সংক্ষেপে

স্ট্যাম্প করা গাড়ির যন্ত্রাংশগুলির জন্য তাপ চিকিত্সা সাধারণত দুটি আলাদা শ্রেণিতে পড়ে, যা নির্ভর করে তাপ প্রয়োগের সময়ের উপর: হট স্ট্যাম্পিং (প্রেস হার্ডেনিং) এবং পোস্ট-স্ট্যাম্পিং তাপ চিকিত্সা .

হট স্ট্যাম্পিং এটি বোরন ইস্পাত ব্লাঙ্ক (সাধারণত 22MnB5) কে 900°C এর বেশি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে ডাইয়ের মধ্যে একইসাথে ফর্মিং এবং কুইঞ্চিং করার অন্তর্ভুক্ত করে। এটি B-পিলার এবং বাম্পারের মতো অত্যন্ত উচ্চ-শক্তির কাঠামোগত উপাদান তৈরি করে যার টান প্রতিরোধ ক্ষমতা 1,500 MPa পর্যন্ত হয়। পোস্ট-স্ট্যাম্পিং তাপ চিকিত্সা কার্বারাইজিং, ফেরিটিক নাইট্রোকার্বুরাইজিং (FNC), বা ইন্ডাকশন হার্ডেনিং-এর মতো মাধ্যমিক প্রক্রিয়াগুলি ইতিমধ্যে কোল্ড স্ট্যাম্প করা যন্ত্রাংশগুলিতে প্রয়োগ করা হয়। সিট রিক্লাইনার এবং ব্রেক র‍্যাচেটের মতো ক্রিয়াকলাপের জন্য এই পদ্ধতি আদর্শ, যেখানে কোর জ্যামিতি পরিবর্তন না করেই ঘর্ষণ প্রতিরোধের প্রয়োজন হয়।

দুটি প্রাথমিক পথ: হট স্ট্যাম্পিং বনাম পোস্ট-চিকিত্সা

স্ট্যাম্পড অটোমোটিভ উপাদানগুলির ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে, তাপ চিকিত্সার পছন্দটি কেবল একটি সমাপনী পদক্ষেপ নয়; এটি সম্পূর্ণ উৎপাদন কৌশলকে নির্ধারণ করে। শিল্পটি এই প্রক্রিয়াগুলিকে দুটি প্রধান কার্যপ্রবাহে বিভক্ত করে: প্রেস হার্ডেনিং (হট স্ট্যাম্পিং) এবং সেকেন্ডারি হিট ট্রিটমেন্ট (কোল্ড স্ট্যাম্পিং + পোস্ট-প্রসেস) .

এই পথগুলির মধ্যে মৌলিক পার্থক্যগুলি বোঝা ক্রয় ব্যবস্থাপক এবং ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ:

• একীভূতকরণ বনাম পৃথকীকরণ: হট স্ট্যাম্পিং ফর্মিং এবং হার্ডেনিংকে একটি একক ডাই স্ট্রোকে একীভূত করে। উপাদানটি প্রেসে নরম অবস্থায় প্রবেশ করে এবং কঠিন অবস্থায় বের হয়। অন্যদিকে, পোস্ট-চিকিত্সা এই পর্যায়গুলিকে পৃথক করে; অংশগুলি কোল্ড (নরম) অবস্থায় ফর্ম করা হয় এবং তারপর হার্ডেনিংয়ের জন্য একটি ফার্নেসে পাঠানো হয়।
• উপাদানের বিশেষত্ব: হট স্ট্যাম্পিং প্রায়শই ম্যাঙ্গানিজ-বোরন ইস্পাত (যেমন 22MnB5) ব্যবহার করে যা কোয়েঞ্চিংয়ের সময় সূক্ষ্ম গঠন পরিবর্তনের জন্য তৈরি। পোস্ট-চিকিত্সা কম থেকে মাঝারি কার্বন ইস্পাত এবং খাদগুলির (যেমন 1020, 4140, বা 8620) বিস্তৃত পরিসরের সাথে কাজ করে।
• প্রাথমিক লক্ষ্য: হট স্ট্যাম্পিং-এর লক্ষ্য সাধারণত কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং দুর্ঘটনার নিরাপত্তা (অননুপ্রবেশন)। চলমান অংশগুলির জন্য ক্ষয় প্রতিরোধ, ক্লান্তি আয়ু বা ক্ষয় রক্ষা প্রায়শই পোস্ট-ট্রিটমেন্ট-এর লক্ষ্য।

