشکیل سے پہلے ایک درست، کثیر زون درجہ حرارت کا نقشہ درکار ہوتا ہے۔یہ مسئلہ اس حقیقت سے بڑھ گیا ہے کہ درجہ حرارت عام طور پر حرارتی عناصر پر کنٹرول کیا جاتا ہے، جبکہ شیٹ کی موٹائی میں درجہ حرارت کی تقسیم اہم عمل متغیر ہے۔
مثال کے طور پر، پولی اسٹیرین جیسا بے ساختہ مواد عام طور پر اپنی سالمیت کو برقرار رکھے گا جب اس کے بننے والے درجہ حرارت پر زیادہ پگھلنے کی طاقت کی وجہ سے گرم کیا جاتا ہے۔نتیجے کے طور پر، یہ ہینڈل کرنے اور فارم کرنے کے لئے آسان ہے.جب ایک کرسٹل لائن مواد کو گرم کیا جاتا ہے، تو یہ زیادہ ڈرامائی طور پر ٹھوس سے مائع میں تبدیل ہوتا ہے جب اس کے پگھلنے کے درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، جس سے درجہ حرارت کی تشکیل کی کھڑکی بہت تنگ ہوجاتی ہے۔
محیطی درجہ حرارت میں تبدیلی بھی تھرموفارمنگ میں مسائل کا باعث بنتی ہے۔قابل قبول مولڈنگ تیار کرنے کے لیے رول فیڈ کی رفتار تلاش کرنے کا آزمائشی اور غلطی کا طریقہ کار ناکافی ثابت ہو سکتا ہے اگر فیکٹری کا درجہ حرارت تبدیل ہو جائے (یعنی گرمیوں کے مہینوں میں)۔درجہ حرارت میں 10 ° C کی تبدیلی کا آؤٹ پٹ پر خاصا اثر ہو سکتا ہے کیونکہ درجہ حرارت کی حد بہت تنگ ہوتی ہے۔
روایتی طور پر، تھرموفارمرز نے شیٹ کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے خصوصی دستی تکنیکوں پر انحصار کیا ہے۔تاہم، یہ طریقہ اکثر مصنوعات کی مستقل مزاجی اور معیار کے لحاظ سے مطلوبہ نتائج سے کم حاصل کرتا ہے۔آپریٹرز کے پاس توازن قائم کرنے کا ایک مشکل عمل ہوتا ہے، جس میں شیٹ کے بنیادی اور سطح کے درجہ حرارت کے درمیان فرق کو کم کرنا شامل ہوتا ہے، جبکہ اس بات کو یقینی بنانا ہوتا ہے کہ دونوں جگہیں مواد کے کم سے کم اور زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کے اندر رہیں۔
مزید برآں، تھرموفارمنگ میں پلاسٹک شیٹ کے ساتھ براہ راست رابطہ ناقابل عمل ہے کیونکہ یہ پلاسٹک کی سطحوں پر داغ دھبے اور ردعمل کے ناقابل قبول وقت کا سبب بن سکتا ہے۔
تیزی سے، پلاسٹک کی صنعت عمل کے درجہ حرارت کی پیمائش اور کنٹرول کے لیے غیر رابطہ اورکت ٹیکنالوجی کے فوائد کو دریافت کر رہی ہے۔انفراریڈ پر مبنی سینسنگ حل ایسے حالات میں درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے مفید ہیں جن میں تھرموکوپلز یا دیگر تحقیقاتی قسم کے سینسر استعمال نہیں کیے جا سکتے، یا درست ڈیٹا تیار نہیں کرتے۔
غیر رابطہ IR تھرمامیٹر کو تیز رفتار حرکت کے عمل کے درجہ حرارت کو تیزی سے اور مؤثر طریقے سے مانیٹر کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، تندور یا ڈرائر کی بجائے براہ راست پروڈکٹ کے درجہ حرارت کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔اس کے بعد صارف پروڈکٹ کے بہترین معیار کو یقینی بنانے کے لیے عمل کے پیرامیٹرز کو آسانی سے ایڈجسٹ کر سکتے ہیں۔
