डाई कास्टिंग में ब्लिस्टरिंग के प्रमुख कारण समझाए गए

संक्षिप्त में

डाई कास्टिंग में ब्लिस्टरिंग धातु की सतह के ठीक नीचे फंसी गैस के फैलने के कारण होने वाला एक सतह दोष है, जिसकी पहचान उठी हुई बुलबुलों से की जाती है। इसका प्रमुख कारण धातु के अशांत प्रवाह और ढालना में अपर्याप्त वेंटिंग के कारण गैस या वायु का फंसना है। अन्य महत्वपूर्ण कारकों में गलित धातु या डाई के अत्यधिक तापमान, डाई लुब्रिकेंट्स का अनुचित उपयोग, और स्वयं एल्यूमीनियम मिश्र धातु में अशुद्धियाँ या भौतिक दोष शामिल हैं।

ब्लिस्टर निर्माण में गैस और वायु फंसने की भूमिका

डाई कास्टिंग में ब्लिस्टर (फफोले) का सबसे मौलिक कारण धातु इंजेक्शन के दौरान मोल्ड गुहा के भीतर गैस का फंसना है। ब्लिस्टर मूल रूप से गैस की छिद्रता का एक विशिष्ट रूप है, जहां फंसी हुई गैस ढलाई की सतह के ठीक नीचे स्थित होती है। जैसे-जैसे पिघली धातु ठोस होती है, यह फंसी हुई गैस अत्यधिक दबाव में होती है। जब भाग को डाई से बाहर निकाला जाता है, तो बाहरी सहारा हट जाता है, और अभी भी नरम धातु की परत फैलती हुई गैस द्वारा बाहर की ओर धकेल दी जा सकती है, जिससे एक स्पष्ट ब्लिस्टर बनता है।

यह गैस कई स्रोतों से उत्पन्न हो सकती है। सबसे आम कारण मोल्ड गुहा और रनर प्रणाली में पहले से मौजूद वायु है, जो शॉट से पहले होती है। यदि पिघली धातु को बहुत तेज़ी से इंजेक्ट किया जाता है या यदि प्रवाह पथ का अनुकूलन नहीं किया गया है, तो इससे टर्बुलेंस (अशांति) उत्पन्न होती है। यह अशांत, अव्यवस्थित प्रवाह स्वयं पर मुड़ जाता है, जिससे वायु के छोटे-छोटे बुलबुले फंस जाते हैं जो धातु के ठोस होने से पहले बाहर नहीं निकल पाते। जैसा कि एक तकनीकी विश्लेषण में विस्तार से बताया गया है, CEX Casting , खराब गेट और रनर डिज़ाइन अक्सर इसका कारण होता है, जो ढलवाने में धातु के सुचारु, परतदार प्रवाह को सुनिश्चित करने में विफल रहता है।

अपर्याप्त वेंटिंग एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है। वेंट छोटे चैनल होते हैं जिनकी डिज़ाइन इस तरह की जाती है कि जब गलित धातु गुहा को भरती है, तो उसमें मौजूद हवा बाहर निकल सके। यदि ये वेंट अवरुद्ध हैं, बहुत छोटे हैं या खराब स्थिति में हैं, तो हवा के जाने के लिए कोई जगह नहीं होती और वह ढलाई के अंदर फंस जाती है। इसके परिणामस्वरूप छिद्रता आती है और, यदि सतह के पास हो, तो फफोले बन जाते हैं। इस प्रकार के दोष को रोकने में वेंटिंग प्रणाली का अनुकूलन एक महत्वपूर्ण कदम है।

गैस और वायु के फंसाव को कम करने के लिए, कई सर्वोत्तम प्रथाओं को लागू किया जाना चाहिए:

• गेटिंग और रनर डिज़ाइन का अनुकूलन करें: ढलवाने के गुहा को सुचारु, अशांत-मुक्त तरीके से भरने के लिए प्रणाली के डिज़ाइन हेतु मोल्ड प्रवाह अनुकरण सॉफ्टवेयर का उपयोग करें।
• पर्याप्त वेंटिंग सुनिश्चित करें: हवा के पूर्ण निष्कासन के लिए साफ और प्रभावी वेंट और ओवरफ्लो गेट के डिज़ाइन और रखरखाव का प्रावधान करें।
• इंजेक्शन गति को नियंत्रित करें: उच्च गति वाली भराई शुरू होने से पहले गुहा से वायु को धीरे से बाहर निकालने के लिए शॉट प्रोफ़ाइल, विशेषकर प्रारंभिक धीमी शॉट अवस्था, को समायोजित करें।
• वैक्यूम सहायता का उपयोग करें: महत्वपूर्ण घटकों के लिए, वैक्यूम डाई कास्टिंग प्रक्रिया को लागू करने से इंजेक्शन से पहले गुहा से वायु को सक्रिय रूप से हटाया जा सकता है, जिससे फंसे हुए गैस दोषों के खतरे को लगभग समाप्त कर दिया जाता है।

