স্ট্যাম্পিং অটোমোটিভ পিলার: উন্নত প্রযুক্তি এবং প্রকৌশল সমাধান

সংক্ষেপে

অটোমোটিভ পিলার স্ট্যাম্পিং গাড়ির নিরাপত্তা এবং কাঠামোগত অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ একটি উচ্চ-নির্ভুলতা উৎপাদন প্রক্রিয়া। এটি হট স্ট্যাম্পিং এবং প্রগ্রেসিভ ডাই ফরমিং-এর মতো কৌশল ব্যবহার করে আল্ট্রা-হাই-স্ট্রেন্থ স্টিল (UHSS) এবং উন্নত অ্যালুমিনিয়াম খাদ থেকে A, B এবং C পিলার তৈরি করার জড়িত। উৎপাদনকারীদের দ্বন্দ্বমূলক লক্ষ্যগুলি ভারসাম্য বজায় রাখতে হয়: উল্টানো এবং পাশের ধাক্কা পরিস্থিতির জন্য বিশেষত ধাক্কা থেকে সুরক্ষা সর্বাধিক করা—আর জ্বালানি দক্ষতা এবং EV পরিসরের জন্য ওজন কমানো। এখন উন্নত সমাধানগুলিতে স্প্রিংব্যাক এবং কাজের কঠোরতা মতো চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করতে সার্ভো প্রেস প্রযুক্তি এবং বিশেষ টুলিং অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

অটোমোটিভ পিলারের শারীরবিদ্যা: A, B এবং C

যেকোনো যাত্রীবাহী যানবাহনের কাঠামোগত ভিত্তি সামনে থেকে পিছনের দিকে ধারাবাহিকভাবে সাজানো খুঁটির উপর নির্ভর করে, যাদের বর্ণমালার অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এরা একত্রে ছাদকে সমর্থন করে এবং আঘাতের শক্তি নিয়ন্ত্রণ করলেও, প্রতিটি খুঁটির নির্দিষ্ট জ্যামিতি এবং নিরাপত্তা ভূমিকার কারণে স্ট্যাম্পিং-এর ক্ষেত্রে এদের নিজস্ব চ্যালেঞ্জ রয়েছে।

The A-খুঁটি অগ্রভাগের দরজার কব্জি এবং উইন্ডশিল্ড স্থাপনের জন্য এটি খিলান তৈরি করে। অনুযায়ী গ্রুপ টিটিএম , এ-খুঁটিগুলি দৃষ্টিশক্তি অপ্টিমাইজ করার পাশাপাশি শক্তিশালী ওলটানোর সুরক্ষা প্রদানের জন্য জটিল 3D বক্ররেখা এবং পরিবর্তনশীল প্রাচীরের পুরুত্ব সহ নির্মিত হয়। জ্যামিতিক জটিলতার কারণে প্রায়শই উইন্ডশিল্ড মাউন্ট করার জন্য ফ্ল্যাঞ্জ তৈরি করতে খুঁটির কাঠামোগত দৃঢ়তা ক্ষতি ছাড়াই একাধিক ফরমিং অপারেশনের প্রয়োজন হয়।

The B-খুঁটি পাশের ধাক্কার সময় আরোহীদের নিরাপত্তার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হতে পারে। সামনের এবং পিছনের দরজার মধ্যে অবস্থিত, এটি যানবাহনের ফ্লোর থেকে ছাদের সংযোগ স্থাপন করে এবং ধাক্কার সময় প্রধান লোড পথ হিসাবে কাজ করে। যাত্রী কক্ষের ভিতরে ঢোকা রোধ করতে, বি-স্তম্ভগুলির অসাধারণভাবে উচ্চ উৎপাদন শক্তি থাকা প্রয়োজন। শক্তি শোষণ সর্বোচ্চ করার জন্য প্রস্তুতকারকরা প্রায়শই স্তম্ভ সংযোজনের ভিতরে উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের পুনরায় ব্যবহারযোগ্য টিউব বা প্যাচওয়ার্ক ব্যবহার করেন।