تھرموفارمنگ ایپلی کیشنز کے لیے، ایک خودکار اورکت درجہ حرارت کی نگرانی کے نظام میں عام طور پر ایک آپریٹر انٹرفیس اور تھرموفارمنگ اوون سے عمل کی پیمائش کے لیے ایک ڈسپلے شامل ہوتا ہے۔ایک IR تھرمامیٹر 1% درستگی کے ساتھ گرم، حرکت پذیر پلاسٹک کی چادروں کے درجہ حرارت کی پیمائش کرتا ہے۔بلٹ ان مکینیکل ریلے والا ڈیجیٹل پینل میٹر درجہ حرارت کا ڈیٹا دکھاتا ہے اور سیٹ پوائنٹ درجہ حرارت تک پہنچنے پر الارم سگنل آؤٹ پٹ کرتا ہے۔
انفراریڈ سسٹم سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے، تھرموفارمرز درجہ حرارت اور آؤٹ پٹ رینجز کے ساتھ ساتھ اخراج اور الارم پوائنٹس کو سیٹ کر سکتے ہیں، اور پھر ریئل ٹائم بنیاد پر درجہ حرارت کی ریڈنگ کی نگرانی کر سکتے ہیں۔جب عمل سیٹ پوائنٹ کے درجہ حرارت سے ٹکرا جاتا ہے تو، ایک ریلے بند ہو جاتا ہے اور یا تو ایک اشارے کی روشنی کو متحرک کرتا ہے یا سائیکل کو کنٹرول کرنے کے لیے قابل سماعت الارم۔عمل کے درجہ حرارت کے اعداد و شمار کو آرکائیو کیا جا سکتا ہے یا تجزیہ اور پراسیس دستاویزات کے لیے دیگر ایپلی کیشنز کو ایکسپورٹ کیا جا سکتا ہے۔
IR پیمائش کے ڈیٹا کی بدولت، پروڈکشن لائن آپریٹرز درمیانی حصے کو زیادہ گرم کیے بغیر کم سے کم وقت میں شیٹ کو مکمل طور پر سیر کرنے کے لیے اوون کی بہترین ترتیب کا تعین کر سکتے ہیں۔عملی تجربے میں درست درجہ حرارت کے اعداد و شمار کو شامل کرنے کا نتیجہ بہت کم ردوں کے ساتھ ڈریپ مولڈنگ کو قابل بناتا ہے۔اور، موٹے یا پتلے مواد کے ساتھ زیادہ مشکل پروجیکٹس کی دیوار کی موٹائی زیادہ یکساں ہوتی ہے جب پلاسٹک کو یکساں طور پر گرم کیا جاتا ہے۔
IR سینسر ٹیکنالوجی کے ساتھ تھرموفارمنگ سسٹم تھرمو پلاسٹک ڈی مولڈنگ کے عمل کو بھی بہتر بنا سکتے ہیں۔ان عملوں میں، آپریٹرز بعض اوقات اپنے اوون کو بہت زیادہ گرم کرتے ہیں، یا پرزوں کو مولڈ میں بہت لمبا چھوڑ دیتے ہیں۔انفراریڈ سینسر والے سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے، وہ سانچوں میں ٹھنڈک کے درجہ حرارت کو برقرار رکھ سکتے ہیں، پیداوار میں اضافہ کر سکتے ہیں اور پرزوں کو چپکنے یا خرابی کی وجہ سے نمایاں نقصان کے بغیر ہٹانے کی اجازت دیتے ہیں۔
اگرچہ غیر رابطہ اورکت درجہ حرارت کی پیمائش پلاسٹک کے مینوفیکچررز کے لیے بہت سے ثابت شدہ فوائد پیش کرتی ہے، لیکن آلات فراہم کرنے والے نئے حل تیار کرتے رہتے ہیں، جس سے پیداواری ماحول کا مطالبہ کرنے میں IR سسٹم کی درستگی، وشوسنییتا اور آسانی سے استعمال میں مزید بہتری آتی ہے۔
IR تھرمامیٹر کے ساتھ دیکھنے کے مسائل کو حل کرنے کے لیے، آلہ ساز کمپنیوں نے سینسر پلیٹ فارم تیار کیے ہیں جو لینس کے ذریعے ٹارگٹ سیٹنگ کے علاوہ لیزر یا ویڈیو سیٹنگ فراہم کرتے ہیں۔یہ مشترکہ نقطہ نظر انتہائی منفی حالات میں درست ہدف اور ہدف کے مقام کو یقینی بناتا ہے۔