হট স্ট্যাম্পিং (প্রেস হারডেনিং): নিরাপত্তা-সমালোচনামূলক কাঠামোর জন্য

হট স্ট্যাম্পিং , যা প্রেস হারডেনিং নামেও পরিচিত, অটোমোটিভ নিরাপত্তায় বিপ্লব এনেছে। এটি উৎপাদকদের জটিল, হালকা ওজনের কাঠামোগত উপাদান তৈরি করতে দেয় যা ভাঙন ছাড়াই বিশাল দুর্ঘটনার বল সহ্য করতে পারে। আধুনিক যানবাহনগুলির "নিরাপত্তা কেজ", যার মধ্যে A-পিলার, B-পিলার, ছাদের রেল এবং দরজার অননুপ্রবেশন বীম অন্তর্ভুক্ত, এই প্রক্রিয়াটি স্ট্যান্ডার্ড।

প্রক্রিয়া: অস্টেনাইট থেকে মার্টেনসাইট

হট স্ট্যাম্পিং-এর পিছনে বিজ্ঞান একটি নির্ভুল ধাতুবিদ্যার রূপান্তরের উপর নির্ভর করে। একটি ইস্পাত ব্লাঙ্ককে প্রায় 900°C–950°C তাপমাত্রায় চুলায় উত্তপ্ত করে প্রক্রিয়াটি শুরু হয়। এই তাপমাত্রায়, ইস্পাতের অভ্যন্তরীণ গঠন ফেরাইট-পিয়ারলাইট থেকে অস্টেনাইট পরিবর্তিত হয়, যা এটিকে অত্যন্ত নমনীয় করে তোলে।

তাপ-উত্তপ্ত ব্লাঙ্কটি তখন দ্রুত একটি জল-শীতল ডাই-এ স্থানান্তরিত হয়। যখন অংশটি গঠনের জন্য প্রেস বন্ধ হয়, ঠাণ্ডা ডাইয়ের পৃষ্ঠতলগুলি একইসাথে ইস্পাতকে শীতল করে। এই দ্রুত শীতলীকরণ (প্রায়শই প্রতি সেকেন্ডে 27°C এর বেশি হারে) কার্বন পরমাণুগুলিকে একটি বিকৃত জালিতে আবদ্ধ করে, অস্টেনাইটকে মার্টেনসাইট -এ রূপান্তরিত করে। ফলাফল হিসাবে একটি অংশ পাওয়া যায় যার উৎপত্তি শক্তি প্রায় 400 MPa (প্রাথমিক অবস্থায়) থেকে বেড়ে 1,500 MPa এর বেশি হয়।

সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা

হট স্ট্যাম্পিং-এর প্রধান সুবিধা হল ধাতুর "স্প্রিংব্যাক" (মূল আকৃতি ফিরে পাওয়ার প্রবণতা) ছাড়াই জটিল আকৃতি তৈরি করার ক্ষমতা, যা চমৎকার মাত্রিক নির্ভুলতা নিশ্চিত করে। তবে, এই প্রক্রিয়াটি গর্ত এবং কিনারাগুলির জন্য বিশেষ লেজার ট্রিমিং প্রয়োজন কারণ কঠিন ইস্পাত ঐতিহ্যবাহী যান্ত্রিক কাটিং যন্ত্রের জন্য খুব শক্ত।