সি এবং ডি স্তম্ভ কক্ষের পিছনের অংশ এবং পিছনের জানালাকে সমর্থন করে। যদিও তারা বি-স্তম্ভের তুলনায় কম সরাসরি ধাক্কা সহ্য করে, তবুও তারা টরশনাল দৃঢ়তা এবং পিছনের দিকে ধাক্কার নিরাপত্তার জন্য অপরিহার্য। আধুনিক উৎপাদনে, এই উপাদানগুলি যানবাহনের চেহারা উন্নত করার এবং সংযোজনের পদক্ষেপ কমানোর জন্য ক্রমশ বড় বড় বডি-সাইড আউটার প্যানেলের সাথে একীভূত হচ্ছে।

উপাদান বিজ্ঞান: ইউএইচএসএস এবং এএইচএসএস-এর দিকে পরিবর্তন

অত্যন্ত কঠোর ধাক্কা নিয়মাবলী পূরণের জন্য অটোমোটিভ স্ট্যাম্পিং শিল্প মৃদু ইস্পাত থেকে আল্ট্রা-হাই-স্ট্রেন্থ স্টিল (ইউএইচএসএস) এবং অ্যাডভান্সড হাই-স্ট্রেন্থ স্টিল (এএইচএসএস)-এর দিকে প্রধানত ঘুরে দাঁড়িয়েছে। ব্যাটারির ওজনকে হালকা বডি-ইন-হোয়াইট দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়ার প্রয়োজনীয়তা বিশেষভাবে ইলেকট্রিক ভেহিকল (ইভি)-এর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ হওয়ায় শক্তি-ওজন অনুপাত বৃদ্ধির প্রয়োজনীয়তা এই রূপান্তরের চালিকাশক্তি।

বোরন ইস্পাতের মতো উপাদান গ্রেডগুলি এখন নিরাপত্তা-সংক্রান্ত অঞ্চলগুলির জন্য আদর্শ। তাপ চিকিত্সার পরে এই উপকরণগুলি 1,500 MPa এর বেশি টান শক্তি অর্জন করতে পারে। তবে, এই কঠিন উপকরণগুলির সাথে কাজ করা উল্লেখযোগ্য প্রকৌশলগত বাধা তৈরি করে। উপকরণটিকে বিকৃত করার জন্য উচ্চতর টনেজ প্রেস প্রয়োজন হয় এবং নরম খাদের তুলনায় আঁকা প্রক্রিয়ার সময় ফাটল বা ছিঁড়ে যাওয়ার ঝুঁকি বেশি থাকে।

এই উপাদানের বিকাশের ফলে টুলিং ডিজাইনেও প্রভাব পড়ে। UHSS-এর ক্ষয়কারী প্রকৃতি সহ্য করার জন্য, স্ট্যাম্পিং ডাইগুলি প্রিমিয়াম টুল স্টিল সেগমেন্ট দিয়ে সজ্জিত থাকা আবশ্যিক এবং প্রায়শই বিশেষ সারফেস কোটিংয়ের প্রয়োজন হয়। উৎপাদনের পরে ধাতুটি যেখানে তার মূল আকৃতি ফিরে পেতে চায়, সেই "স্প্রিংব্যাক" প্রভাবের কথা উৎপাদকদের অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে— এবং সরাসরি ডাই পৃষ্ঠের মধ্যে ওভার-বেন্ডিং কম্পেনসেশন নকশা করে তা মোকাবেলা করতে হবে।

প্রাথমিক স্ট্যাম্পিং প্রযুক্তি: হট বনাম কোল্ড ফরমিং

গাড়ির পিলার উৎপাদনকে নির্ধারণ করে দুটি প্রধান পদ্ধতি: হট স্ট্যাম্পিং (প্রেস হার্ডেনিং) এবং কোল্ড ফরমিং (প্রায়শই প্রগ্রেসিভ ডাই ব্যবহার করে)। অংশটির জটিলতা এবং প্রয়োজনীয় শক্তির বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে এদের মধ্যে পছন্দ করা হয়।