تھرمامیٹر بیک وقت ریئل ٹائم ویڈیو مانیٹرنگ اور خودکار امیج ریکارڈنگ اور اسٹوریج کو بھی شامل کر سکتے ہیں – اس طرح قیمتی نئی پروسیس کی معلومات فراہم کرتے ہیں۔صارفین جلدی اور آسانی سے اس عمل کے اسنیپ شاٹس لے سکتے ہیں اور اپنی دستاویزات میں درجہ حرارت اور وقت/تاریخ کی معلومات شامل کر سکتے ہیں۔
آج کے کمپیکٹ IR تھرمامیٹر پہلے کے، بڑے سینسر ماڈلز کے مقابلے میں دوگنا آپٹیکل ریزولوشن پیش کرتے ہیں، پراسیس کنٹرول ایپلی کیشنز کے مطالبے میں اپنی کارکردگی کو بڑھاتے ہیں اور رابطے کی تحقیقات کو براہ راست تبدیل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔
کچھ نئے IR سینسر ڈیزائن میں چھوٹے سینسنگ ہیڈ اور علیحدہ الیکٹرانکس کا استعمال کیا گیا ہے۔سینسر 22:1 آپٹیکل ریزولوشن حاصل کر سکتے ہیں اور بغیر کسی ٹھنڈک کے 200 ° C تک پہنچنے والے محیطی درجہ حرارت کو برداشت کر سکتے ہیں۔یہ محدود جگہوں اور مشکل محیطی حالات میں بہت چھوٹے اسپاٹ سائز کی درست پیمائش کی اجازت دیتا ہے۔سینسر اتنے چھوٹے ہیں کہ تقریباً کہیں بھی نصب کیے جا سکتے ہیں، اور سخت صنعتی عمل سے تحفظ کے لیے انہیں سٹینلیس سٹیل کے انکلوژر میں رکھا جا سکتا ہے۔IR سینسر الیکٹرانکس میں ایجادات نے سگنل پروسیسنگ کی صلاحیتوں میں بھی بہتری لائی ہے، بشمول اخراج، نمونہ اور ہولڈ، چوٹی ہولڈ، ویلی ہولڈ اور اوسط افعال۔کچھ سسٹمز کے ساتھ، اضافی سہولت کے لیے ان متغیرات کو ریموٹ یوزر انٹرفیس سے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
آخری صارفین اب موٹرائزڈ، ریموٹ کنٹرول متغیر ٹارگٹ فوکسنگ کے ساتھ IR تھرمامیٹر کا انتخاب کر سکتے ہیں۔یہ صلاحیت پیمائش کے اہداف کے فوکس کو تیز اور درست ایڈجسٹمنٹ کی اجازت دیتی ہے، یا تو دستی طور پر آلے کے عقب میں یا دور سے RS-232/RS-485 PC کنکشن کے ذریعے۔
ریموٹ کنٹرول متغیر ٹارگٹ فوکسنگ والے IR سینسرز کو ہر درخواست کی ضرورت کے مطابق ترتیب دیا جا سکتا ہے، جس سے غلط انسٹالیشن کا امکان کم ہو جاتا ہے۔انجینئر اپنے دفتر کی حفاظت سے سینسر کی پیمائش کے ہدف کو ٹھیک کر سکتے ہیں، اور فوری اصلاحی کارروائی کرنے کے لیے اپنے عمل میں درجہ حرارت کے تغیرات کا مسلسل مشاہدہ اور ریکارڈ کر سکتے ہیں۔
سپلائرز فیلڈ کیلیبریشن سوفٹ ویئر کے ساتھ سسٹمز فراہم کرکے انفراریڈ درجہ حرارت کی پیمائش کی استعداد کو مزید بہتر بنا رہے ہیں، جس سے صارفین سائٹ پر سینسر کیلیبریٹ کر سکتے ہیں۔اس کے علاوہ، نئے IR سسٹم فزیکل کنکشن کے لیے مختلف ذرائع پیش کرتے ہیں، بشمول فوری منقطع کنیکٹر اور ٹرمینل کنکشن؛اعلی اور کم درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے مختلف طول موج؛اور ملی ایمپ، ملی وولٹ اور تھرموکوپل سگنلز کا انتخاب۔
