মেটাল স্ট্যাম্পিং-এ কুঞ্চন প্রতিরোধ: ইঞ্জিনিয়ারিং গাইড

সংক্ষেপে
ধাতব স্ট্যাম্পিং-এ কুঞ্চন মূলত যার কারণে হয় ফ্ল্যাঞ্জ অঞ্চলে সংকোচনজনিত হুপ চাপ কারণ ব্লাঙ্কের ব্যাস কাপের ব্যাসে হ্রাস পায়। যখন উপাদানটি নিজের মধ্যে সংকুচিত হতে পারে না, তখন এটি বাঁকা হয়ে যায়।
সবচেয়ে কার্যকর প্রতিরোধ পদ্ধতি হল সঠিক ব্লাঙ্ক হোল্ডার ফোর্স (BHF) উপাদানের প্রবাহ ছিঁড়ে ফেলার ছাড়া সীমিত করার জন্য চাপ প্রয়োগ করা। ইস্পাতের ক্ষেত্রে, প্রায় 2.5 N/mm² চাপ মানদণ্ডের ভিত্তি হিসাবে ব্যবহৃত হয়। গৌণিক নিয়ন্ত্রণ হিসাবে জটিল অঞ্চলে প্রবাহ যান্ত্রিকভাবে সীমিত করার জন্য ড্র বিড ব্যবহার করা এবং ডাই রেডিয়াস অপ্টিমাইজেড রাখা (অত্যধিক বড় নয়) যাতে টান বজায় রাখা যায়। অপারেটরদের উপাদানের লিমিটিং ড্র রেশিও (LDR)-এর সাথে প্রবাহের বাধা সামঞ্জস্য বজায় রাখা উচিত।
কুঞ্চনের পদার্থবিদ্যা: কেন ধাতু বাঁকা হয়
ভাঁজ এড়াতে প্রকৌশলীদের প্রথমে যা বুঝতে হবে তা হল সংকোচনজনিত অস্থিতিশীলতা । গভীর টানার সময়, একটি সমতল খাক (ব্লাঙ্ক) ত্রিমাত্রিক আকৃতিতে পরিণত হয়। যখন উপাদানটি ব্লাঙ্কের বাইরের প্রান্ত থেকে ডাই কক্ষের দিকে প্রবাহিত হয়, তখন পরিধি হ্রাস পায়। এই হ্রাস উপাদানটিকে স্পর্শক বরাবর (হুপ চাপ) সংকুচিত হতে বাধ্য করে। যদি এই সংকোচন চাপ উপাদানের সংকট বাঁকানোর চাপকে ছাড়িয়ে যায়, তবে ধাতু ঢেউ বা ভাঁজ তৈরি করে, ফলে ভাঁজ তৈরি হয়।
এই ঘটনাটি নিয়ন্ত্রিত হয় সীমাবদ্ধ আঁকা অনুপাত (LDR) —ব্লাঙ্কের ব্যাস এবং পাঞ্চের ব্যাসের মধ্যে সম্পর্ক দ্বারা। যখন পাঞ্চের তুলনায় ব্লাঙ্ক খুব বড় হয়, তখন ফ্ল্যাঞ্জে "জমা" হওয়া উপাদানের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে যায়, যা গুরুতর মোটা হওয়ার দিকে নিয়ে যায়। যদি ডাই তল এবং ব্লাঙ্ক হোল্ডারের মধ্যে ব্যবধান এই মোটা হওয়া মেনে নেওয়ার জন্য কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত না করা হয় (সাধারণত নমুনা পুরুত্বের ওপরে মাত্র 10-20% পরিষ্কার জায়গা দেওয়া হয়), তবে উপাদানটি খালি জায়গায় বাঁকে পরিণত হবে।
