সংক্ষেপে

ডাই কাস্টিং পৃষ্ঠে ফ্লো মার্কগুলি হল দৃশ্যমান রেখা, দাগ বা নকশা যা ছাঁচ পূরণের প্রক্রিয়ার সময় গলিত ধাতুর অসঙ্গত প্রবাহকে নির্দেশ করে। এগুলি প্রধানত কম ছাঁচের তাপমাত্রা, অনুপযুক্ত পূরণ গতি বা ত্রুটিপূর্ণ ছাঁচ ডিজাইনের মতো কারণে আগেভাগে ঘনীভবনের ফলে হয়। এই ত্রুটিগুলি সমাধানের জন্য প্রক্রিয়া পরামিতির ক্রমাগত সমন্বয়, ছাঁচের তাপমাত্রা অপ্টিমাইজ করা এবং ছাঁচের খাল সমতলভাবে ও সুষমভাবে পূরণ নিশ্চিত করার জন্য গেটিং সিস্টেম পরিশোধন করা প্রয়োজন।

ফ্লো মার্ক সম্পর্কে ধারণা: সংজ্ঞা এবং দৃশ্যমান চিহ্নিতকরণ

ডাই কাস্টিং প্রক্রিয়ায়, ত্রুটিহীন পৃষ্ঠের মান অর্জন করা একটি প্রাথমিক লক্ষ্য। তবুও, বিভিন্ন ত্রুটি দেখা দিতে পারে, যার মধ্যে ফ্লো মার্কস (প্রবাহ চিহ্ন) অন্যতম সবচেয়ে সাধারণ। ফ্লো মার্কস, যা কখনও কখনও প্রবাহ রেখা নামে পরিচিত, তা অ-দিকনির্দেশক রেখা, দাগ বা শিরা হিসাবে দেখা দেয়। এই ধরনের নকশা, যা ভৌগোলিক মানচিত্রের মতো দেখাতে পারে, গলিত ধাতু ঢালাই খাঁচাটি পূরণ করার সময় যে পথ অতিক্রম করেছে তার চিহ্ন বহন করে। সাধারণত এগুলি পৃষ্ঠের ত্রুটি হিসাবে থাকে, তবে সাধারণত দৃশ্যমান হয় এবং হাত দিয়ে অনুভব করা যায়, যা ঢালাইয়ের ত্বকে কোনও অনিয়মের ইঙ্গিত দেয়।

প্রবাহ চিহ্নের সৃষ্টি তাপগতিবিদ্যা এবং তরল যান্ত্রিকীর একটি বিষয়। ছাঁচের ভিতরে গলিত ধাতুর বিভিন্ন স্রোত যখন নিখুঁতভাবে মিশতে ব্যর্থ হয়, তখন এগুলি ঘটে। এটি ঘটে কারণ তরল ধাতুর একটি অংশ আগেভাগেই কঠিন হয়ে যায় যখন বাকিটা এখনও প্রবাহিত হচ্ছে। যেমন এখনও গলিত ধাতু এই আংশিক কঠিনীভূত অংশগুলির উপর দিয়ে প্রবাহিত হয়, এটি পৃষ্ঠে অনিখুঁত জয়েন্ট এবং দৃশ্যমান লাইন তৈরি করে। এগুলি ফাটল নয় বরং একটি বিপথগামী বা বাধাপ্রাপ্ত পূরণ প্রক্রিয়ার প্রমাণ যেখানে ধাতব ফ্রন্টগুলি নিখুঁতভাবে ফিউজ হয়নি।

সমস্যাটি নির্ণয় করার প্রথম পদক্ষেপ হল দৃশ্যমানভাবে প্রবাহ চিহ্নগুলি চিহ্নিত করা। গুণগত নিয়ন্ত্রণ কারিগররা অন্যান্য ত্রুটি থেকে তাদের আলাদা করার জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি খুঁজে বের করে। প্রধান দৃশ্যমান নির্দেশকগুলির মধ্যে রয়েছে:

• দাগ বা লাইন: সবচেয়ে সাধারণ রূপ হল মসৃণ, কিছুটা ঢেউ খেলানো লাইন যা মূল ধাতুর টেক্সচার থেকে আলাদা।
• অ-নির্দেশমূলক প্যাটার্ন: আঁচড়ের বিপরীতে, যার একটি স্পষ্ট দিক থাকে, প্রবাহ চিহ্নগুলি প্রায়শই ঘূর্ণায়মান বা বিক্ষিপ্ত ধরনের হয়।
• রঙের পরিবর্তন: চিহ্নগুলির আশেপাশের পৃষ্ঠের তুলনায় স্বাভাবিকভাবে একটু ভিন্ন ছায়া বা চকচকে প্রকৃতি থাকতে পারে।
• অবস্থান: এগুলি প্রায়শই গেটের চারপাশে বা যেখানে গলিত ধাতুর একাধিক স্রোত মিলিত হয় সেখানে দেখা যায়।

প্রবাহ চিহ্ন এবং তাপ ফাটলের মতো অন্যান্য ত্রুটির মধ্যে পার্থক্য করা গুরুত্বপূর্ণ। তাপ পরীক্ষার চিহ্নগুলি ঢালাইয়ের উপর সূক্ষ্ম পৃষ্ঠ ফাটল, যা ডাইয়ের নিজস্ব তাপীয় ক্লান্তির কারণে হয়, একক চক্রের সময় ধাতুর প্রবাহের সমস্যার কারণে নয়। সঠিক প্রতিকারমূলক পদক্ষেপ প্রয়োগের জন্য এই পার্থক্যগুলি বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ডাই কাস্টিং-এ প্রবাহ চিহ্নের মূল কারণ

প্রবাহ চিহ্নগুলি একক সমস্যার কারণে হয় না বরং প্রক্রিয়া পরামিতি, ছাঁচ ডিজাইন এবং উপাদান পরিচালনার সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন কারণে হয়। সম্পূর্ণ ডাই কাস্টিং প্রক্রিয়াটি পরীক্ষা করে একটি গভীর তদন্ত প্রয়োজন। প্রধান কারণগুলি হল অবস্থাগুলি যা মোল্ড ক্যাভিটি পূরণের সময় গলিত খাদের আগে থেকেই বা অসম শীতল হওয়াকে উৎসাহিত করে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলির মধ্যে একটি হল তাপমাত্রা—মোল্ড এবং গলিত ধাতু উভয়েরই। কম মোল্ড তাপমাত্রা এর ঘন ঘন কারণ; উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম খাদের জন্য 180°C বা দস্তার খাদের জন্য 90°C এর নিচে তাপমাত্রা ডাইয়ের দেয়ালের সংস্পর্শে আসার সাথে সাথে ধাতুকে খুব দ্রুত শীতল করে দেয়। একইভাবে, যদি গলিত ধাতুটি নিজেই আদর্শ তাপমাত্রায় না থাকে, তবে এর সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, যা মসৃণ প্রবাহকে বাধা দেয় এবং পৃথক ফ্রন্টগুলিকে ঠিকভাবে মিশতে বাধা দেয়। এর ফলে চূড়ান্ত অংশের উপর চরিত্রগত রেখা এবং দাগ তৈরি হয়।

মোল্ডে ধাতু ঢালার সময় এর গতিবিদ্যা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ভরাটের গতি ভুল হলে প্রক্রিয়াটি নষ্ট হতে পারে। গতি খুব ধীর হলে, খাঁচাটি পূর্ণ হওয়ার আগেই ধাতুর শীতল হওয়ার জন্য খুব বেশি সময় পায়, যার ফলে ঠান্ডা শাট এবং প্রবাহ চিহ্ন তৈরি হয়। অন্যদিকে, গতি যদি খুব বেশি হয়, তবে এটি টার্বুলেন্স সৃষ্টি করতে পারে, বাতাসকে আটকে রাখে এবং একটি স্তরীভূত প্রবাহ রোধ করে, যার ফলেও পৃষ্ঠের ত্রুটি হয়। লক্ষ্য হল টার্বুলেন্স ছাড়াই সম্ভব হওয়া পর্যন্ত খাঁচাটি দ্রুত ভরাট করা, যা নির্ভুল নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন এমন একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্য।

প্রক্রিয়ার প্যারামিটারগুলির পাশাপাশি, ছাঁচ এবং এর উপাদানগুলির ভৌতিক ডিজাইন একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে। গেটিং এবং রানার সিস্টেমের খারাপ ডিজাইন প্রবাহের সমস্যার একটি সাধারণ কারণ। যে গেটগুলি খুব ছোট বা ভুলভাবে অবস্থিত, সেগুলি প্রবাহকে বাধা দিতে পারে বা জেট তৈরি করতে পারে, আবার রানার সিস্টেমে তীক্ষ্ণ কোণগুলি টার্বুলেন্সের কারণ হতে পারে। তদুপরি, অপর্যাপ্ত ভেন্টিংয়ের ফলে ধাতু প্রবেশের সময় ফাঁকে আটকে থাকা বাতাস এবং গ্যাসগুলি বের হওয়ার পথ পায় না। এই আটকে থাকা বাতাস একটি বাধা হিসাবে কাজ করে, ধাতুর প্রবাহ পথকে ব্যাহত করে এবং পৃষ্ঠের উপর ত্রুটি তৈরি করে। অবশেষে, ছাঁচ মুক্তি এজেন্ট বা কোটিংয়ের প্রয়োগ সতর্কতার সাথে পরিচালনা করা আবশ্যিক। অতিরিক্ত বা অসমভাবে প্রয়োগ করা কোটিং ধাতুর প্রবাহকে বাধা দিতে পারে এবং ডাইয়ের পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করতে পারে, যা প্রবাহ চিহ্ন তৈরির কারণ হয়ে দাঁড়ায়।

প্রমাণিত সমাধান এবং প্রতিরোধ কৌশল

প্রবাহ চিহ্নগুলি কার্যকরভাবে দূর করতে হলে রোগনির্ণয়ের পর্যায়ে চিহ্নিত মূল কারণগুলি সমাধানের জন্য একটি পদ্ধতিগত পদক্ষেপ প্রয়োজন। এর সমাধানের মধ্যে রয়েছে প্রক্রিয়ার প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করা, ছাঁচে প্রয়োজনীয় পরিবর্তন আনা এবং প্রতিরোধমূলক ডিজাইন কৌশল প্রয়োগ করা। সবচেয়ে তাৎক্ষণিক এবং প্রায়শই কার্যকর পরিবর্তনগুলি মেশিনের সেটিংসে করা হয়।

প্রথম ধাপ হল তাপমাত্রা অপ্টিমাইজ করা। ছাঁচের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে গলিত ধাতু দীর্ঘ সময় ধরে তরল থাকে, যাতে শক্ত হওয়ার আগে বিভিন্ন প্রবাহ সুষমভাবে মিশতে পারে। যেমনটি Minghe Casting অ্যালুমিনিয়ামের ক্ষেত্রে 180°C এবং দস্তার ক্ষেত্রে 90-150°C সীমার মধ্যে তাপমাত্রা বজায় রাখা একটি ভালো শুরু। গলিত ধাতুর তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করেও তরলতা উন্নত করা যেতে পারে। তাপমাত্রার পাশাপাশি, পূরণের গতি অনুকূলিত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এর মানে হল ঢালাইয়ের গুহা পূর্ণ হওয়ার আগেই যেন ধাতুর কোনো অংশ কঠিন না হয়, এমন ঢালাই গতি নির্বাচন করা, যেখানে অতিরিক্ত টার্বুলেন্সও তৈরি হয় না। একটি নির্দিষ্ট অংশ ও ছাঁচের জন্য এই প্যারামিটারগুলি নিখুঁতভাবে সামঞ্জস্য করা প্রায়শই পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়া।

যদি প্রক্রিয়া প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করা যথেষ্ট না হয়, তবে মনোযোগ নিজেই ছাঁচের দিকে ঘুরতে হবে। গেটিং সিস্টেমের ডিজাইন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি ধাতুর কাভিটির মধ্যে প্রবেশের সময় প্রবাহের অবস্থা উন্নত করার জন্য গেটের আড়াআড়ি কাটা এলাকা বা অবস্থান সামঞ্জস্য করার জন্য লাগতে পারে। ওভারফ্লো খাঁজগুলি প্রসারিত করা এবং ভেন্টগুলি উন্নত করা আটকে থাকা বাতাস এবং ঠান্ডা ধাতুকে বের হওয়ার পথ প্রদান করতে পারে, যা আরও সমানভাবে পূরণের নিশ্চয়তা দেয়। এছাড়াও, ছাঁচ মুক্তি এজেন্টগুলির প্রয়োগ পাতলা এবং সমান রাখার জন্য সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত, ধাতুর প্রবাহে কোনও হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করার জন্য। নিম্নলিখিত টেবিলটি একটি সমস্যা-সমাধান পদ্ধতির সারাংশ দেয়:

দীর্ঘমেয়াদী প্রতিরোধের জন্য, বিশেষ করে নতুন পার্টস উন্নয়নের সময়, আধুনিক প্রযুক্তি শক্তিশালী সরঞ্জাম সরবরাহ করে। ডিজাইন পর্যায়ে ছাঁচ ফ্লো সিমুলেশন সফটওয়্যার ব্যবহার করা একটি অত্যন্ত কার্যকর প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা। ব্রুসচি এই ধরনের প্রোগ্রামগুলি ধাতু ছাঁচের মধ্যে কীভাবে প্রবাহিত হবে তা পূর্বাভাস দিতে পারে, এমন সম্ভাব্য সমস্যাযুক্ত এলাকাগুলি চিহ্নিত করতে পারে যেখানে ফ্লো মার্ক ঘটতে পারে, এমনকি কোনও ইস্পাত কাটা হওয়ার আগেই। এটি ইঞ্জিনিয়ারদের গেটিং, রানার এবং কুলিং সিস্টেমগুলি ভার্চুয়ালি অপ্টিমাইজ করতে সক্ষম করে, শুরু থেকেই ত্রুটিগুলি প্রতিরোধ করে উল্লেখযোগ্য সময় এবং খরচ বাঁচায়।

ফ্লো মার্কগুলির উপর ছাঁচ ডিজাইন এবং উপাদান পছন্দের প্রভাব

যদিও অপারেটররা কারখানার মেঝেতে প্রক্রিয়াকরণের প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করতে পারেন, প্রবাহ চিহ্নগুলি প্রতিরোধের জন্য সবচেয়ে দৃঢ় সমাধানগুলি প্রায়শই ছাঁচের প্রাথমিক ডিজাইন এবং ঢালাই খাদের নির্বাচনে অন্তর্ভুক্ত থাকে। গলিত ধাতু কীভাবে প্রবাহিত হয় এবং কঠিন হয়ে যায় তার মৌলিক শর্তগুলি এই ভিত্তি উপাদানগুলি দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা ধারাবাহিকভাবে উচ্চ-মানের পৃষ্ঠের সমাপ্তি অর্জনের জন্য অপরিহার্য।

ভালভাবে নকশাকৃত ছাঁচ ত্রুটিহীন ঢালাইয়ের মূল ভিত্তি। গেটিং সিস্টেম—যার মধ্যে রয়েছে স্প্রু, রানার এবং গেট—এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে গলিত ধাতু নিয়ন্ত্রিত, অ-টার্বুলেন্ট পদ্ধতিতে খাঁচায় পৌঁছায়। মোল্ড ডিজাইনের ক্ষেত্রে সেরা অনুশীলনগুলি, যেমন সংস্থানগুলি দ্বারা উল্লেখ করা হয়েছে তেমন প্রোটোকল , মসৃণ সংক্রমণ, উপযুক্ত আকারের চ্যানেল এবং এমন গেটের অবস্থান নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ যা সমানভাবে পূরণের ধরনকে উৎসাহিত করে। এর সমান্তরালে ভেন্টিং এবং ওভারফ্লো সিস্টেমও খুবই গুরুত্বপূর্ণ। ভেন্টগুলি ছোট ছোট চ্যানেল যা ধাতু ঢোকার সময় খাঁচার ভিতরে আটকে থাকা বাতাসকে বের হয়ে যেতে দেয়। যথেষ্ট ভেন্টিং ছাড়া, আটকে থাকা এই বাতাস ব্যাক প্রেশারের সৃষ্টি করতে পারে, যা প্রবাহকে ব্যাহত করে এবং ফ্লো মার্ক এবং স্ফুটন (porosity)-এর মতো ত্রুটির কারণ হতে পারে।

উপাদানের পছন্দও একটি সূক্ষ্ম কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। আলাদা আলাদা ডাই-কাস্টিং খাদ, যেমন জিঙ্ক (জামাক) এবং অ্যালুমিনিয়াম (যেমন, A380), এদের নিজস্ব বিশিষ্ট তাপীয় ও প্রবাহের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। জিঙ্ক খাদগুলির সাধারণত কম গলনাঙ্ক এবং উচ্চ তরলতা থাকে, যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে এগুলিকে আরও সহনশীল করে তুলতে পারে। তবে, প্রতিটি খাদের জন্য কাস্টিং তাপমাত্রা, চাপ এবং গতির একটি নির্দিষ্ট আদর্শ পরিসর রয়েছে। প্রবাহ-সংক্রান্ত ত্রুটি প্রতিরোধের জন্য ছাঁচের নকশা এবং প্রক্রিয়া প্যারামিটারগুলি অনুকূলিত করার জন্য এই বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা অপরিহার্য। সিলিকন বা ম্যাগনেসিয়াম সামগ্রীসহ খাদের রাসায়নিক গঠনও এর কঠিনীভবনের আচরণ এবং নির্দিষ্ট কিছু ত্রুটির প্রতি সংবেদনশীলতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

শেষ পর্যন্ত, পৃষ্ঠতলের ত্রুটি প্রতিরোধ বলতে শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত নিখুঁত প্রকৌশলকেই বোঝায়। ডাই কাস্টিংয়ের বাইরেও এই নীতিটি অন্যান্য উচ্চ-কর্মদক্ষতা সম্পন্ন উৎপাদন পদ্ধতিগুলিতে প্রসারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, অটোমোটিভ উপাদানগুলির ক্ষেত্রে, হট ফোরজিং-এর মতো প্রক্রিয়াগুলিও গাঠনিক সামগ্রী এবং নিখুঁত পৃষ্ঠের নিশ্চয়তা দেওয়ার জন্য উপাদান প্রবাহের উপর অত্যন্ত নিখুঁত নিয়ন্ত্রণ দাবি করে। যেসব কোম্পানি নিখুঁত উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ, যেমন শাওই (নিংবো) ধাতু প্রযুক্তি , অটোমোটিভ ফোরজিং অংশের মতো গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগের জন্য এই জটিল প্রক্রিয়াগুলি আয়ত্ত করে তাদের খ্যাতি গড়ে তোলে, যেখানে গুণমান অবশ্যম্ভাবী। উন্নত সিমুলেশন, অভ্যন্তরীণ ডাই ডিজাইন এবং কঠোর গুণগত নিয়ন্ত্রণের ব্যবহার হল ত্রুটিহীন উপাদান উৎপাদনের প্রতি প্রতিশ্রুতির লক্ষণ, যারা ঢালাই করা হোক বা আঘাতে গঠিত।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

১. ডাই কাস্টিংয়ে তাপ পরীক্ষার চিহ্নগুলি কী?

তাপ চেক দাগগুলি ডাই-কাস্ট অংশের পৃষ্ঠে উপস্থিত হওয়া জালের মতো ফাটল, যা সাধারণত ক্ষতির লক্ষণ। একক শটে গলিত ধাতুর প্রবাহের সমস্যার কারণে যে প্রবাহ দাগ তৈরি হয়, তার বিপরীতে, তাপ চেকিং নিজেই ডাই ইস্পাতের তাপীয় ক্লান্তির ফল। অনেকগুলি তাপন ও শীতলকরণ চক্রের পর, ছাঁচের পৃষ্ঠে ফাটল দেখা দেয়, যা পরবর্তীতে তা থেকে তৈরি প্রতিটি অংশের পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়। এটি একটি প্রক্রিয়া প্যারামিটার সমস্যা নয়, বরং ডাইয়ের ক্ষয়ের লক্ষণ।

২. ইনজেকশন মোল্ডিংয়ে প্রবাহ দাগ কীভাবে সমাধান করা যায়?

যদিও এই নিবন্ধটি ডাই কাস্টিংয়ের উপর ফোকাস করেছে, একই কারণে প্লাস্টিক ইনজেকশন মোল্ডিংয়েও প্রবাহ দাগ ঘটে। সমাধানগুলি ধারণাগতভাবে সমান্তরাল: প্রবাহ উন্নত করতে ছাঁচ এবং গলিত প্লাস্টিকের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করুন, ছাঁচটি সমানভাবে পূরণ করার জন্য ইনজেকশন গতি এবং চাপ অপ্টিমাইজ করুন এবং গেট বা রানারগুলি বড় করে ছাঁচের ডিজাইন পরিবর্তন করুন। উপাদানটি সমানভাবে প্যাক করা নিশ্চিত করতে পিছনের চাপ বৃদ্ধি করাও সাহায্য করতে পারে, যা প্রবাহ-সংক্রান্ত ত্রুটি প্রতিরোধ করে।