انسٹرومینٹیشن ڈیزائنرز نے IR سینسر سے وابستہ اخراج کے مسائل کا جواب مختصر طول موج کی اکائیاں تیار کرکے دیا ہے جو اخراج کی غیر یقینی صورتحال کی وجہ سے غلطیوں کو کم کرتے ہیں۔یہ آلات ٹارگٹ میٹریل پر خارج ہونے والی تبدیلیوں کے لیے اتنے حساس نہیں ہیں جتنے روایتی، اعلی درجہ حرارت کے سینسر۔اس طرح، وہ مختلف درجہ حرارت پر مختلف اہداف پر زیادہ درست ریڈنگ فراہم کرتے ہیں۔
IR درجہ حرارت کی پیمائش کے نظام خود کار طریقے سے اخراج کی اصلاح کے موڈ کے ساتھ مینوفیکچررز کو مصنوعات کی متواتر تبدیلیوں کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے پہلے سے طے شدہ ترکیبیں ترتیب دینے کے قابل بناتے ہیں۔پیمائش کے ہدف کے اندر تھرمل بے قاعدگیوں کی فوری شناخت کرکے، وہ صارف کو مصنوعات کے معیار اور یکسانیت کو بہتر بنانے، سکریپ کو کم کرنے اور آپریٹنگ کارکردگی کو بہتر بنانے کی اجازت دیتے ہیں۔اگر کوئی خرابی یا خرابی واقع ہوتی ہے، تو نظام اصلاحی کارروائی کی اجازت دینے کے لیے الارم کو متحرک کر سکتا ہے۔
بہتر انفراریڈ سینسنگ ٹیکنالوجی پیداواری عمل کو ہموار کرنے میں بھی مدد کر سکتی ہے۔آپریٹرز موجودہ درجہ حرارت سیٹ پوائنٹ کی فہرست سے حصہ نمبر منتخب کر سکتے ہیں اور ہر چوٹی درجہ حرارت کی قدر کو خود بخود ریکارڈ کر سکتے ہیں۔یہ حل چھانٹی کو ختم کرتا ہے اور سائیکل کے اوقات کو بڑھاتا ہے۔یہ حرارتی زون کے کنٹرول کو بھی بہتر بناتا ہے اور پیداواری صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔
تھرموفارمرز کے لیے ایک خودکار انفراریڈ درجہ حرارت کی پیمائش کے نظام کی سرمایہ کاری پر واپسی کا مکمل تجزیہ کرنے کے لیے، انھیں کچھ اہم عوامل کو دیکھنا چاہیے۔نچلے درجے کے اخراجات کو کم کرنے کا مطلب ہے کہ وقت، توانائی، اور اسکریپ میں کمی کی مقدار کو مدنظر رکھنا، نیز تھرموفارمنگ کے عمل سے گزرنے والی ہر شیٹ پر معلومات جمع کرنے اور رپورٹ کرنے کی صلاحیت۔خودکار IR سینسنگ سسٹم کے مجموعی فوائد میں شامل ہیں:
• کوالٹی دستاویزات اور آئی ایس او کی تعمیل کے لیے تیار کردہ ہر حصے کی تھرمل امیج کے ساتھ صارفین کو آرکائیو کرنے اور فراہم کرنے کی اہلیت۔
غیر رابطہ اورکت درجہ حرارت کی پیمائش کوئی نئی ٹیکنالوجی نہیں ہے، لیکن حالیہ اختراعات نے لاگت کو کم کیا ہے، بھروسے میں اضافہ کیا ہے، اور پیمائش کی چھوٹی اکائیوں کو فعال کیا ہے۔IR ٹیکنالوجی کا استعمال کرنے والے تھرموفارمرز پیداوار میں بہتری اور اسکریپ میں کمی سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔پرزوں کا معیار بھی بہتر ہوتا ہے کیونکہ پروڈیوسر اپنی تھرموفارمنگ مشینوں سے زیادہ یکساں موٹائی حاصل کرتے ہیں۔
For more information contact R&C Instrumentation, +27 11 608 1551, info@randci.co.za, www.randci.co.za
پوسٹ ٹائم: اگست 19-2019