सिलिकॉन उत्पाद दैनिक जीवन और औद्योगिक अनुप्रयोगों में सर्वत्र मौजूद हैं। सिलिकॉन निर्माण प्रणाली में, उपकरण एक निर्णायक भूमिका निभाते हैं। यह लेख सिलिकॉन उत्पादन के प्रत्येक चरण में प्रयुक्त प्रमुख मशीनों का परिचय देता है, उनके कार्यों और प्रक्रियागत विशेषताओं को समझाता है, ताकि आप सिलिकॉन निर्माण के मूल सिद्धांतों को शुरू से अंत तक समझ सकें।
कच्चे माल की तैयारी: मिश्रण और कंपाउंडिंग उपकरण
सिलिकॉन उत्पादन का पहला चरण सामग्री प्रसंस्करण है। उच्च-गुणवत्ता वाला मिश्रण एकरूप भौतिक गुण सुनिश्चित करता है और सुसंगत मोल्डिंग परिणामों की नींव रखता है। मुख्य मशीनों में नीडर, दो-रोल मिल और शीतलन-भंडारण प्रणालियाँ शामिल हैं।
सानना / बैनबरी मिक्सर
- नीडर कच्चे सिलिकॉन के प्रसंस्करण के लिए एक प्रमुख मशीन है। यह उच्च अपरूपण के तहत बेस रबर, फिलर्स, पिगमेंट्स और एडिटिव्स को मिलाता है। सीलबंद कक्ष के अंदर, दो रोटर घर्षण और संपीड़न उत्पन्न करते हैं जिससे सामग्री गर्म होती है और समान रूप से फैलती है।
- आधुनिक नीडर समय से पहले सख्त होने से बचाने के लिए तापमान नियंत्रण प्रणालियों से लैस होते हैं। पारदर्शी या मेडिकल-ग्रेड सिलिकॉन के लिए, स्पष्टता और शुद्धता बनाए रखने के लिए सटीक तापमान और समय नियंत्रण आवश्यक है।
दो-रोल मिल
- गूंधने के बाद, मिश्रण को दो-रोल मिल में परिष्कृत किया जाता है। दो स्टील रोलर विपरीत दिशाओं में घूमते हैं और सामग्री को दबाकर चपटा करते हैं, जिससे रंगद्रव्य और योजकों का फैलाव बेहतर होता है। इस स्तर पर, ऑपरेटर मोटाई समायोजित कर सकते हैं, रंग मिला सकते हैं, या अन्य सामग्रियों को मिला सकते हैं।
- तापमान और रोलर गैप को अच्छी तरह नियंत्रित किया जाना चाहिए। बहुत ज़्यादा तापमान से झुलसन या समय से पहले वल्कनीकरण हो सकता है, जबकि बहुत कम तापमान से असमान मिश्रण और खराब कार्यक्षमता हो सकती है।
शीतलन और भंडारण प्रणाली
- मिलिंग के बाद, सिलिकॉन यौगिक गर्म रहता है और इसकी आणविक संरचना को स्थिर करने के लिए इसे ठंडा करने की आवश्यकता होती है। सामान्य उपकरणों में कूलिंग कन्वेयर, स्वचालित कटिंग मशीनें और स्टोरेज रैक शामिल हैं। कुछ प्रणालियाँ फँसी हुई हवा को निकालने के लिए वैक्यूम स्टोरेज टैंक का उपयोग करती हैं, जिससे बाद में मोल्डिंग में उच्च घनत्व और एकरूपता सुनिश्चित होती है।
मोल्डिंग चरण: उत्पाद निर्माण का मूल
मोल्डिंग वह महत्वपूर्ण चरण है जहाँ सिलिकॉन अपना अंतिम आकार लेता है। सामग्री और उत्पाद के प्रकार के आधार पर, आम मशीनों में कम्प्रेशन मोल्डिंग प्रेस, इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन और एक्सट्रूज़न मशीनें शामिल हैं।
दबाव से सांचे में डालना मशीन
- सील, गैस्केट, कीपैड और रसोई के बर्तन जैसे ठोस सिलिकॉन उत्पादों के लिए कम्प्रेशन मोल्डिंग का उपयोग किया जाता है। गर्म मोल्ड और लगाया गया दबाव सिलिकॉन को जमने और अपना अंतिम आकार देने में मदद करता है।
