সংক্ষেপে

ফরমিংয়ের পরে শীট মেটালের স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধারই হল স্প্রিংব্যাক, যা চূড়ান্ত অংশগুলির মাত্রায় অসঠিকতা ঘটাতে পারে। এটি প্রতিরোধ করতে হলে বহুমুখী পদ্ধতির প্রয়োজন। ওভারবেন্ডিং (লক্ষ্য কোণের বাইরে বাঁকানো), কয়েনিং (বাঁকে উচ্চ চাপ প্রয়োগ) এবং পোস্ট-স্ট্রেচিং-এর মতো যান্ত্রিক ক্ষতিপূরণ কৌশলগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়, যা টান তৈরি করতে এবং অংশটি স্থিতিশীল করতে স্টেক বিডের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে। উন্নত পদ্ধতিগুলিতে টুলিং অপ্টিমাইজ করা, ডাই ডিজাইনের জন্য ফিনিট এলিমেন্ট অ্যানালাইসিস (FEA) ব্যবহার করা এবং উপাদানের প্রাকৃতিক প্রবণতা কমাতে যত্নসহকারে উপাদান নির্বাচন করা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

স্প্রিংব্যাকের মূল কারণগুলি বোঝা

শীট মেটাল স্ট্যাম্পিং-এ, স্প্রিংব্যাক হল সেই জ্যামিতিক পরিবর্তন যা একটি অংশ ফর্মিং চাপ প্রয়োগ বন্ধ করার পর অনুভব করে। এই ঘটনাটি ধাতুর মৌলিক বৈশিষ্ট্যের সাথে জড়িত। যখন একটি শীট বাঁকানো হয়, তখন এটি স্থায়ী (প্লাস্টিক) এবং অস্থায়ী (ইলাস্টিক) উভয় ধরনের বিকৃতির সম্মুখীন হয়। বাইরের পৃষ্ঠটি টেনসাইল স্ট্রেসের অধীনে প্রসারিত হয়, যখন ভেতরের পৃষ্ঠটি সংকুচিত হয়। যন্ত্রপাতি সরানোর পর, সঞ্চিত ইলাস্টিক শক্তি মুক্ত হয়, যা উপাদানটিকে আংশিকভাবে তার মূল আকৃতিতে ফিরে আসতে বাধ্য করে। এই প্রতিক্রিয়াকে স্প্রিংব্যাক বলা হয়, এবং এটি ডিজাইন স্পেসিফিকেশন থেকে উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতির কারণ হতে পারে।

স্প্রিংব্যাকের তীব্রতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে এমন কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ রয়েছে। উপাদানের বৈশিষ্ট্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ; উচ্চ ইয়েল্ড স্ট্রেংথ-টু-ইয়ংয়ের মডুলাস অনুপাত সম্পন্ন ধাতু, যেমন অ্যাডভান্সড হাই-স্ট্রেংথ স্টিল (AHSS), বেশি ইলাস্টিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং তাই আরও বেশি স্প্রিংব্যাক প্রদর্শন করে। একটি প্রযুক্তিগত গাইড দ্বারা উল্লিখিত হিসাবে ETA, Inc. , এটি একটি প্রাথমিক কারণ যার জন্য আধুনিক হালকা উপকরণগুলি উৎপাদনের ক্ষেত্রে বেশি চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। উপাদানের পুরুত্বও একটি ভূমিকা পালন করে, কারণ বেশি পুরু শীটগুলিতে সাধারণত কম স্প্রিংব্যাক হয় যেহেতু প্লাস্টিক বিকৃতির আওতায় বড় আয়তন থাকে।