ভাঁজ দুটি প্রধান আকারে দেখা যায়: ফ্ল্যাঞ্জ ভাঁজ (প্রথম-ক্রম), যা বাইন্ডারের নিচের অংশে ঘটে, এবং দেয়াল ভাঁজ (দ্বিতীয়-ক্রম), যা ডাই ব্যাসার্ধ এবং পাঞ্চ ব্যাসার্ধের মধ্যবর্তী অসমর্থিত অঞ্চলে ঘটে। রোগ নির্ণয়ের প্রথম পদক্ষেপ হল কোথায় ভাঁজ শুরু হয়েছে তা চিহ্নিত করা: ফ্ল্যাঞ্জের ভাঁজ সাধারণত অপর্যাপ্ত বাইন্ডার চাপের ইঙ্গিত দেয়, যেখানে দেয়ালের ভাঁজ প্রায়শই অতিরিক্ত ডাই ব্যাসার্ধ বা খারাপ উপাদানের ফিটআপের দিকে ইঙ্গিত করে।

প্রধান সমাধান: ব্লাঙ্ক হোল্ডার ফোর্স (BHF) অপ্টিমাইজ করা
The ব্ল্যাঙ্ক হোল্ডার (অথবা বাইন্ডার) হল ভাঁজ রোধ করার জন্য প্রাথমিক নিয়ন্ত্রণ চলক। এর কাজ হল ফ্ল্যাঞ্জে যথেষ্ট চাপ প্রয়োগ করা যাতে উপাদান ডাইয়ের মধ্যে প্রবেশ করার সময় বাঁকা হওয়া রোধ করা যায়। যদি চাপ খুব কম হয়, তবে ভাঁজ তৈরি হয়; আর যদি চাপ খুব বেশি হয়, তবে উপাদান ছিঁড়ে যায় (ভাঙে) কারণ তখন উপাদান প্রবাহিত হতে পারে না।
শিল্প মানদণ্ড অনুসারে, প্রয়োজনীয় নির্দিষ্ট চাপ উপাদানের ধরনভেদে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হয়। প্রাথমিক সেটআপের জন্য একটি ব্যবহারিক নিয়ম হল:
- স্টিল: ~2.5 N/mm²
- ক্যাপার অ্যালোই: 2.0 – 2.4 N/mm²
- অ্যালুমিনিয়াম খাদ: 1.2 – 1.5 N/mm²
ইঞ্জিনিয়ারদের বাইন্ডারের নিচে ফ্ল্যাঞ্জের প্রক্ষেপিত এলাকা ভিত্তিক প্রয়োজনীয় বল গণনা করা উচিত। নকশা পর্যায়ে এই গণনার সাথে প্রায় 30% নিরাপত্তা গুণক যোগ করা উচিত, কারণ প্রেসের উপর চাপ কমানো নকশা যে বল অনুমোদন করে তার চেয়ে বেশি বল উৎপাদন করার চেয়ে সহজ।
জটিল অংশগুলির জন্য, সম চাপ প্রায়শই অপর্যাপ্ত। উন্নত সেটআপগুলি পরিবর্তনশীল চাপ সিস্টেম (হাইড্রোলিক বা নাইট্রোজেন কুশন) ব্যবহার করে যা স্ট্রোকের মধ্যে বল সামলাতে পারে—প্রাথমিকভাবে ফ্ল্যাঞ্জ সেট করার জন্য উচ্চ চাপ প্রয়োগ করে এবং অংশ গভীর হওয়ার সাথে সাথে চাপ কমিয়ে ছিঁড়ে যাওয়া রোধ করে। স্ট্যান্ডঅফ অথবা সমানকরণ ব্লক (স্টপ ব্লক) ব্যবহার করা একটি সূক্ষ্ম ফাঁক বজায় রাখার জন্য গুরুত্বপূর্ণ যা উপাদানের চেয়ে কিছুটা বেশি পুরু, যাতে বাইন্ডার শীটকে কেবল ভাঙে না বরং তা নিয়ন্ত্রিত করে।
টুলিং ডিজাইন নিয়ন্ত্রণ: ড্র বিড এবং রেডিয়াস