স্ট্যাম্পিং-পরবর্তী কঠিনীকরণ: ঘর্ষণ এবং চলমান অংশের জন্য

যদিও হট স্ট্যাম্পিং গাড়ির কঙ্কাল গঠন করে, পোস্ট-স্ট্যাম্পিং তাপ চিকিত্সা এর চলমান অঙ্গগুলির দীর্ঘস্থায়ীত্ব নিশ্চিত করে। সিট রিক্লাইনার, ট্রান্সমিশন প্লেট, পার্কিং ব্রেক র‍্যাচেট এবং দরজার ল্যাচ এর মতো উপাদানগুলি সাধারণত নরম ইস্পাত থেকে ঠাণ্ডা স্ট্যাম্প করা হয় এবং ক্ষয় রোধ করার জন্য পরে কঠিন করা হয়।

এই জটিল কার্যকরী অংশগুলির প্রোটোটাইপ থেকে ভরাট উৎপাদনে যাওয়ার পথে চলমান উৎপাদকদের জন্য একটি দক্ষ সরবরাহকারীর সাথে অংশীদারিত্ব করা অপরিহার্য। শাওয়াই মেটাল টেকনোলজি এই ফাঁক পূরণ করতে বিশেষজ্ঞ, প্রাথমিক ইঞ্জিনিয়ারিং থেকে চূড়ান্ত তাপ-চিকিত্সার ডেলিভারি পর্যন্ত কঠোর বৈশ্বিক OEM মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ব্যাপক স্ট্যাম্পিং সমাধান সরবরাহ করে।

কার্বারাইজিং (কেস হার্ডেনিং)

গিয়ার এবং র‍্যাচেটের মতো ভারী ঘর্ষণ এবং লোড সহ্য করা অংশগুলির জন্য কার্বুরাইজিং হল প্রধান প্রক্রিয়া। এই প্রক্রিয়ায়, কম কার্বনযুক্ত ইস্পাতের অংশগুলিকে কার্বন-সমৃদ্ধ বায়ুমণ্ডলে উত্তপ্ত করা হয়। কার্বন পৃষ্ঠের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে, একটি কঠিন "কেস" তৈরি করে যখন কোরটি নরম এবং নমনীয় থাকে। এটি কঠিন-আবরণ/শক্তিশালী-কোর এই সংমিশ্রণ অংশটিকে হঠাৎ আঘাতের নিচে ভাঙন থেকে রোধ করে এবং সঙ্গী উপাদানগুলির সাথে ঘর্ষণের কারণে পৃষ্ঠের ক্ষয় রোধ করতে নিশ্চিত করে।

ইন্ডাকশন হার্ডেনিং

যখন স্ট্যাম্প করা অংশের শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট অংশ শক্ত করার প্রয়োজন হয়—যেমন আসন গিয়ারের দাঁত বা পলের ডগা—তখন ইন্ডাকশন হার্ডেনিং পছন্দের পদ্ধতি। একটি তড়িৎ-চৌম্বকীয় কুণ্ডলী শুধুমাত্র লক্ষ্য অঞ্চলটিকে উত্তপ্ত করে, যার পরপদে তাৎক্ষণিক কোয়েঞ্চিং করা হয়। এই স্থানীয় চিকিত্সার ফলে অংশটির বাকি অংশে বিকৃতি ন্যূনতম হয়।

থ্রু হার্ডেনিং (নিউট্রাল হার্ডেনিং)

যেসব কাঠামোগত ব্র্যাকেট, ক্লিপ এবং সিট বেল্ট টংগুলির সম্পূর্ণ ক্রস-সেকশন জুড়ে সমান শক্তির প্রয়োজন হয়, সেগুলির জন্য থ্রু হার্ডেনিং ব্যবহার করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি অংশটিকে পুরোপুরি তার অস্টেনিটাইজিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে এবং তারপর কোয়েঞ্চিং করে, যা পৃষ্ঠ থেকে কোর পর্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্ততা তৈরি করে। এটি সাধারণত মাঝারি থেকে উচ্চ কার্বন ইস্পাতের সাথে ব্যবহৃত হয়।