হট স্ট্যাম্পিং b-পিলারের মতো অত্যন্ত উচ্চ শক্তির প্রয়োজনীয়তা সহ উপাদানগুলির জন্য পছন্দসই পদ্ধতি। এই প্রক্রিয়ায়, ইস্পাত ব্লাঙ্কটি প্রায় 900°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় যতক্ষণ না এটি নমনীয় হয়ে ওঠে (অস্টেনিটাইজেশন)। তারপর এটিকে দ্রুত একটি শীতল ডাই-এ স্থানান্তরিত করা হয় যেখানে এটি গঠন এবং কোয়েঞ্চিং একযোগে ঘটে। ম্যাগনা এই পদ্ধতির মাধ্যমে জটিল জ্যামিতি তৈরি করা সম্ভব হয় যা শীতল অবস্থায় গঠন করলে ফাটল ধরবে, তবুও অত্যন্ত উচ্চ শক্তির বৈশিষ্ট্য অর্জন করা যায়। ফলাফল হল একটি আকারে স্থিতিশীল অংশ যাতে খুব কম স্প্রিংব্যাক থাকে।

কোল্ড ফরমিং এবং প্রগ্রেসিভ ডাই a-পিলারের মতো জটিল বৈশিষ্ট্যযুক্ত অংশগুলির জন্য এখনও স্ট্যান্ডার্ড। একটি প্রগ্রেসিভ ডাই কয়েল প্রেসের মধ্য দিয়ে পুষ্ট হওয়ার সময় একক চলমান পাসে পিয়ার্সিং, নটিং, বেন্ডিং এবং ট্রিমিং-এর মতো একাধিক অপারেশন সম্পাদন করে। উচ্চ পরিমাণে উৎপাদনের জন্য এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত দক্ষ। দ্রুত প্রোটোটাইপিং এবং ভর উৎপাদনের মধ্যবর্তী ফাঁক পূরণের প্রয়োজন হওয়া উৎপাদকদের জন্য, যেমন অংশীদারদের প্রয়োজন শাওয়াই মেটাল টেকনোলজি iATF 16949-প্রত্যয়িত নির্ভুলতা সহ জটিল অটোমোটিভ উপাদানগুলি পরিচালনা করার জন্য 600 টন পর্যন্ত প্রেস ক্ষমতা ব্যবহার করে স্কেলযোগ্য সমাধান প্রদান করে।

"টেম্পারবক্স" প্রযুক্তির মতো উদ্ভাবন, যা বর্ণনা করেছেন GEDIA হট ফর্মিং প্রক্রিয়ার মধ্যে টেম্পারিং কে সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়। এটি ইঞ্জিনিয়ারদের হার্ড করা B-পিলারের মধ্যে "নরম অঞ্চল" তৈরি করতে সক্ষম করে—এমন অঞ্চল যা শক্তি শোষণের জন্য বিকৃত হতে পারে যখন পিলারের বাকি অংশ যাত্রীদের রক্ষা করার জন্য দৃঢ় থাকে।

স্ট্যাম্পিং পদ্ধতির তুলনা

পিলার উৎপাদনে প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান

অটোমোটিভ পিলার উৎপাদন হল শারীরিক সীমাবদ্ধতার বিরুদ্ধে অব্যাহত সংগ্রাম। স্প্রিংব্যাক শীতল স্ট্যাম্পিং UHSS-এ সবচেয়ে বেশি ছড়িয়ে পড়া সমস্যা হলো এটি। যেহেতু উপাদানটি উল্লেখযোগ্য স্থিতিস্থাপক স্মৃতি ধরে রাখে, প্রেস খোলার পরে এটি সামান্য আবার বাঁক নেওয়ার প্রবণতা রাখে। এই গতি পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য এখন উন্নত অনুকলন সফটওয়্যার ব্যবহার করা হয়, যা টুলমেকারদের ডাইয়ের পৃষ্ঠকে একটি "ক্ষতিপূরণকৃত" আকৃতিতে মেশিন করতে দেয় যা চূড়ান্ত জ্যামিতি সঠিকভাবে প্রদান করে।

স্নেহক এবং পৃষ্ঠের গুণমান একইভাবে গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ যোগাযোগের চাপ গলিং (উপাদান স্থানান্তর) এবং অতিরিক্ত টুল ক্ষয়ের কারণ হতে পারে। তদুপরি, অবশিষ্ট লুব্রিকেন্টগুলি ডাউনস্ট্রিম ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়াগুলিতে বাধা দিতে পারে। IRMCO জ্যালভানাইজড স্টিলের পিলারগুলির জন্য তেল-মুক্ত, সম্পূর্ণ সিনথেটিক স্ট্যাম্পিং তরলে রূপান্তর করা 17% তরল খরচ কমিয়েছে এবং সেই সাদা ক্ষয়ের সমস্যাগুলি দূর করেছে যা ওয়েল্ডিং ত্রুটির কারণ হয়েছিল।

মাত্রিক নির্ভুলতা অপরিহার্য, কারণ পিলারগুলি দরজা, জানালা এবং ছাদের প্যানেলগুলির সাথে নিখুঁতভাবে সারিবদ্ধ হওয়া আবশ্যিক। এমনকি এক মিলিমিটারের বিচ্যুতিও বাতাসের শব্দ, জল ফুটো বা খারাপ বন্ধ করার চেষ্টার কারণ হতে পারে। নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য, অনেক উৎপাদনকারী স্ট্যাম্পিংয়ের পরপরই প্রতিটি মাউন্টিং হোল এবং ফ্ল্যাঞ্জের অবস্থান যাচাই করার জন্য লাইনে লেজার পরিমাপ সিস্টেম বা চেক ফিক্সচার ব্যবহার করে।

ভবিষ্যতের প্রবণতা: লাইটওয়েটিং এবং EV একীভূতকরণ

বৈদ্যুতিক যানের উত্থান পিলার ডিজাইনকে পুনর্গঠিত করছে। EV-এর ভারী ব্যাটারি প্যাকটি চেসিসের অন্যান্য অংশে হালকা করার জন্য চাপ তৈরি করে। এটি টেইলার ওয়েল্ডেড ব্লাঙ্ক (TWB) -এর গ্রহণযোগ্যতা বাড়িয়ে দিচ্ছে, যেখানে বিভিন্ন পুরুত্ব বা গ্রেডের শীটগুলিকে লেজার দিয়ে একসাথে ওয়েল্ড করা হয় আগে স্ট্যাম্পিং। এটি সবচেয়ে ঘন ও শক্তিশালী ধাতু কেবলমাত্র প্রয়োজনীয় জায়গায় (যেমন, উপরের B-পিলার) রাখে এবং ওজন কমানোর জন্য অন্যান্য জায়গায় পাতলা ধাতু ব্যবহার করে।

আগামী দিনের জন্য আরও চরম ডিজাইন পরিবর্তন আসছে। কিছু ধারণা, যেমন B-পিলারবিহীন দরজার সিস্টেম, প্রবেশাধিকার উন্নত করার জন্য দেহের গঠনকে সম্পূর্ণভাবে পুনর্নির্মাণ করে। এই ডিজাইনগুলি সাধারণত B-পিলার দ্বারা পরিচালিত কাঠামোগত লোডকে শক্তিশালী দরজা এবং রকার প্যানেলগুলিতে স্থানান্তরিত করে, যা পার্শ্ব-প্রভাবের নিরাপত্তা মান বজায় রাখার জন্য আরও উন্নত স্ট্যাম্পিং এবং ল্যাচিং মেকানিজম প্রয়োজন করে।

নিরাপত্তার মূলে নির্ভুলতা

অটোমোটিভ পিলারের উত্পাদন হল উন্নত ধাতুবিদ্যা এবং সূক্ষ্ম প্রকৌশলের সংযোগস্থল। যতই নিরাপত্তা মান বদলাচ্ছে এবং যানবাহনের গঠন বৈদ্যুতিকীকরণের দিকে এগোচ্ছে, স্ট্যাম্পিং শিল্প ততই আরও বুদ্ধিমান ডাই, আরও শক্তিশালী উপকরণ এবং আরও দক্ষ প্রক্রিয়া নিয়ে উদ্ভাবন করছে। চাপ হার্ডেনিং-এর তাপ হোক বা প্রগ্রেসিভ ডাই-এর গতি, লক্ষ্য সবসময় একই থাকে: একটি দৃঢ়, হালকা নিরাপত্তা কোষ তৈরি করা যা যাত্রীদের কোনো আপস ছাড়াই রক্ষা করে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

১. পিলারের জন্য হট স্ট্যাম্পিং এবং কোল্ড স্ট্যাম্পিং-এর মধ্যে পার্থক্য কী?

হট স্ট্যাম্পিং (প্রেস হার্ডেনিং) এর মধ্যে ইস্পাত ব্লাঙ্ককে গঠন করার আগে প্রায় 900°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা এবং ডাইয়ের মধ্যে দ্রুত শীতল করা অন্তর্ভুক্ত থাকে। যেমন B-পিলারের মতো অতি-উচ্চ-শক্তির উপাদান তৈরি করতে এই প্রক্রিয়াটি ব্যবহৃত হয় যা অনুপ্রবেশকে প্রতিরোধ করে। কোল্ড স্ট্যাম্পিং ঘরের তাপমাত্রায় ধাতুকে আকৃতি দেয়, যা দ্রুত এবং শক্তি-দক্ষ, কিন্তু উচ্চ-শক্তির উপকরণগুলিতে স্প্রিংব্যাক মোকাবেলা করা আরও চ্যালেঞ্জিং। এটি প্রায়শই A-পিলার এবং অন্যান্য কাঠামোগত অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

2. B-পিলারগুলি কেন অতি-উচ্চ-শক্তির ইস্পাত (UHSS) দিয়ে তৈরি করা হয়?

B-পিলারগুলি পার্শ্ব-প্রভাবিত সংঘর্ষের বিরুদ্ধে প্রাথমিক প্রতিরক্ষা। UHSS ব্যবহার করে পিলারটি অপরিমেয় বলকে সহ্য করতে পারে এবং যানবাহনের কেবিনকে ভিতরের দিকে ভেঙে পড়া থেকে রক্ষা করে, যাত্রীদের রক্ষা করে। UHSS-এর উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত মৃদু ইস্পাতের মোটা গেজ ব্যবহারের তুলনায় মোট যানবাহনের ওজন হ্রাস করতেও সাহায্য করে।

3. স্ট্যাম্প করা পিলারগুলিতে স্প্রিংব্যাক মোকাবেলা করতে প্রস্তুতকারকরা কীভাবে কাজ করে?

স্ট্যাম্প করা ধাতু যখন এর আসল আকৃতি ফিরে পেতে চায় তখন স্প্রিংব্যাক ঘটে। এই আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য এবং "ওভার-বেন্ড" বা কমপেনসেটেড তলগুলি নিয়ে স্ট্যাম্পিং ডাই ডিজাইন করার জন্য উৎপাদকরা অগ্রসর অনুকলন সফটওয়্যার (অটোফর্ম, ডাইনাফর্ম) ব্যবহার করেন। এটি নিশ্চিত করে যে যখন অংশটি স্প্রিংব্যাক হবে, তখন এটি সঠিক চূড়ান্ত মাত্রায় স্থির হবে।