যখন চাপ একা উপাদানের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না—যা প্রায়শই অ-সমমিত অটোমোটিভ অংশের ক্ষেত্রে ঘটে— ড্র বিড প্রয়োজনীয় ইঞ্জিনিয়ারিং সমাধান। ড্র বিডগুলি বাইন্ডারের উপরে উঠানো রিব যা ডাই কক্ষে প্রবেশের আগে উপাদানকে বাঁকানো ও আবার সোজা করার জন্য বাধ্য করে। এই যান্ত্রিক ক্রিয়া ঘর্ষণের উপর নির্ভরশীল না হয়ে একটি বাধা প্রদানকারী বল তৈরি করে, যা স্থানীয় প্রবাহ নিয়ন্ত্রণকে সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে।
ফাইবারের জ্যামিতি ডাই ব্যাসার্ধ একইভাবে গুরুত্বপূর্ণ। খুব ছোট ব্যাসার্ধ প্রবাহকে সীমিত করে এবং ফাটল তৈরি করে, কিন্তু একটি ব্যাসার্ধ যা অত্যধিক বড় ফ্ল্যাঞ্জের উপর যোগাযোগের ক্ষেত্রফল এবং কার্যকর টান হ্রাস করে, উপাদানের অতি মুক্তভাবে প্রবাহিত হওয়া এবং কুঁচকে যাওয়ার প্রবণতা বাড়ায়। টানের "স্বর্ণযুগ" বজায় রাখার জন্য ডাই ব্যাসার্ধকে নিখুঁতভাবে পোলিশ করা এবং জ্যামিতিকভাবে সঠিক হতে হবে।
আরও যোগ করে, টুলের নিজস্ব দৃঢ়তা গুরুত্বপূর্ণ। যদি ডাই শু যথেষ্ট পুরু না হলে, এটি টনেজের অধীনে বেঁকে যেতে পারে, যার ফলে চাপ অসমভাবে ছড়িয়ে পড়ে। শীর্ষ এবং নীচের টুলিং-এর কোনও পার্শ্বীয় গতি রোধ করার জন্য গাইড পিনগুলি যথেষ্ট দৃঢ় হতে হবে, যা অসঙ্গত ফাঁক এবং স্থানীয় কুঁচকে যাওয়ার কারণ হবে।
প্রক্রিয়া পরিবর্তনশীল: লুব্রিকেশন এবং উপাদান নির্বাচন
গভীর আঁকার ক্ষেত্রে ঘর্ষণ একটি দ্বিধাসম্পন্ন বিষয়। যদিও চর্বণ আটকে যাওয়া এবং ফাটা রোধ করার জন্য এটি অপরিহার্য, তবে অতিরিক্ত লুব্রিকিটি (অতিরিক্ত পিছলানো) আসলে কুঁচকে যাওয়া বাড়িয়ে তুলতে পারে যদি BHF কে ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য বাড়ানো না হয়। উপাদানটি এতটাই সহজে প্রবাহিত হয় যে বাইন্ডার কুঁচকে যাওয়ার বলগুলি প্রতিরোধ করার জন্য যথেষ্ট ঘর্ষণ তৈরি করতে পারে না। লুব্রিক্যান্ট সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করুন এবং নোজগুলি স্থির অবস্থানে আটকানো আছে কিনা তা দেখুন।
উপাদানের গুণাবলী প্রক্রিয়া জানালাও নির্ধারণ করে। স্টেইনলেস স্টিলের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, স্ট্যান্ডার্ড প্রতিস্থাপন করা 304সঙ্গে 304L উৎপাদনশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। 304L-এর একটি নিম্ন প্রান্তিক শক্তি রয়েছে (আনুমানিক 35 KSI বনাম 304-এর জন্য 42 KSI), অর্থাৎ এটি প্রবাহের বিরুদ্ধে কম প্রতিরোধ করে এবং ধীরে ধীরে কাজ করে, এটিকে সমতল রাখার জন্য প্রয়োজনীয় বল হ্রাস করে। সর্বদা নিশ্চিত করুন যে কাঁচামালটি "ডিপ ড্র-কোয়ালিটি" (DDQ) হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে যাতে অসমদিকগুণ কম হয়।