ক্ষয় এবং স্থিতিশীলতা: FNC এবং নাইট্রাইডিং

যেসব আন্ডারবডি অংশ বা ব্রেক উপাদানগুলি রাস্তার লবণ এবং আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে, সেগুলির ক্ষেত্রে শুধুমাত্র শক্ততা যথেষ্ট নয়। ফেরিটিক নাইট্রোকার্বুরাইজিং (FNC) এবং নাইট্রাইডিং দ্বৈত সুবিধা প্রদান করে: পৃষ্ঠের শক্ততা এবং উন্নত ক্ষয় প্রতিরোধ।

কার্বুরাইজিংয়ের বিপরীতে, যা উচ্চ তাপমাত্রায় (প্রায়শই >850°C) ঘটে এবং অংশগুলি বিকৃত হওয়ার কারণ হতে পারে, FNC 575°C এর কাছাকাছি নিম্ন তাপমাত্রায় সম্পন্ন হয়। এই "সাব-ক্রিটিক্যাল" তাপমাত্রা ইস্পাতের কোরে ফেজ রূপান্তর রোধ করে, যার ফলে প্রায় শূন্য মাত্রিক বিকৃতি হয়। এটি FNC কে ব্রেক ক্যালিপার ব্র্যাকেট, ট্রান্সমিশন ক্লাচ প্লেট এবং পাতলা ওয়াশারের মতো স্ট্যাম্পড অংশগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে যা সম্পূর্ণভাবে সমতল থাকতে হবে।

অ্যানিলিং এবং স্ট্রেস রিলিফ: সহায়ক প্রক্রিয়াগুলি

সমস্ত তাপ চিকিত্সাই ধাতুকে শক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয় না। অ্যানিলিং এবং চাপ প্রশমন উৎপাদন প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য "নরমকরণ" প্রক্রিয়া।

গভীর আকর্ষণের সময় (যেমন, একটি অয়েল প্যান বা ইঞ্জিন কভার গঠনের ক্ষেত্রে), শীতল কাজ ধাতুর ভিতরে চাপ তৈরি করে যা ধাতুকে ফাটল বা ছিঁড়ে ফেলতে পারে। মধ্যবর্তী অ্যানিলিং ধাতবের নবায়ন করার জন্য এর দানাদার গঠনকে উত্তপ্ত করে, আবার নমনীয়তা ফিরিয়ে আনে এবং আরও গঠনের পদক্ষেপ সম্ভব করে তোলে। একইভাবে, ভারী স্ট্যাম্পিং বা ওয়েল্ডিংয়ের পরে অংশটির আকৃতি বিকৃত হওয়া রোধ করতে অবশিষ্ট টান থেকে মুক্তির জন্য প্রায়ই চাপ প্রতিকার প্রয়োগ করা হয়।

সংক্ষিপ্ত বিবরণ

স্ট্যাম্প করা গাড়ির খুচরা যন্ত্রাংশের জন্য সঠিক তাপ চিকিত্সা নির্বাচন করা হল কার্যকারিতা, জ্যামিতি এবং উপাদান বিজ্ঞানের মধ্যে ভারসাম্য। আধুনিক যানবাহনের গঠনকে সংজ্ঞায়িত করে এমন হালকা ওজনের শক্তির জন্য নিরাপত্তা ক্যাজটির ক্ষেত্রে হট স্ট্যাম্পিং এখনও অপ্রতিদ্বন্দ্বী চ্যাম্পিয়ন। অন্যদিকে, কার্বারাইজিং এবং FNC-এর মতো পোস্ট-স্ট্যাম্পিং চিকিত্সা গাড়ি চালকদের দৈনিক ব্যবহারের জন্য প্রয়োজনীয় জটিল চলমান যান্ত্রিক অংশগুলির জন্য অপরিহার্য। ধস প্রতিরোধ, ঘর্ষণ আয়ু বা ক্ষয় রোধের মতো উপাদানের কর্মদক্ষতার প্রয়োজনীয়তা—উপযুক্ত তাপীয় চক্রের সাথে সামঞ্জস্য রেখে প্রকৌশলীরা গাড়ির নকশাতে নিরাপত্তা এবং দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করেন।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