- आधुनिक प्रेस में स्वचालित वेंटिंग और तापमान नियंत्रण प्रणालियाँ होती हैं जो सघन, बुलबुला-मुक्त उत्पाद सुनिश्चित करती हैं। चक्र का समय भाग की मोटाई और क्योरिंग सिस्टम पर निर्भर करता है। बड़े या बहु-गुहा सांचों के लिए, बेहतर रूप और पारदर्शिता के लिए वैक्यूम प्रेस को प्राथमिकता दी जाती है।
तरल इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन (LIM)
- एलआईएम मशीनें तरल सिलिकॉन रबर (एलएसआर) को संसाधित करती हैं, जो शिशु वस्तुओं, इलेक्ट्रॉनिक भागों और चिकित्सा घटकों जैसे उच्च परिशुद्धता, स्वच्छ अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
- इन प्रणालियों में एक फीडिंग यूनिट, मीटरिंग-मिक्सिंग यूनिट, इंजेक्शन सिस्टम और मोल्ड असेंबली शामिल हैं। दो तरल घटकों को एक सटीक अनुपात में मिलाया जाता है और स्वचालित मोल्डिंग और क्योरिंग के लिए उच्च दबाव में इंजेक्ट किया जाता है।
- एलआईएम उच्च दक्षता, न्यूनतम अपशिष्ट और उत्कृष्ट स्थिरता प्रदान करता है। यह सटीक और स्वच्छता-महत्वपूर्ण उत्पादों के लिए मुख्यधारा का विकल्प है।
एक्सट्रूज़न मशीन
- एक्सट्रूडर का उपयोग ट्यूब, सील और केबल स्लीव जैसे सतत सिलिकॉन प्रोफाइल बनाने के लिए किया जाता है। स्क्रू घूमता है और यौगिक को प्लास्टिकाइज़ करता है और डाई हेड के माध्यम से धकेलता है, जिससे सतत आकृतियाँ बनती हैं।
- निकाले गए सिलिकॉन को फिर गर्म हवा वाले वल्केनाइजिंग (HAV) ओवन में सुखाया जाता है। तापमान वितरण, स्क्रू की गति और डाई डिज़ाइन जैसे पैरामीटर सतह की चिकनाई और आयामी सटीकता निर्धारित करते हैं। उत्पाद के घनत्व और स्थिरता को बढ़ाने के लिए उन्नत मशीनों में अक्सर वैक्यूम वेंटिंग शामिल होती है।
वल्केनाइजेशन और इलाज: स्थिर प्रदर्शन की कुंजी
वल्कनीकरण सिलिकॉन को प्लास्टिक अवस्था से एक लचीले ठोस में बदल देता है। ऊष्मा या रासायनिक अभिक्रियाएँ एक त्रि-आयामी नेटवर्क बनाती हैं जो सिलिकॉन को लचीलापन और स्थायित्व प्रदान करता है।
गर्म हवा वल्केनाइजिंग ओवन
- HAV ओवन का उपयोग एक्सट्रूडेड सिलिकॉन उत्पादों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। एकसमान गर्म वायु प्रवाह पूर्ण क्रॉसलिंकिंग सुनिश्चित करता है।
- तापमान आमतौर पर लगभग 200°C होता है, और कन्वेयर की गति उत्पाद की मोटाई के अनुसार समायोजित की जाती है। अच्छा वायु संचार पीलापन या बुलबुले बनने से रोकता है, जिससे रंग और फिनिश एक समान बनी रहती है।
सुरंग वल्कनीकरण लाइन
- सुरंग लाइनों को ट्यूबिंग या केबल जैकेट जैसे लंबे उत्पादों के निरंतर उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया है। बहु-क्षेत्रीय तापमान नियंत्रण सटीक तापन, उपचार और शीतलन की अनुमति देता है।
- स्वचालित फीडिंग, अनलोडिंग और कूलिंग के साथ, ये प्रणालियाँ पूरी तरह से स्वचालित उत्पादन प्राप्त करती हैं—जिससे दक्षता और स्थिरता में सुधार होता है। उच्च-मात्रा या मानकीकृत उत्पादों के लिए, सुरंग रेखाएँ लागत को बहुत कम कर देती हैं।
पोस्ट-प्रोसेसिंग और सतह उपचार उपकरण
मोल्डिंग के बाद, कई सिलिकॉन उत्पादों को उपस्थिति, बनावट या कार्यक्षमता में सुधार के लिए द्वितीयक प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।
ट्रिमिंग / डिबरिंग मशीन
- मोल्डेड उत्पादों के किनारों पर अक्सर अतिरिक्त फ्लैश होता है। स्वचालित डिबरिंग मशीनें फ्लैश को भंगुर बनाने के लिए कम तापमान पर जमाकर उसे भंगुर बना देती हैं, फिर टम्बलिंग या तेज़ गति वाले ब्लेड से उसे हटा देती हैं।
- मैनुअल ट्रिमिंग की तुलना में, स्वचालित प्रणालियां अधिक तेज, स्वच्छ और दिखने में अधिक सुसंगत होती हैं।
स्क्रीन प्रिंटिंग / पैड प्रिंटिंग मशीन
- ये मशीनें सिलिकॉन सतहों पर लोगो, टेक्स्ट या सजावटी पैटर्न प्रिंट करती हैं। स्क्रीन प्रिंटिंग सपाट उत्पादों के लिए उपयुक्त है, जबकि पैड प्रिंटिंग घुमावदार या जटिल आकृतियों के लिए उपयुक्त है।
- मुद्रण से पहले, स्याही के आसंजन को बेहतर बनाने के लिए सतह उपचार लागू किया जा सकता है। कुछ उन्नत प्रिंटरों में सुखाने की गति बढ़ाने और उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए यूवी क्योरिंग सिस्टम होते हैं।
छिड़काव / कोटिंग उपकरण
- छिड़काव या लेप लगाने से सतह पर विशेष प्रभाव पड़ते हैं, जैसे रेशमी स्पर्श, धूल-प्रतिरोध, या घिसाव से सुरक्षा। चिकित्सा और खाद्य-ग्रेड उत्पादों को अक्सर अशुद्धियों को दूर करने और आसंजन को बढ़ाने के लिए लेप लगाने से पहले प्लाज्मा या कोरोना उपचार से गुजरना पड़ता है।
- आधुनिक कोटिंग लाइनें चिकनी, एकसमान और पर्यावरण-अनुकूल फिनिश के लिए स्वच्छ वातावरण में रोबोटिक भुजाओं का उपयोग करती हैं।
परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण उपकरण
निरंतर प्रदर्शन और दिखावट सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक सिलिकॉन उत्पाद को सख्त गुणवत्ता जाँच से गुजरना होगा। सामान्य परीक्षण उपकरणों में शामिल हैं:
| परीक्षण आइटम | उपकरण | उद्देश्य |
| कठोर परीक्षण | शोर कठोरता परीक्षक | कठोरता स्थिरता को मापता है |
| लचीला परीक्षण | तन्यता मशीन | शक्ति, विस्तार और ब्रेक प्रदर्शन का परीक्षण करता है |
| घनत्व परीक्षण | घनत्व मीटर | सामग्री की एकरूपता की जाँच करता है |
| उम्र परीक्षण | हॉट एयर एजिंग ओवन | गर्मी और उम्र बढ़ने के प्रतिरोध का मूल्यांकन करता है |
| पीलापन परीक्षण | यूवी एजिंग परीक्षक | पारदर्शी या हल्के रंग के सिलिकॉन की रंग स्थिरता का आकलन करता है |
उच्च स्तरीय उत्पादन लाइनों में आकार और दोषों की वास्तविक समय निगरानी के लिए दृश्य निरीक्षण प्रणालियां भी शामिल हो सकती हैं, जिससे एक समान गुणवत्ता सुनिश्चित होती है।
निष्कर्ष
उच्च-गुणवत्ता वाले सिलिकॉन उत्पाद मशीनों के सही संयोजन और सटीक प्रक्रिया नियंत्रण पर निर्भर करते हैं। कच्चे माल के मिश्रण से लेकर ढलाई, वल्कनीकरण और परीक्षण तक, प्रत्येक चरण के लिए आवश्यक उपकरण उपलब्ध होते हैं। ये उपकरण मिलकर यह सुनिश्चित करते हैं कि प्रत्येक सिलिकॉन उत्पाद स्थिर प्रदर्शन, उत्कृष्ट रूप और विश्वसनीय गुणवत्ता प्रदान करे।
