ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીનના કાર્યકારી સિદ્ધાંત સમજાવ્યો

By માઇક ચેન, પ્રોડક્શન ડિરેક્ટર | રબર ઉત્પાદનમાં ૧૨+ વર્ષ |લિંક્ડઇન

કી ટેકવેઝ

• ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીન ફ્લેશને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનથી બરડ થાય ત્યાં સુધી ઠંડુ કરીને દૂર કરે છે, પછી તેને ફરતા રોલરની અંદર ટમ્બલિંગ ઇમ્પેક્ટથી તોડી નાખે છે.
• આ પ્રક્રિયા કામ કરે છે કારણ કે પાતળો ફ્લેશ જાડા ભાગના શરીર કરતાં ઘણો ઝડપથી ઠંડુ થાય છે અને બરડ થઈ જાય છે, તેથી ફ્લેશ તૂટી જાય છે જ્યારે ભાગ ટકી રહે છે.
• પરિણામને ત્રણ પરિમાણો નિયંત્રિત કરે છે: ઓપરેટિંગ તાપમાન (−150°C સુધી), રોલર સ્પીડ (20–70 RPM), અને સાયકલ સમય (8 મિનિટથી ઓછો).
• આ એક ભૌતિક, સંપર્ક વિનાનો સિદ્ધાંત છે જે સાધનો કાપ્યા વિના ખૂબ જ બારીક ફ્લેશને દૂર કરે છે, જેના કારણે તે ચોકસાઇવાળા ભાગો પર 98% થી વધુ પાસ દર સુધી પહોંચે છે.

ટૂંકો જવાબ: ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીન નીચા તાપમાને સામગ્રીના વર્તનમાં ફેરફારનો ઉપયોગ કરીને ફ્લેશ અને બર્સને દૂર કરે છે. તે પાતળા ફ્લેશ સખત અને બરડ બને ત્યાં સુધી પ્રવાહી નાઇટ્રોજનથી ભાગોને સ્થિર કરે છે, પછી તેમને ફરતા રોલરમાં ગબડાવે છે જેથી અસર ફ્લેશને સ્થિર-ડક્ટાઇલ ભાગથી દૂર તોડી નાખે. તે એક ભૌતિક, બિન-સંપર્ક પ્રક્રિયા છે: કોઈ બ્લેડ નથી, કોઈ ઘર્ષક નથી, કોઈ મેન્યુઅલ ચૂંટવું નથી.

મોટાભાગની ફિનિશિંગ પદ્ધતિઓ સામગ્રીને કાપી, પીસવા અથવા ઘસવામાં આવે છે. ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ કંઈક અલગ જ કરે છે: તે સામગ્રીને જ બદલી નાખે છે, જેનાથી અનિચ્છનીય ફ્લેશને તે જે ઉત્પાદન સાથે જોડાયેલ છે તેના કરતાં તોડવાનું સરળ બને છે. આ સિદ્ધાંત મશીનિંગ કરતાં ભૌતિકશાસ્ત્ર જેવો લાગે છે, અને તે બરાબર એ જ છે.

આ માર્ગદર્શિકા પ્રક્રિયા પાછળનું વિજ્ઞાન સમજાવે છે, મશીન ચક્રને તબક્કાવાર રીતે સમજાવે છે, મુખ્ય ઘટકો અને પરિમાણોનું વિશ્લેષણ કરે છે, અને સ્પષ્ટ કરે છે કે ભાગ ટકી રહે છે ત્યારે ફ્લેશ કેમ તૂટી જાય છે. જો તમે ક્યારેય વિચાર્યું હોય કે મશીન ભાગને સ્પર્શ કર્યા વિના કેવી રીતે ડિફ્લેશ કરી શકે છે, તો આ જવાબ છે.

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ શું છે?