प्रक्रिया पैरामीटर: तापमान और स्नेहक कैसे ब्लिस्टर का कारण बनते हैं

वायु के फंसने के अलावा, संचालन प्रक्रिया पैरामीटर ब्लिस्टर के निर्माण की स्थिति बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। तापमान नियंत्रण और स्नेहक आवेदन सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से दो हैं। पिघली धातु या डाई में अत्यधिक उच्च तापमान गैस-संबंधित समस्याओं को बढ़ा सकता है। सनराइज मेटल के एक अवलोकन के अनुसार, उच्च तापमान पिघले मिश्र धातु के भीतर वाष्प दबाव में वृद्धि कर सकता है और डाई स्नेहक के टूटने का कारण बन सकता है, जिससे गैस निकलती है जो फंस जाती है।

डाई स्नेहक, या रिलीज एजेंट, ढलाई को साँचे से चिपकने से रोकने के लिए आवश्यक होते हैं, लेकिन इनके दुरुपयोग से गैस की छिद्रता और फफोले प्रमुख स्रोत होते हैं। जब बहुत अधिक स्नेहक लगाया जाता है, या इसे असमान रूप से लगाया जाता है, तो अतिरिक्त तरल डाई में इकट्ठा हो सकता है। गर्म पिघली धातु के संपर्क में आने पर, यह अतिरिक्त स्नेहक तुरंत वाष्पित हो जाता है, जिससे गैस की एक बड़ी मात्रा उत्पन्न होती है जिसके पास वेंट के माध्यम से बच निकलने का समय नहीं होता। द हिल एंड ग्रिफिथ कंपनी में एक रिपोर्ट में उल्लेखित, प्लंजर स्नेहक अक्सर सबसे बड़ा योगदानकर्ता होता है, विशेष रूप से तब जब पुराने प्लंजर टिप की भरपाई के लिए अतिरिक्त स्नेहक का उपयोग किया जाता है।

नमी एक अन्य प्रमुख योगदानकर्ता है। साँचे में कोई भी शेष नमी, रिसाव वाली जल लाइनों, टपकते स्प्रेयर, या यहां तक कि रिलीज एजेंट स्वयं से, इंजेक्शन के समय भाप में बदल जाती है। यह भाप किसी भी अन्य फंसी गैस की तरह व्यवहार करती है, जो ढलाई की सतह के नीचे दबाव उत्पन्न करती है जिससे फफोले बन सकते हैं। इसलिए, एक शुष्क डाई वातावरण बनाए रखना सर्वोपरि महत्वपूर्ण है।

प्रक्रिया मापदंडों के कारण होने वाले ब्लिस्टर को रोकने के लिए, ऑपरेटरों को निम्नलिखित सुधारात्मक उपायों का पालन करना चाहिए:

1. तापमान पर सख्त नियंत्रण रखें: यह सुनिश्चित करें कि पिघले हुए मिश्र धातु और मर दोनों को उनके निर्दिष्ट तापमान सीमाओं के भीतर रखा जाए ताकि अति ताप और अत्यधिक गैस निर्माण को रोका जा सके।
2. स्नेहक को संयमपूर्वक और समान रूप से लगाएं: उच्च गुणवत्ता वाले, कम अवशेष मुक्त एजेंट की न्यूनतम, सुसंगत कोटिंग लगाने के लिए स्वचालित स्प्रे सिस्टम का उपयोग करें।
3. वाष्पीकरण समय के लिए अनुमति देंः सुनिश्चित करें कि छिड़काव के बाद पर्याप्त देरी हो ताकि मोल्ड बंद होने से पहले स्नेहक में पानी या विलायक वाहक पूरी तरह से वाष्पित हो जाएं।
4. नियमित रखरखाव करें: नियमित रूप से लीक होने वाले पानी या हाइड्रोलिक लाइनों की जांच करें और उन्हें ठीक करें और सुनिश्चित करें कि स्प्रे नोजल लीक नहीं हो रहे हैं।

भौतिक और शारीरिक दोष

कारणों की अंतिम श्रेणी ढलाई सामग्री की अखंडता और धातु प्रवाह के भीतर भौतिक असंततता की उपस्थिति से संबंधित है। बुलबुले मिश्र धातु के भीतर मौजूद अशुद्धियों से उत्पन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, सीसा या कैडमियम जैसे कम क्वथनांक वाले तत्व ढलाई प्रक्रिया या उसके बाद की ऊष्मा उपचार के दौरान वाष्पित हो सकते हैं, जिससे आंतरिक गैस दबाव उत्पन्न होता है। इसी तरह, पिघलते समय एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं हाइड्रोजन को अवशोषित कर सकती हैं, जो ठोसीकरण के दौरान बाहर निकलने का प्रयास करती है, जिससे छिद्रता और बुलबुले उत्पन्न होते हैं।

भरने की प्रक्रिया के दौरान पेश किए गए भौतिक दोष भी अत्यधिक हानिकारक होते हैं। प्रकाशित अनुसंधान इंजीनियरिंग फेल्योर एनालिसिस इंगित करता है कि ठंडे फ्लेक्स—धातु के अर्ध-ठोसीकृत टुकड़े जो शॉट स्लीव की दीवारों से टूटकर अलग हो जाते हैं—गेटिंग प्रणाली के निकट क्षेत्रों में बड़े फफोलों का एक प्रमुख कारण हैं। ये फ्लेक्स ढलाई की सूक्ष्म संरचना में असंततताएँ उत्पन्न करते हैं। इन रिक्तियों में उपस्थित गैस ऊष्मा उपचार के दौरान फैलती है, जिससे महत्वपूर्ण सतही फफोले बनते हैं। अन्य समान दोषों में ठंडे बूंद, ठंडे शॉट और ऑक्साइड फिल्में शामिल हैं, जो सभी धातु की समरूपता में बाधा डालती हैं और फफोले उत्पन्न होने के स्थलों के रूप में कार्य करती हैं।

इन सामग्री-संबंधी दोषों को रोकने के लिए कच्चे माल के निपटान से लेकर अंतिम उत्पादन तक पूरी प्रक्रिया पर कठोर नियंत्रण की आवश्यकता होती है। गुणवत्ता नियंत्रण के प्रति मजबूत प्रतिबद्धता दिखाने वाले आपूर्तिकर्ता के साथ साझेदारी करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, उच्च-प्रदर्शन वाले ऑटोमोटिव भागों के निर्माता अक्सर IATF16949 जैसी प्रमाणित प्रक्रियाओं और आंतरिक गुणवत्ता नियंत्रण पर निर्भर करते हैं ताकि पूरी प्रक्रिया में सामग्री की अखंडता सुनिश्चित की जा सके, जो ऐसे दोषों को रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण अभ्यास है।

इन विशिष्ट कारणों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, निम्नलिखित तालिका गैसीय क्षरण से उत्पन्न फफोलों की तुलना भौतिक या रासायनिक दोषों वाले फफोलों से करती है:

इसमें कच्चे माल को पूरी तरह से प्रीहीट और सूखा करना, उच्च-शुद्धता वाले मिश्र धातुओं का उपयोग करना और ढलाई से पहले घुलित हाइड्रोजन को हटाने के लिए नाइट्रोजन या आर्गन के साथ प्रभावी डीगैसिंग उपचार शामिल करना शामिल है।

डाई कास्टिंग फफोलों के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. डाई कास्टिंग में फफोलों का मुख्य कारण क्या है?

फफोलों का प्राथमिक कारण फंसी हुई गैस है, जो अधिकांशतः साँचे की गुहा से आने वाली वायु होती है, जो उबलती धातु के प्रवाह और अपर्याप्त वेंटिंग के कारण फंस जाती है। यह गैस, जो ढलाई की सतह के ठीक नीचे स्थित होती है, फैलती है और नरम धातु की सतह को बाहर की ओर धकेलकर एक बुलबुला बना देती है।

2. क्या ऊष्मा उपचार डाई-कास्ट भाग पर फफोले पैदा कर सकता है?

हां, ऊष्मा उपचार फफोले के निर्माण के लिए एक सामान्य कारण है। एक भाग अपनी ढलाई अवस्था में पूर्ण दिख सकता है, लेकिन यदि सतह के नीचे फंसी हुई गैस या कोई भौतिक असंतति है, तो ऊष्मा उपचार के उच्च तापमान पर गैस काफी हद तक फैल जाएगी, जिससे दोष सतह पर फफोले के रूप में प्रकट होगा।

3. आप फफोले और सामान्य पारंपरता के बीच अंतर कैसे करते हैं?

फफोले सतह या सतह के निकट की एक दोष होती है, जो ढलाई की त्वचा पर उठे हुए गुब्बारों के रूप में दिखाई देती है। दूसरी ओर, सामान्य पारंपरता से तात्पर्य उन रिक्तियों से है जो ढलाई के भीतर कहीं भी स्थित हो सकती हैं, भाग के भीतर गहराई तक सहित। दोनों के ही कारण फंसी हुई गैस है, लेकिन फफोले विशेष रूप से उन छिद्रों को संदर्भित करते हैं जो सतह को विकृत करने के लिए पर्याप्त निकट होते हैं।