1. হট স্ট্যাম্পিং এবং কোল্ড স্ট্যাম্পিং তাপ চিকিত্সার মধ্যে পার্থক্য কী?

হট স্ট্যাম্পিং ধাতুকে উত্তপ্ত করে আগে এবং চলাকালীন ফরমিং প্রক্রিয়া, ইস্পাতের সূক্ষ্ম গঠনকে রূপান্তরিত করে এক ধাপে অতি-উচ্চ শক্তি সম্পন্ন অংশ তৈরি করে। শীতল স্ট্যাম্পিং কক্ষের তাপমাত্রায় ধাতুকে গঠন দেয়, এবং কার্বুরাইজিং বা অ্যানিলিং-এর মতো তাপ চিকিত্সা পরে আলাদা মধ্যম অপারেশন হিসাবে প্রয়োগ করা হয় যাতে কঠোরতা সামলানো যায় বা চাপ কমানো যায়।

2. হট স্ট্যাম্পড অংশের জন্য কেন বোরন স্টিল ব্যবহার করা হয়?

বোরন স্টিল, বিশেষ করে 22MnB5 মানের মতো, ব্যবহৃত হয় কারণ বোরন যোগ করার ফলে হার্ডেনেবিলিটি উল্লেখনীয়ভাবে উন্নত হয়। এটি জল-শীতল ডাইয়ের মধ্যে দ্রুত শীতলীকরণ পর্বের সময় স্টিলকে পুরোপুরি কঠিন মারটেনসাইটিক গঠনে রূপান্তরিত করার অনুমতি দেয়, যা 1,500 MPa পর্যন্ত টানটান শক্তি অর্জন করে।

3. ওয়েল্ডিংয়ের পরে স্ট্যাম্পড অংশের উপর তাপ চিকিত্সা করা যায় কি?

হ্যাঁ, তবে এটি সতর্কতা প্রয়োজন। ওয়েল্ডিং তাপ প্রয়োগ করে যা আগে থেকেই তাপ-চিকিত্সিত অঞ্চলগুলির বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে। তাপীয় চাপ কমানোর জন্য সাধারণত ওয়েল্ডিং-এর পরে স্ট্রেস রিলিফ করা হয়। তবে, যদি কোনও অংশের উচ্চ কঠোরতা প্রয়োজন হয়, তবে প্রায়শই প্রথমে ওয়েল্ডিং করা হয় এবং তারপর চূড়ান্ত অ্যাসেম্বলি হিসাবে তাপ চিকিত্সা করা হয়, যদি ডিজাইন এটি অনুমোদন করে।

4. গাড়ির যন্ত্রাংশে ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য কোন তাপ চিকিত্সা সবচেয়ে ভাল?

ফেরিটিক নাইট্রোকার্বারাইজিং (FNC)-কে কঠোরতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধের সংমিশ্রণের জন্য সবচেয়ে ভাল তাপ চিকিত্সা হিসাবে দেখা হয়। এটি একটি কঠিন, ঘর্ষণ-প্রতিরোধী পৃষ্ঠের স্তর ("কম্পাউন্ড জোন") তৈরি করে যা জারণের বিরুদ্ধে রক্ষা করে, ফলে ব্রেক উপাদান এবং অন্ডারবডি ক্লিপগুলির জন্য এটি জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে।