उच्च-स्तरीय विनिर्माण में, सिलिकॉन सामग्री, अपने अद्वितीय भौतिक-रासायनिक गुणों के कारण, चिकित्सा, इलेक्ट्रॉनिक्स और मातृ एवं शिशु उत्पादों जैसे उद्योगों में एक अनिवार्य बुनियादी सामग्री बन गई है। हालाँकि, लागत संरचना, प्रदर्शन और प्रक्रिया अनुकूलनशीलता के संदर्भ में तरल सिलिकॉन (एलएसआर) और ठोस सिलिकॉन (एचसीआर) प्रौद्योगिकियों के बीच अंतर कंपनियों के उत्पाद डिजाइन और उत्पादन निर्णयों को गहराई से प्रभावित कर रहा है।
1. भौतिक गुण: आणविक संरचना प्रदर्शन सीमाएँ निर्धारित करती है
तरल सिलिकॉन अपने मूल के रूप में दो-घटक प्लैटिनम वल्कनीकरण प्रणाली का उपयोग करता है। इसकी आणविक श्रृंखलाओं के सिरों पर सक्रिय कार्यात्मक समूह होते हैं, जो हीटिंग स्थितियों के तहत तेजी से क्रॉस-लिंकिंग और इलाज की अनुमति देते हैं। यह विशेषता इसे तीन प्रमुख लाभ देती है: पहला, वल्कनीकरण प्रक्रिया कोई उपोत्पाद उत्पन्न नहीं करती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद की शुद्धता 99% से अधिक हो जाती है, जो खाद्य संपर्क उत्पादों में सीधे उपयोग के लिए उपयुक्त है; दूसरा, यह उत्कृष्ट आणविक संरचना एकरूपता प्रदर्शित करता है, जिसमें ठोस सिलिकॉन की तुलना में आंसू शक्ति 30% अधिक है और लचीलापन प्रतिधारण 95% से अधिक है; तीसरा, इसके रियोलॉजिकल गुण नियंत्रणीय हैं, जो मेडिकल कैथेटर और इलेक्ट्रॉनिक सेंसर जैसी जटिल संरचनाओं की जरूरतों को पूरा करते हुए, चिपचिपाहट को समायोजित करके माइक्रोन-स्तरीय सटीक मोल्डिंग की अनुमति देते हैं।
ठोस सिलिकॉन एक पेरोक्साइड वल्कनीकरण प्रणाली का उपयोग करता है, और इसकी आणविक श्रृंखलाओं में एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना होती है, जो सामग्री को उच्च यांत्रिक शक्ति और तापमान प्रतिरोध प्रदान करती है। प्रायोगिक डेटा से पता चलता है कि ठोस सिलिकॉन उत्पादों का तापमान -60 ℃ से 250 ℃ के भीतर स्थिर प्रदर्शन होता है, और किनारे की कठोरता 20-80A की विस्तृत श्रृंखला को कवर करती है, जो उन्हें ऑटोमोटिव सील, औद्योगिक गैसकेट और अत्यधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता वाले अन्य अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है। इसके अलावा, वल्कनीकरण के दौरान उत्पन्न होने वाले अस्थिर पदार्थों की थोड़ी मात्रा को द्वितीयक वल्कनीकरण प्रक्रिया के माध्यम से पूरी तरह से हटाया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि उत्पाद पर्यावरणीय मानकों को पूरा करता है।
2. उद्योग अनुप्रयोग परिदृश्य: मांग प्रौद्योगिकी चयन को प्रेरित करती है
चिकित्सा क्षेत्र में, तरल सिलिकॉन मुख्यधारा समाधान बन गया है। उदाहरण के तौर पर कृत्रिम हृदय वाल्वों को लेते हुए, उनके माइक्रोन-स्तरीय प्रवाह चैनल संरचना के लिए ऐसी सामग्रियों की आवश्यकता होती है जो जैव अनुकूलता और मोल्डिंग परिशुद्धता को जोड़ती हैं। तरल सिलिकॉन, सिलिकॉन कच्चे माल इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से, 0.1 मिमी की दीवार मोटाई के साथ एक समान मोल्डिंग प्राप्त कर सकता है, और उत्पाद की सतह खुरदरापन Ra0.2μm से कम है, जो घनास्त्रता के जोखिम को काफी कम करता है। इसके विपरीत, ठोस सिलिकॉन कम लचीलेपन की आवश्यकता वाले उत्पादों, जैसे सर्जिकल दस्ताने और मेडिकल ट्यूबिंग के लिए अधिक उपयुक्त है। इसकी मोल्डिंग प्रक्रिया ±0.05 मिमी की मोटाई एकरूपता के साथ बड़े पैमाने पर उत्पादों का उत्पादन कर सकती है, जो एक महत्वपूर्ण लागत लाभ प्रदान करती है। इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग महत्वपूर्ण तकनीकी भिन्नता प्रदर्शित करता है। पहनने योग्य उपकरणों में, तरल सिलिकॉन, अपने स्वयं-चिपकने वाले गुणों के साथ, सीधे पीसी और पीबीटी जैसे इंजीनियरिंग प्लास्टिक से जुड़ सकता है, जिससे ग्लूइंग की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और स्मार्टवॉच पट्टियों की उत्पादन क्षमता 40% बढ़ जाती है। औद्योगिक कनेक्टर सीलिंग बाजार में, ठोस सिलिकॉन अपने उच्च संपीड़न सेट (≤15%) के साथ हावी है, और इसकी मोल्डिंग प्रक्रिया आईपी68 सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करते हुए मल्टी-कैविटी संरचनाओं के एक बार मोल्डिंग की अनुमति देती है।
माँ और शिशु उत्पाद क्षेत्र ने एक अलग प्रतिस्पर्धी परिदृश्य बनाया है। तरल सिलिकॉन निपल्स प्लैटिनम इलाज के माध्यम से शून्य वल्केनाइजिंग एजेंट अवशेष प्राप्त करते हैं, 92% तक की पारदर्शिता प्राप्त करते हैं, जिससे माता-पिता आसानी से आंतरिक सफाई का निरीक्षण कर सकते हैं, और इसके पीले-विरोधी गुण उत्पाद के जीवनकाल को 3 साल से अधिक तक बढ़ाते हैं। ठोस सिलिकॉन, अपने लागत लाभ (प्रति यूनिट वजन 40% कम कीमत) के साथ, बड़े पैमाने पर उपभोक्ता वस्तुओं जैसे शुरुआती खिलौने और टेबलवेयर में 60% से अधिक की बाजार हिस्सेदारी बनाए रखता है, और इसकी मोल्डिंग प्रक्रिया प्रति दिन 100,000 टुकड़ों का स्केल प्रभाव प्राप्त कर सकती है।
3. प्रक्रिया विशेषताएँ: दक्षता और परिशुद्धता को संतुलित करने की कला
लिक्विड सिलिकॉन इंजेक्शन मोल्डिंग पूरी प्रक्रिया के दौरान पूरी तरह से स्वचालित नियंत्रण प्राप्त करती है। दो घटकों की सटीक पैमाइश से लेकर मोल्ड कैविटी भरने तक, पूरे चक्र को 15 सेकंड के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, जो इसे बहु-विविधता, छोटे-बैच उत्पादन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है। एक सटीक विनिर्माण कंपनी के एक केस अध्ययन से पता चलता है कि तरल प्रक्रिया को अपनाने के बाद, मेडिकल कैथेटर्स की दोष दर 3% से घटकर 0.5% हो गई, और समग्र उपकरण दक्षता (OEE) बढ़कर 85% हो गई। हालाँकि, यह प्रक्रिया अत्यधिक उच्च मोल्ड परिशुद्धता की मांग करती है; कोल्ड रनर सिस्टम डिज़ाइन को ±0.02 मिमी के भीतर रनर व्यास त्रुटि को नियंत्रित करना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप मोल्ड की लागत ठोस-अवस्था प्रक्रियाओं की तुलना में 2-3 गुना अधिक होती है।
दूसरी ओर, सॉलिड-स्टेट सिलिकॉन मोल्डिंग, मजबूत लागत प्रतिस्पर्धात्मकता को प्रदर्शित करता है। इसके मानकीकृत सांचे विभिन्न उत्पाद आकारों के साथ संगत हैं, और आवेषण को बदलकर तेजी से बदलाव प्राप्त किया जा सकता है, जिससे यह 500,000 इकाइयों से अधिक वार्षिक उत्पादन वाले मानकीकृत उत्पादों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो जाता है। ऑटोमोटिव पार्ट्स आपूर्तिकर्ता के डेटा से पता चलता है कि ठोस प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित सीलिंग रिंग की इकाई लागत तरल प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित की तुलना में 28% कम है, और स्क्रैप रीसाइक्लिंग दर 95% तक पहुंच सकती है, जिससे सामग्री अपशिष्ट कम हो सकता है। हालाँकि, यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण दक्षता बाधाओं से ग्रस्त है, जिसमें एकल वल्कनीकरण चक्र के लिए 180 सेकंड से अधिक की आवश्यकता होती है, और मैन्युअल संचालन (सामग्री काटना और प्लेसमेंट) उत्पादन समय का 35% होता है, जो बड़े पैमाने पर लचीली उत्पादन क्षमताओं को सीमित करता है।
4. तकनीकी विकास के रुझान: सहयोगात्मक नवाचार नए रास्ते खोलता है वर्तमान में, दो प्रमुख तकनीकी मार्ग अभिसरण की प्रवृत्ति दिखा रहे हैं। तरल सिलिकॉन क्षेत्र में, स्वयं-चिपकने वाली सामग्रियों के विकास में सफलताओं ने असमान सामग्रियों की मिश्रित मोल्डिंग को संभव बना दिया है। एक कंपनी की एलएसआर-पीसी एकीकृत मोल्डिंग तकनीक को मधुमेह इंसुलिन पेन के निर्माण में सफलतापूर्वक लागू किया गया है, जिससे असेंबली प्रक्रिया को 7 चरणों से घटाकर 1 कर दिया गया है। ठोस सिलिकॉन क्षेत्र में, सुपरक्रिटिकल फ्लूइड-असिस्टेड मोल्डिंग (एससीएफ) तकनीक ±1.5% की उत्पाद घनत्व एकरूपता प्राप्त कर सकती है, जिससे औद्योगिक रबर उत्पादों के थकान जीवन में काफी सुधार होता है।
उद्योग विशेषज्ञों का कहना है कि अगले तीन वर्षों में, मेडिकल माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों और मेडिकल ग्रेड बॉडी सिलिकॉन जैसे उच्च-अंत क्षेत्रों में तरल सिलिकॉन की प्रवेश दर बढ़कर 45% हो जाएगी, जबकि ठोस सिलिकॉन, अपने लागत लाभ के कारण, ऑटोमोटिव सीलिंग और बिल्डिंग वॉटरप्रूफिंग जैसे प्रमुख बाजारों में 60% से अधिक की बाजार हिस्सेदारी बनाए रखेगा। उद्यमों को उत्पाद की स्थिति के आधार पर एक गतिशील प्रौद्योगिकी मूल्यांकन प्रणाली स्थापित करने और भयंकर बाजार प्रतिस्पर्धा में लाभ हासिल करने के लिए सटीकता, दक्षता और लागत के तीन आयामों में इष्टतम समाधान खोजने की आवश्यकता है।
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