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ એ એક ફિનિશિંગ પ્રક્રિયા છે જે મોલ્ડેડ ભાગોમાંથી ફ્લેશ, બર અને પાર્ટિંગ-લાઇન વધારાને દૂર કરે છે, તેમને ક્રાયોજેનિક તાપમાને ઠંડુ કરીને જેથી પાતળી વધારાની સામગ્રી બરડ થઈ જાય, પછી તે બરડ ફ્લેશને તોડવા માટે યાંત્રિક અસરનો ઉપયોગ કરે છે."ક્રાયોજેનિક" શબ્દ ખૂબ જ ઓછા તાપમાનના ઉપયોગનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે સામાન્ય રીતે પ્રવાહી નાઇટ્રોજન દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે.

મિકેનિકલ ડિફ્લેશિંગથી વિપરીત, જેમાં ફરતી બેરલ અને ઘણીવાર કટીંગ અથવા ગ્રાઇન્ડીંગ ક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે, ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ પ્રાથમિક સાધન તરીકે ઠંડાનો ઉપયોગ કરે છે.આ પ્રક્રિયામાં બ્લેડ ભાગ પર દબાતી નથી, તેથી તે બારીક વિગતો, આંતરિક ધાર અને જટિલ આકારોથી ફ્લેશ દૂર કરે છે જે કાપવાનું સાધન પહોંચી શકતું નથી.આ જ કારણ છે કે તે ચોકસાઇ સીલ, લઘુચિત્ર એરોસ્પેસ ઘટકો અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ભાગો માટે માનક બની ગયું છે.

પ્રક્રિયા પાછળનું ભૌતિકશાસ્ત્ર

આખી પદ્ધતિ એક ભૌતિક ગુણધર્મ પર આધારિત છે: કાચ સંક્રમણ તાપમાન, અથવા Tg.તેના Tg ઉપર, એક રબર સંયોજન નરમ અને સ્થિતિસ્થાપક હોય છે; તેની નીચે, તે જ સામગ્રી સખત, કાચ જેવું અને બરડ બની જાય છે.ચોક્કસ Tg સંયોજન પ્રમાણે બદલાય છે - કુદરતી રબર અને ઘણા સિન્થેટીક્સ 0°C થી નીચેના તાપમાને બરડ બની જાય છે, જ્યારે સિલિકોન ઠંડા તાપમાને લવચીક રહે છે - પરંતુ આ સિદ્ધાંત બધા ઇલાસ્ટોમર્સમાં માન્ય રહે છે.

પ્રક્રિયાને પસંદગીયુક્ત બનાવતી મુખ્ય સમજ અહીં છે.ફ્લેશ પાતળો અને હળવો હોય છે, તેથી તેમાં ખૂબ જ ઓછો થર્મલ માસ હોય છે અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના સંપર્કમાં આવવા પર તે લગભગ તરત જ તેના Tg થી નીચે ઠંડુ થઈ જાય છે.મુખ્ય ભાગનું શરીર જાડું અને ભારે હોય છે, તેથી તે વધુ ગરમી જાળવી રાખે છે અને લાંબા સમય સુધી તેના બરડ બિંદુથી ઉપર રહે છે. રોલરમાં ભાગો ટૂંકા સમયમાં વિતાવે છે, ફ્લેશ બરડ થઈ જાય છે જ્યારે ભાગ પછીના પ્રભાવને ટકી રહેવા માટે પૂરતી નમ્રતા જાળવી રાખે છે.

પ્રવાહી નાઇટ્રોજન એ ફ્રીઝનો સ્ત્રોત છે કારણ કે તે અત્યંત ઠંડુ છે - તે લગભગ -૧૯૬°C પર ઉકળે છે - અને સસ્તું છે. મશીન તેને રોલર ચેમ્બરને તેના ઓપરેટિંગ તાપમાન -૧૫૦°C સુધી નીચે લાવવા માટે ઇન્જેક્ટ કરે છે, જે તાપમાન એટલું ઓછું છે કે ફ્લેશ ઝડપથી બરડ થઈ જાય છે અને ઓપરેટરની પ્રક્રિયા વિન્ડોને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

મશીન કેવી રીતે કામ કરે છે, સ્ટેપ બાય સ્ટેપ

મશીન ચક્ર ચલાવવા માટે સરળ છે પરંતુ તે ચોક્કસ સમય અને તાપમાન પર આધાર રાખે છે. લાક્ષણિક ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીનની અંદરનો ક્રમ અહીં છે:

1. બેચ લોડ કરો.ભાગોને રોલર ચેમ્બરમાં લોડ કરવામાં આવે છે, જે 80 લિટર સુધી સમાવી શકે છે - ભાગની ઘનતાના આધારે આશરે 15-20 કિલો ઉત્પાદન.
2. ચેમ્બર ઠંડુ કરો.રોલર તાપમાનને તેના -150°C ઓપરેટિંગ બિંદુ તરફ ઘટાડવા માટે પ્રવાહી નાઇટ્રોજન ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. 1.1 kW રેટેડ રેફ્રિજરેટિંગ ક્ષમતા ચક્ર દરમિયાન તાપમાનને સ્થિર રાખવામાં મદદ કરે છે.
3. ફ્લેશને બરછટ કરો.પાતળો ફ્લેશ તેના કાચના સંક્રમણ તાપમાન કરતાં વધુ ઠંડુ થાય છે અને સખત અને બરડ બની જાય છે, જ્યારે જાડા ભાગનું શરીર પ્રમાણમાં નરમ રહે છે.
4. ગબડી પડવું અને તૂટી પડવું.રોલર 20-70 RPM પર ફરે છે, ભાગોને ટમ્બલ કરે છે જેથી તેઓ એકબીજા અને ડ્રમ પર અથડાતા હોય. અસર ઊર્જા વિદાય રેખા પર બરડ ફ્લેશને દૂર કરે છે.
5. ચક્ર સમય સુધી પકડી રાખો.આખું ચક્ર 8 મિનિટથી ઓછા સમયમાં પૂર્ણ થાય છે - ફ્લેશ દૂર કરવા માટે પૂરતું લાંબું, અને ભાગને ઠંડુ થવાથી નુકસાન સુધી બચાવવા માટે પૂરતું ટૂંકું.
6. ઉતારો અને અલગ કરો.ડિફ્લેશ કરેલા ભાગો વિખેરાયેલા ફ્લેશ ટુકડાઓ સાથે બહાર નીકળી જાય છે, જેને પછી તૈયાર ઉત્પાદનથી અલગ કરવામાં આવે છે.

શું ખૂટે છે તે જુઓ: કોઈ બ્લેડ નથી, કોઈ ઘર્ષક માધ્યમ નથી, અને કોઈ ઓપરેટર પ્રક્રિયામાં પહોંચતો નથી.કારણ કે દૂર કરવાની શક્તિ ભાગોના ટમ્બલિંગ દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે, મશીન દરેક સપાટીને સમાન રીતે ટ્રિમ કરે છે, જેમાં અંડરકટ અને આંતરિક ધારનો સમાવેશ થાય છે.

મુખ્ય ઘટકો અને તેમની ભૂમિકાઓ

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીનમાં દરેક ઘટક સિદ્ધાંતના એક પગલાને અનુરૂપ હોય છે. ભૂમિકાઓને સમજવાથી પ્રક્રિયાને ટ્યુન અને મુશ્કેલીનિવારણ સરળ બને છે.

તરફથી સ્પષ્ટીકરણોલિક્વિડ નાઇટ્રોજન ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીનઉત્પાદન પાનું.

મશીનનો કોમ્પેક્ટ ફૂટપ્રિન્ટ - લગભગ ૧૨૦૦ મીમી લાંબો, ૨૦૦૦ મીમી પહોળો અને ૧૨૦૦ મીમી ઊંચો, ૨૦૦ કિલો વજનનો - એટલે કે આખો સિદ્ધાંત ફિનિશિંગ રૂમના આશ્ચર્યજનક રીતે નાના ખૂણામાં બંધબેસે છે.

શા માટે થિન ફ્લેશ તૂટી જાય છે અને ભાગ ટકી રહે છે

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગની પસંદગીને કારણે જ તે ચોકસાઇવાળા કાર્ય માટે વિશ્વસનીય છે, અને તે વિગતવાર સમજવા યોગ્ય છે કારણ કે તે પ્રક્રિયાને ફ્લેશ સાથે ભાગનો નાશ કરવાથી અટકાવે છે.

સમય જતાં બરડપણું સામગ્રીમાંથી પસાર થાય છે, અને પાતળા ભાગો જાડા ભાગો પહેલાં બરડ સ્થિતિમાં પહોંચે છે.ફ્લેશ, જે સામાન્ય રીતે એક મિલીમીટર જાડા હોય છે, તે તેના Tg દ્વારા લગભગ તરત જ ઠંડુ થાય છે. ભાગનું શરીર, ઘણી વખત જાડું, સપાટીથી અંદરની તરફ વધુ ધીમેથી ઠંડુ થાય છે. ટૂંકા ચક્ર દરમિયાન, ફ્લેશ સંપૂર્ણપણે બરછટ થઈ જાય છે જ્યારે ભાગનો મુખ્ય ભાગ - અને ઘણીવાર તેની કાર્યકારી સપાટી - તિરાડ પડ્યા વિના ટમ્બલિંગ અસરને શોષી લેવા માટે પૂરતી નરમ રહે છે.

આ જ કારણ છે કે ચક્ર સમય ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.ચક્ર ખૂબ લાંબો ચાલવાથી ભાગ પોતે જ તેના Tg થી નીચે ઠંડુ થઈ જાય છે અને બરડ થઈ જાય છે, તે સમયે ફ્લેશ દૂર કરતી ટમ્બલિંગ ઉત્પાદનને ચીપ કરવાનું શરૂ કરે છે.તેને ખૂબ ટૂંકો ચલાવો અને ફ્લેશ હજુ સુધી ક્ષતિગ્રસ્ત થયો નથી, તેથી તે સ્નેપ થવાને બદલે ખેંચાય છે. 8 મિનિટથી ઓછી સમયની સાયકલ વિન્ડો તે બે નિષ્ફળતાઓ વચ્ચે બેસવા માટે ટ્યુન કરેલી છે.

ચક્ર પરિમાણો અને તેઓ શું નિયંત્રિત કરે છે

ત્રણ ડાયલ - તાપમાન, ગતિ અને સમય - નક્કી કરે છે કે પ્રક્રિયા ફ્લેશને સાફ રીતે દૂર કરે છે કે ભાગોને નુકસાન પહોંચાડે છે. તેમને એકસાથે ગોઠવો, અલગથી નહીં.

શ્રેષ્ઠ સેટિંગ્સ સંયોજન Tg, ભાગની જાડાઈ અને ફ્લેશ ભૂમિતિ પર આધાર રાખે છે. ફાઇન-ટ્યુનિંગ એ પ્રતિ-ઉત્પાદન કાર્ય છે, એક વખતનું સેટઅપ નહીં.

કારણ કે ચોક્કસ બરડપણું તાપમાન સંયોજન પ્રમાણે બદલાય છે, કુદરતી રબર, NBR, FKM અને સિલિકોન માટે આદર્શ પરિમાણ સમૂહ અલગ છે.રબરની બરડપણું વર્તણૂક પોતે જ એક પ્રમાણિત માપ છે - ASTM D2137 અને ISO 812 રબર સંયોજનના બરડપણું બિંદુ નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓનું વર્ણન કરે છે - જે નવા ઉત્પાદન માટે તાપમાન વિન્ડો સ્થાપિત કરતી વખતે ઉપયોગી સંદર્ભ છે.

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ માટે યોગ્ય સામગ્રી

આ પ્રક્રિયા ત્યાં કામ કરે છે જ્યાં ફ્લેશને ભાગ કરતાં વધુ બરડ બનાવી શકાય છે.તે ચોકસાઇવાળા રબર અને પ્લાસ્ટિકના ભાગો માટે પસંદગીની પદ્ધતિ છે, અને તે મેટલ ડાઇ-કાસ્ટ ઘટકોની શ્રેણીને પણ સંભાળે છે.

લાક્ષણિક એપ્લિકેશનોમાં જટિલ રબર ભાગો, લઘુચિત્ર એરોસ્પેસ ઘટકો, ઓટોમોટિવ રબર ભાગો, ચોકસાઇ કૃત્રિમ રબર, ચોકસાઇ પ્લાસ્ટિક ભાગો, માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો, જટિલ ઇલેક્ટ્રોનિક ભાગો અને ઝીંક, મેગ્નેશિયમ અથવા એલ્યુમિનિયમ ડાઇ કાસ્ટિંગ, વત્તા ચોકસાઇ સીલનો સમાવેશ થાય છે. આ ભાગો માટે, બિન-સંપર્ક સિદ્ધાંત એ મુદ્દો છે: તે ફ્લેશને દૂર કરે છે જેના સુધી બ્લેડ પહોંચી શકતું નથી અને સપાટીને અસ્પૃશ્ય છોડી દે છે.

સરળ, ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઓ-રિંગ કાર્ય માટે અથવા સિલિકોન માટે જ્યાં બરડપણું પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ હોય છે, અન્ય સિદ્ધાંતો વધુ સારી રીતે ફિટ થઈ શકે છે.રબર ડિફ્લેશિંગ મશીન રેન્જયાંત્રિક અને વાયુ ઉર્જા વિકલ્પોનો સમાવેશ થાય છે જે પ્રવાહી નાઇટ્રોજનને સંપૂર્ણપણે ટાળે છે.

સામાન્ય સમસ્યાઓ અને તેમને કેવી રીતે ઠીક કરવી

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ એ એક ટ્યુનિંગ પ્રક્રિયા છે. મોટાભાગની સમસ્યાઓ તાપમાન, ગતિ અથવા સમયને સમાયોજિત કરીને ઉકેલાય છે - ભાગો બદલીને નહીં.

નિષ્કર્ષ: તાપમાન દ્વારા ડિફ્લેશિંગ, સાધન દ્વારા નહીં

ક્રાયોજેનિક ડિફ્લેશિંગ મશીનનો કાર્ય સિદ્ધાંત તેની સરળતામાં ભવ્ય છે: ફ્લેશને બરડ ન થાય ત્યાં સુધી સ્થિર કરો, પછી ટમ્બલિંગ ઇમ્પેક્ટને તેને સ્થિર-ડક્ટાઇલ ભાગથી દૂર કરવા દો. કોઈ બ્લેડ નહીં, કોઈ ઘર્ષક નહીં, કોઈ હાથ નહીં. ભૌતિકશાસ્ત્ર તે કરે છે જે કટીંગ ટૂલ કરી શકતું નથી - સૂક્ષ્મ વિગતો અને આંતરિક ધાર સુધી પહોંચવું અને સપાટીને સ્પર્શ કર્યા વિના ફ્લેશને સમાન રીતે દૂર કરવું.

આ પ્રક્રિયા પસંદગીયુક્ત છે કારણ કે તે થર્મલ માસ પર આધાર રાખે છે: જાડા ભાગ પહેલાં પાતળી ફ્લેશ બરછટ થઈ જાય છે, અને ટૂંકી ચક્ર વિન્ડો ભાગને સુરક્ષિત રાખે છે. તાપમાન, રોલર ગતિ અને ચક્ર સમય એ ત્રણ લિવર છે જે પ્રક્રિયાને તે વિન્ડોની અંદર રાખે છે.

ચોકસાઇવાળા રબર, પ્લાસ્ટિક અને ડાઇ-કાસ્ટ ભાગો માટે, ઉત્પાદનને ટ્રિમ કરતી ફિનિશિંગ અને ફ્લેશને ટ્રિમ કરતી ફિનિશિંગ વચ્ચે આ જ તફાવત છે. એકવાર તમે સિદ્ધાંત સમજી લો, પછી મશીન કોલ્ડ બોક્સ જેવું દેખાવાનું બંધ કરી દે છે અને એક નિયંત્રિત, પુનરાવર્તિત ભૌતિક પ્રક્રિયા જેવું દેખાવાનું શરૂ કરે છે - જેને તમે ટ્યુન, માપી અને વિશ્વાસ કરી શકો છો.