অংশের জ্যামিতি আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ। বড় বেঁকানো ব্যাসার্ধ, জটিল বক্ররেখা বা তীক্ষ্ণ কোণযুক্ত উপাদানগুলি স্প্রিংব্যাকের জন্য বেশি ঝুঁকিপূর্ণ। অবশেষে, প্রক্রিয়াকরণ প্যারামিটারগুলি—যেমন স্ট্যাম্পিং চাপ, ডাইয়ের বৈশিষ্ট্য এবং লুব্রিকেশন—সবকটিই চূড়ান্ত আকৃতিতে অবদান রাখে। খারাপভাবে ডিজাইন করা ডাই বা অপর্যাপ্ত চাপ উপাদানটিকে পুরোপুরি সেট করতে ব্যর্থ হতে পারে, যা অতিরিক্ত ইলাস্টিক পুনরুদ্ধারের দিকে নিয়ে যায়। এই মূল কারণগুলি বোঝা কার্যকর প্রতিরোধ এবং ক্ষতিপূরণ কৌশল প্রয়োগের প্রথম পদক্ষেপ।

প্রাথমিক ক্ষতিপূরণ কৌশল: ওভারবেন্ডিং, কয়েনিং এবং পোস্ট-স্ট্রেচিং

স্প্রিংব্যাকের বিরুদ্ধে লড়ার জন্য প্রকৌশলীরা কয়েকটি প্রমাণিত যান্ত্রিক পদ্ধতি অবলম্বন করেন। এই পদ্ধতিগুলি আশা করা মাত্রাত্মক পরিবর্তনের জন্য ক্ষতিপূরণ করে অথবা উপাদানের মধ্যে চাপের অবস্থাকে পরিবর্তন করে ইলাস্টিক পুনরুদ্ধারকে হ্রাস করার মাধ্যমে কাজ করে। প্রতিটি পদ্ধতির নির্দিষ্ট প্রয়োগ এবং তার নিজস্ব সুবিধা-অসুবিধা রয়েছে।

ওভারবেন্ডিং হল সবচেয়ে স্বজ্ঞাত পদ্ধতি। এটি প্রক্রিয়াকরণের সময় প্রয়োজনীয় কোণের চেয়ে আরও তীব্র কোণে অংশটি গঠন করার জন্য ইচ্ছাকৃতভাবে অনুমান করে, যাতে এটি ফিরে এসে চূড়ান্ত সঠিক মাত্রায় পৌঁছায়। ধারণার দিক থেকে সহজ হলেও, এটি পুরোপুরি করার জন্য প্রায়শই ব্যাপক চেষ্টা-ভুল প্রয়োজন হয়। কয়েনিং , যা বটমিং বা স্টেকিং নামেও পরিচিত, বেন্ড রেডিয়াসে খুব উচ্চ সংকোচন বল প্রয়োগ করে। এই তীব্র চাপ উপাদানের গ্রেন কাঠামোকে প্লাস্টিকভাবে বিকৃত করে, বেন্ডটিকে স্থায়ীভাবে সেট করে এবং স্প্রিংব্যাকের কারণে হওয়া ইলাস্টিক বিকৃতিকে তীব্রভাবে হ্রাস করে। তবে, কয়েনিং উপাদানটিকে পাতলা করতে পারে এবং উচ্চতর প্রেস টনেজ প্রয়োজন হয়।

পোস্ট-স্ট্রেচিং aHSS থেকে তৈরি জটিল অংশগুলিতে বিশেষত কোণার পরিবর্তন এবং পার্শ্বদেয়ালের কার্ল নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি অত্যন্ত কার্যকর পদ্ধতি। যেমনটি দ্বারা বিস্তারিতভাবে বর্ণিত, AHSS Guidelines এই কৌশলটি প্রাথমিক ফরমিং অপারেশনের পরে অংশের উপর সমতলীয় টান (in-plane tension) প্রয়োগ করে। ডাই-এ স্টেক বিড (stake beads) নামে পরিচিত বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে এটি ঘটে থাকে, যা ফ্ল্যাঞ্জকে আবদ্ধ করে এবং অংশের পার্শ্বদেয়ালকে ন্যূনতম 2% প্রসারিত করে। এই ক্রিয়াটি টান ও চাপ বলের মিশ্রণ থেকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে টান বলে চাপের বন্টন পরিবর্তন করে, যা স্প্রিংব্যাক চালিত যান্ত্রিক বলগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। ফলাফল হিসাবে একটি আকারে আরও স্থিতিশীল অংশ পাওয়া যায়।

প্রাথমিক স্প্রিংব্যাক ক্ষতিপূরণ পদ্ধতির তুলনা

অগ্রসর কৌশল: টুলিং ডিজাইন এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন

সরাসরি ক্ষতিপূরণ পদ্ধতির পাশাপাশি, বুদ্ধিমান টুলিং এবং প্রক্রিয়া ডিজাইনের মাধ্যমে সক্রিয় প্রতিরোধ কৌশল AHSS-এর মতো চ্যালেঞ্জিং উপকরণগুলির সাথে স্প্রিংব্যাক পরিচালনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ডাই-এর নিজের ডিজাইন একটি শক্তিশালী হাতিয়ার। ডাই ক্লিয়ারেন্স, পাঞ্চ ব্যাসার্ধ এবং ড্র বিড ব্যবহারের মতো পরামিতিগুলি সতর্কতার সাথে অপ্টিমাইজ করা আবশ্যিক। উদাহরণস্বরূপ, কঠোর ডাই ক্লিয়ারেন্স অবাঞ্ছিত বাঁক এবং আনবেন্ডিং কে সীমিত করতে পারে, যা স্প্রিংব্যাক কমাতে সাহায্য করে। তবে, অত্যধিক ধারালো পাঞ্চ ব্যাসার্ধ উচ্চ-শক্তির উপকরণগুলিতে স্কিয়ার ফ্র্যাকচারের ঝুঁকি বাড়িয়ে দিতে পারে।

আধুনিক উৎপাদন তথ্যচিত্রণের উপর ক্রমবর্ধমানভাবে নির্ভরশীল হয়ে প্রত্যাবর্তন সমস্যা আগে থেকেই সমাধান করতে। ফাইনাইট এলিমেন্ট অ্যানালাইসিস (FEA) এর উপর ভিত্তি করে ডাই ডিজাইন কমপেনসেশন একটি জটিল পদ্ধতি যেখানে চূড়ান্ত পার্টের প্রত্যাবর্তন সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য সম্পূর্ণ স্ট্যাম্পিং প্রক্রিয়া অনুকরণ করা হয়। এই তথ্য পরবর্তীতে ডাইয়ের জ্যামিতি পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়, একটি কমপেনসেটেড টুল ফেস তৈরি করে। ডাইটি ইচ্ছাকৃতভাবে একটি "ভুল" আকৃতি তৈরি করে যা প্রত্যাবর্তনের মাধ্যমে নির্ভুল, কাঙ্ক্ষিত জ্যামিতি প্রাপ্ত করে। এই অনুকরণ-চালিত কৌশলটি ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ শারীরিক ট্রাইআউট পর্বকে আমূল হ্রাস করে। কাস্টম টুলিংয়ের শীর্ষ প্রস্তুতকারকরা, যেমন শাওয়াই (নিংবো) মেটাল টেকনোলজি কো., লিমিটেড , এই জটিল উপাদান আচরণগুলি প্রারম্ভ থেকেই বিবেচনায় নিয়ে উচ্চ-নির্ভুলতার অটোমোটিভ স্ট্যাম্পিং ডাই ডেলিভারির জন্য উন্নত CAE অনুকরণ ব্যবহার করে।

আরেকটি উন্নত কৌশল হল প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন। হট স্ট্যাম্পিং, বা প্রেস হার্ডেনিং, একটি রূপান্তরমূলক প্রক্রিয়া যা স্প্রিংব্যাক কে নকশার মাধ্যমে অপসারণ করে। এই পদ্ধতিতে, 900°C এর বেশি তাপমাত্রায় একটি ইস্পাত ব্লাঙ্ক উত্তপ্ত করা হয়, গঠন করা হয় এবং তারপর ডাইয়ের ভিতরে দ্রুত শীতল করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি একটি সম্পূর্ণ হার্ডেনড মার্টেনসিটিক সূক্ষ্মগঠন তৈরি করে, যার ফলে প্রায় কোনও স্প্রিংব্যাক ছাড়াই একটি অত্যন্ত উচ্চ-শক্তির অংশ তৈরি হয়। খুব কার্যকর হলেও, ঠান্ডা স্ট্যাম্পিংয়ের তুলনায় হট স্ট্যাম্পিংয়ে বিশেষায়িত সরঞ্জাম প্রয়োজন এবং দীর্ঘতর চক্র সময় থাকে। সক্রিয় বাইন্ডার ফোর্স নিয়ন্ত্রণের মতো অন্যান্য প্রক্রিয়া সমন্বয় প্রেস স্ট্রোকের সময় চাপ প্রয়োগের পরিবর্তনশীলতার অনুমতি দেয়, শারীরিক স্টেক বিড ছাড়াই অংশটি স্থিতিশীল করতে পোস্ট-স্ট্রেচ প্রভাব তৈরি করে।

পণ্য নকশা এবং উপাদান নির্বাচনের ভূমিকা

স্প্রিংব্যাকের বিরুদ্ধে লড়াই মোচড় তৈরির আগে থেকেই শুরু হয়—এটি পণ্যের নকশা এবং উপাদান নির্বাচনের সাথে শুরু হয়। অংশটির নিজস্ব জ্যামিতি ইলাস্টিক চাপ মুক্তির প্রতিরোধ করার জন্য প্রকৌশলী হতে পারে। EMD Stamping-এর ব্যাখ্যা অনুসারে, আকৃতির হঠাৎ পরিবর্তন এড়ানো প্রতিক্রিয়া ঘটার প্রবণতা কমাতে পারে। তদুপরি, ডার্টস, উল্লম্ব বিডস বা স্টেপ ফ্ল্যাঞ্জের মতো শক্তিকরণ বৈশিষ্ট্য অন্তর্ভুক্ত করে ইলাস্টিক প্রসারণকে অংশের মধ্যে যান্ত্রিকভাবে আবদ্ধ করা যায়, গঠনের পরে এটি বিকৃত হওয়া থেকে রোধ করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি দৃঢ়তা যোগ করে এবং পছন্দের আকৃতি বজায় রাখতে সাহায্য করে।

উদাহরণস্বরূপ, ইউ-চ্যানেল অংশের পার্শ্বদেশে উল্লম্ব বিড যোগ করলে কাঠামোকে শক্তিশালী করে কোণার পরিবর্তন এবং কার্ল উভয়কেই উল্লেখযোগ্যভাবে কমানো যায়। AHSS নির্দেশিকাগুলি বি-পিলার এবং সামনের রেল রিইনফোর্সমেন্টের মতো অটোমোটিভ উপাদানগুলিতে এর উদাহরণ দেয়। তবে, ডিজাইনারদের আনুপাতিক বিষয়গুলি সম্পর্কে সচেতন হওয়া উচিত। এই বৈশিষ্ট্যগুলি যদিও স্থিতিস্থাপক বিকৃতি লক করে রাখে, তবুও অংশের মধ্যে অবশিষ্ট চাপ তৈরি করে। কাটাছাটা বা ওয়েল্ডিংয়ের মতো পরবর্তী অপারেশনগুলির সময় এই চাপগুলি মুক্ত হতে পারে, যা নতুন বিকৃতি ঘটাতে পারে। তাই, এই নিম্নমুখী প্রভাবগুলি আন্দাজ করার জন্য পুরো উৎপাদন প্রক্রিয়াটি অনুকরণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

উপাদান নির্বাচন হল প্রাথমিক পদক্ষেপ। কম স্থিতিস্থাপকতা বা উচ্চতর আকৃতি উৎপাদন ক্ষমতা সহ একটি উপাদান নির্বাচন করে স্প্রিংব্যাকের চ্যালেঞ্জগুলি স্বাভাবিকভাবে কমানো যেতে পারে। হালকা ওজনের উপাদান ব্যবহারের চাপ প্রায়শই উচ্চ-শক্তির ইস্পাত ব্যবহারের প্রয়োজন হলেও, বিভিন্ন শ্রেণির উপাদানের বৈশিষ্ট্য বোঝা অপরিহার্য। উপাদান সরবরাহকারীদের সাথে সহযোগিতা করা এবং আকৃতি উৎপাদন সংক্রান্ত তথ্য ব্যবহার করে প্রকৌশলীদের শক্তির প্রয়োজনীয়তা এবং উৎপাদন সম্ভাবনার মধ্যে ভারসাম্য রেখে উপাদান নির্বাচন করতে সাহায্য করতে পারে, যা একটি অধিকতর পূর্বানুমেয় এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য স্ট্যাম্পিং প্রক্রিয়ার পথ তৈরি করে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

1. ধাতুর পাতে স্প্রিং ব্যাক প্রভাব এড়ানোর উপায় কী?

স্প্রিংব্যাক প্রভাব এড়ানোর জন্য, আপনি কয়েকটি কৌশল ব্যবহার করতে পারেন। কয়েনিং বা বটমিংয়ের মাধ্যমে বেঁকে থাকা ব্যাসার্ধে উচ্চ সংকোচন চাপ প্রয়োগ করে উপাদানটিকে প্লাস্টিকভাবে বিকৃত করা হয়, যাতে প্রায়শই পুনরুদ্ধার কম হয়। অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ওভারবেন্ডিং, পোস্ট-ফর্ম টেনশন (পোস্ট-স্ট্রেচিং) প্রয়োগ, উপযুক্ত ক্লিয়ারেন্স এবং ব্যাসার্ধ সহ ডাই ডিজাইন অপ্টিমাইজ করা এবং কিছু ক্ষেত্রে গঠনের প্রক্রিয়ার সময় তাপ ব্যবহার করা।

2. স্প্রিংব্যাক কীভাবে কমানো যায়?

নিম্ন প্রান্তিক শক্তি সহ উপযুক্ত উপকরণ বেছে নেওয়া, কঠোরতা বাড়ানোর বৈশিষ্ট্য (যেমন বিড বা ফ্ল্যাঞ্জ) সহ অংশগুলি ডিজাইন করা এবং স্ট্যাম্পিং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে স্প্রিংব্যাক কমানো যায়। প্রক্রিয়ার গুরুত্বপূর্ণ সমন্বয়ের মধ্যে রয়েছে ওভারবেন্ডিং, কয়েনিং এবং নিশ্চিত করা যে অংশটি সম্পূর্ণভাবে গঠিত হয়েছে—এমন কৌশল ব্যবহার করা। সক্রিয় বাইন্ডার ফোর্স নিয়ন্ত্রণ এবং ক্ষতিপূরণযুক্ত টুলিং তৈরি করতে সিমুলেশন ব্যবহার করা এমন উন্নত পদ্ধতি যা খুবই কার্যকর।

3. স্প্রিংব্যাকের কারণ কী?

ফর্মিং অপারেশনের পরে উপাদানটির ইলাস্টিক রিকভারির কারণে স্প্রিংব্যাক ঘটে। যখন ধাতুকে বাঁকানো হয়, তখন এটি প্লাস্টিক (স্থায়ী) এবং ইলাস্টিক (অস্থায়ী) উভয় ধরনের বিকৃতির সম্মুখীন হয়। ফর্মিং-এর সময় তৈরি হওয়া অভ্যন্তরীণ চাপ—বাইরের পৃষ্ঠে টেনসাইল এবং ভিতরের পৃষ্ঠে কম্প্রেসিভ—সম্পূর্ণভাবে অপসারিত হয় না। যখন ফর্মিং টুলটি সরানো হয়, তখন এই অবশিষ্ট ইলাস্টিক চাপগুলি উপাদানটিকে আংশিকভাবে তার মূল আকৃতিতে ফিরিয়ে আনে।

4. শীট মেটালের জন্য 4T নিয়মটি কী?

4T নিয়মটি বাঁকের কাছাকাছি বিকৃতি বা ভাঙন রোধ করতে ব্যবহৃত একটি ডিজাইন নির্দেশিকা। এটি বলে যে, কোনও বৈশিষ্ট্য, যেমন একটি গর্ত বা স্লট, বাঁক লাইন থেকে কমপক্ষে চার গুণ উপাদানের পুরুত্ব (4T) দূরত্বে অবস্থিত হওয়া উচিত। এটি নিশ্চিত করে যে বৈশিষ্ট্যটির চারপাশের উপাদানটি বাঁকানোর অপারেশনের চাপে দুর্বল বা বিকৃত হবে না।