নিখুঁত ডিজাইন থাকা সত্ত্বেও, আপনার উৎপাদন অংশীদারের শারীরিক ক্ষমতা একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর। নিয়ন্ত্রণ বাহু বা সাবফ্রেমের মতো উচ্চ-পরিমাণ অটোমোটিভ উপাদানের জন্য, নির্ভুলতা অবশ্যই অপরিহার্য। এমন প্রস্তুতকারকরা যেমন শাওয়াই মেটাল টেকনোলজি 600 টন পর্যন্ত চাপ ক্ষমতা এবং IATF 16949 সার্টিফিকেশন ব্যবহার করে দ্রুত প্রোটোটাইপিং থেকে ভর উৎপাদনের দিকে যাওয়ার জন্য ফাঁক পূরণ করে। একজন বিশেষজ্ঞের সাথে অংশীদারিত্ব নিশ্চিত করে যে তাত্ত্বিক BHF গণনাগুলি প্রকৃত সরঞ্জামের ক্ষমতার সাথে মিলে যায়, যা অসংগতি সংযোজন লাইনে পৌঁছানোর আগেই তা প্রতিরোধ করে।
সমস্যা নিরসনের চেকলিস্ট: একটি ধাপে ধাপে প্রোটোকল
যখন উৎপাদন লাইনে ভাঁজ বা কুঞ্চন দেখা দেয়, তখন নিম্নলিখিত পদ্ধতি অনুসরণ করুন যাতে মূল কারণ খুঁজে বার করা যায়:
- প্রেস পরীক্ষা করুন: ঘর্ষণযুক্ত গিব বা র্যামের অসমতা পরীক্ষা করুন। যদি র্যাম সমভাবে নীচে না নামে, তবে চাপের বন্টন অসম হবে।
- উপাদান স্পেসিফিকেশন যাচাই করুনঃ উপাদানের পুরুত্ব কি সমসত্ত্ব? কুণ্ডলীর প্রান্ত মাপুন; মাত্র 0.003 ইঞ্চির পার্থক্যও বাইন্ডার ফাঁকে প্রভাব ফেলতে পারে।
- স্ট্যান্ডঅফ পরীক্ষা করুন: স্টপ ব্লকগুলি কি সঠিক ফাঁক নির্ধারণ করছে? যদি সেগুলি ঘর্ষিত বা ঢিলা হয়, তবে শীটের উপর চাপ প্রয়োগ করার আগেই বাইন্ডার "বটমিং আউট" হতে পারে।
- বিএইচএফ ধাপে ধাপে সমানুপাতিক করুন: বাইন্ডার চাপ ক্রমাগতভাবে বাড়ান। যদি ভাঁজ অব্যাহত থাকে কিন্তু ফাটল শুরু হয়, তবে আপনি প্রক্রিয়ার জানালাটি অতিমাত্রায় সংকুচিত করেছেন—আঁকা বীড বা লুব্রিকেশন পরিবর্তনের দিকে লক্ষ্য করুন।
- লুব্রিকেশন পর্যালোচনা করুন: ফ্ল্যাঞ্জ এলাকায় লুব্রিকেটর মাশ অতিরিক্ত ঘন বা অতিরিক্ত প্রয়োগ করা হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করুন।
- টুলিংয়ের পৃষ্ঠ পরীক্ষা করুনঃ টানুন মণির উপর গলিং বা রেডিয়াস খুঁজুন যা অসম প্রতিরোধ সৃষ্টি করতে পারে।

প্রবাহকে আয়ত্ত করা
ঝাঁকুনি প্রতিরোধের জন্য শক্তিকে বাদ দেওয়া নয়, কিন্তু এটিকে সঠিকভাবে পরিচালনা করা। এটি একটি সামগ্রিক পদ্ধতির প্রয়োজন যা হুপ স্ট্রেস ফিজিক্সকে খালি ধারক শক্তি, সরঞ্জাম জ্যামিতি এবং উপাদান নির্বাচনগুলির প্রকৌশল নিয়ন্ত্রণের বিরুদ্ধে ভারসাম্য বজায় রাখে। স্ট্যাম্পিং প্রক্রিয়াটিকে বিচ্ছিন্ন ধাপের পরিবর্তে ইন্টারঅ্যাক্টিভ ভেরিয়েবলগুলির একটি সিস্টেম হিসাবে বিবেচনা করে, নির্মাতারা ধারাবাহিক, ত্রুটি মুক্ত গভীর টানা অংশগুলি অর্জন করতে পারে।
সাফল্য হচ্ছে বিস্তারিতভাবেঃ N/mm2 চাপের সঠিক হিসাব, কৌশলগতভাবে টানার পাত্র স্থাপন, এবং প্রেস এবং টুলের অবস্থার বজায় রাখার জন্য শৃঙ্খলা। এই নিয়ন্ত্রণগুলি স্থাপন করা হলে, এমনকি সবচেয়ে জটিল জ্যামিতিগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে গঠিত হতে পারে।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
১. আমি কিভাবে সঠিক ফাঁকা ধারক শক্তি গণনা করব?
বেসলাইন গণনার মধ্যে ফ্ল্যাঞ্জের ক্ষেত্রফল (বাইন্ডারের নীচে) উপাদানের জন্য প্রয়োজনীয় নির্দিষ্ট চাপ দ্বারা গুণ করা অন্তর্ভুক্ত। মৃদু ইস্পাতের জন্য প্রায় 2.5 N/mm² (MPa) ব্যবহার করুন। সর্বদা আপনার প্রেস ক্ষমতার প্রয়োজনীয়তার সাথে একটি নিরাপত্তা মার্জিন (যেমন, +30%) যোগ করুন যাতে ট্রাইআউটের সময় সমন্বয় করার সুযোগ থাকে।
2. খুব বেশি লুব্রিকেন্ট কি কুঞ্চন ঘটাতে পারে?
হ্যাঁ। লুব্রিকেন্ট ঘর্ষণ হ্রাস করে, যা উপাদানের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করার একটি বল। যদি ব্লাঙ্ক হোল্ডার ফোর্সের সমতুল্য বৃদ্ধি ছাড়াই ঘর্ষণ উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, তবে উপাদানটি ডাই কক্ষে খুব স্বাধীনভাবে প্রবাহিত হতে পারে, যার ফলে বাঁক এবং কুঞ্চন হয়।
3. কুঞ্চন এবং ছিদ্রের মধ্যে পার্থক্য কী?
কুঞ্চন এবং ছিদ্র হল বিপরীত ব্যর্থতার মোড। কুঞ্চন হয় অতিরিক্ত সংকোচন এবং প্রবাহ সীমাবদ্ধতার অভাবে (আলগা উপাদান)। ছিদ্র (বিভাজন) হয় অতিরিক্ত টান এবং খুব বেশি প্রবাহ সীমাবদ্ধতার কারণে (টানটান উপাদান)। স্ট্যাম্পারের লক্ষ্য হল এই দুটি ত্রুটির মধ্যে "প্রক্রিয়া উইন্ডো" খুঁজে পাওয়া।
ছোট ছোট ব্যাচ, উচ্চ মান। আমাদের তাড়াতাড়ি প্রোটোটাইপিং সার্ভিস যাচাইকরণকে আরও তাড়াতাড়ি এবং সহজ করে —