संक्षिप्त में

ड्रॉइंग डाइज़ में दरारें पड़ना एक महत्वपूर्ण निर्माण विफलता है, जो मुख्य रूप से अत्यधिक तनाव, सामग्री की बुराइयों, संचालन त्रुटियों और खराब उपकरण डिज़ाइन के कारण होती है। इसके प्रमुख कारणों में स्थानीय संपीड़न तनाव शामिल है जो विकृति कठोरता का कारण बनता है, सामग्री के भीतर आंतरिक तनाव का निर्मुक्त होना, और डाई या कार्य-वस्तु में धातुकर्मीय दोष शामिल हैं। अपर्याप्त स्नेहन, उपकरण की गलत संरेखण और खराब डाई ज्यामिति—जैसे गलत त्रिज्या या क्लीयरेंस—भी प्रारंभिक डाई विफलता के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।

महत्वपूर्ण अंतर को समझना: दरार (Cracking) बनाम विदीर्ण (Splitting)

एक विफलता का निदान करने से पहले, दरार और विदीर्ण के बीच अंतर करना आवश्यक है, क्योंकि उनके मूल कारण और समाधान मौलिक रूप से भिन्न होते हैं। विफलता की गलत पहचान अक्सर गलत और अप्रभावी सुधारात्मक कार्रवाई का कारण बनती है। दोनों के परिणामस्वरूप भाग अस्वीकृत होता है, लेकिन वे विपरीत तनाव अवस्थाओं से उत्पन्न होते हैं।

विभाजित तन्य विफलता है। यह तब होता है जब धातु को उसकी अधिकतम लंबाई में फैलने की क्षमता से अधिक खींच दिया जाता है। इस प्रक्रिया के आगे अक्सर सामग्री के दृश्यमान रूप से पतले होने की प्रक्रिया होती है, जिसे "संकीर्णन" (नेकिंग) के रूप में जाना जाता है। इसे टैफी के एक टुकड़े को बीच में पतला होने तक और अंततः फटने तक खींचने के समान समझें। ड्राइंग प्रक्रिया में, विभाजन आमतौर पर पंच त्रिज्या के पास एक क्षैतिज विदरण के रूप में दिखाई देता है, जहाँ सामग्री बहुत पतली हो गई है। सामान्य समाधानों में पंच त्रिज्या बढ़ाना, स्नेहन में सुधार करना या बेहतर लंबाई गुणों वाली सामग्री का उपयोग करना शामिल है।

टूटना , इसके विपरीत, एक संपीड़न विफलता है। यह अत्यधिक स्थानीय संपीड़न के परिणामस्वरूप होता है, जिससे सामग्री एक विशिष्ट क्षेत्र में अत्यधिक कार्य-कठोर और भंगुर हो जाती है। एक विश्लेषण में विस्तार से बताया गया है कि निर्माता , इस विफलता मोड के परिणामस्वरूप टूट के स्थान पर धातु मूल स्थिति की तुलना में मोटी हो जाती है। दरारें अक्सर ऊर्ध्वाधर विफलता के रूप में दिखाई देती हैं और उच्च-सामर्थ्य इस्पात तथा स्टेनलेस स्टील के साथ बढ़ती आम बात हो रही हैं। एक दरार की मरम्मत करने का प्रयास जो विभाजन के लिए बनाया गया हल है, केवल समस्या को बदतर बना देगा।

उचित निदान में सहायता के लिए, इन प्रमुख अंतरों पर विचार करें:

सामग्री-संबंधी कारण और अंतर्निहित दोष

कार्यपृष्ठ और मरो (डाई) दोनों के भौतिक एवं रासायनिक गुण दरार के आम कारण हैं। सामग्री से उत्पन्न होने वाली विफलताएं बहुत सूक्ष्म हो सकती हैं, लेकिन उत्पादन उपज और औजार जीवन पर उनके महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकते हैं। इन समस्याओं को व्यापक रूप से खींची जा रही कच्ची सामग्री में समस्याओं और मरो के निर्माण सामग्री के भीतर दोषों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

कार्यपृष्ठ के लिए, कच्ची सामग्री का खराब चयन प्रमुख कारण है। कम लचीलेपन या उच्च ठंडा-कठोरीकरण सूचकांक वाली सामग्री, जैसे ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, विशेष रूप से संवेदनशील होती हैं। विरूपण के दौरान, ये सामग्री एक भंगुर मार्टेंसाइट संरचना को प्रेरित करने वाले चरण परिवर्तन से गुजर सकती हैं, जिससे विशेषज्ञों द्वारा समझाए गए अनुसार वे दरार के प्रति संवेदनशील हो जाती हैं Kanou Mould . इसके अतिरिक्त, सामग्री में डाई के अंदर सुचारु प्रवाह को बाधित करने वाले ब्लैंक पर सतह के दोष, जैसे निक्स या गॉलिंग, टूट-फूट का कारण बन सकते हैं, जो कि सटीक रूपांतरण .

उपकरणों के मामले में, डाई के सामग्री की गुणवत्ता सर्वोच्च महत्व की होती है। उदाहरण के लिए, कम गुणवत्ता वाले कार्बाइड से बनी डाई आघातजनक विफलता का कारण बन सकती है। द फैब्रिकेटर की ट्यूब एंड पाइप जर्नल में एक गहन विफलता विश्लेषण अनुचित सिंटरिंग के कारण छिद्रता जैसे धातुकर्मीय दोषों को एक प्रमुख कारण के रूप में उजागर करता है। जब कार्बाइड पाउडर को उचित ढंग से सिंटर नहीं किया जाता, तो टंगस्टन और कोबाल्ट घटक सही ढंग से जुड़ नहीं पाते, जिससे डाई की संरचनात्मक बनावट और खींचाव तनाव का सामना करने की क्षमता कमजोर हो जाती है। इससे ऐसे कमजोर स्थान बन जाते हैं जहाँ दरारें आसानी से उत्पन्न हो सकती हैं और फैल सकती हैं।

इन सामग्री से संबंधित विफलताओं को कम करने के लिए, कई रणनीतियाँ प्रभावी हैं:

• सामग्री चयन: निर्धारित अनुप्रयोग के लिए अच्छी प्लास्टिसिटी और आकृति बनाने की क्षमता वाली सामग्री का चयन करें। उन सामग्रियों के लिए जो काफी मात्रा में कार्य-कठोरता प्रदर्शित करती हैं, लचीलापन बहाल करने के लिए एक मध्यवर्ती एनीलिंग प्रक्रिया की योजना बनाएं।
• गुणवत्ता नियंत्रण: सतह दोष या मोटाई में असंगति की जांच के लिए आने वाली कच्ची सामग्री का कठोर निरीक्षण करें।
• डाई सामग्री विशिष्टता: प्रतिष्ठित आपूर्तिकर्ताओं से उच्च गुणवत्ता वाले, उचित रूप से सिंटर किए गए कार्बाइड या अन्य उपयुक्त उपकरण इस्पात की मांग करें। सुनिश्चित करें कि डाई सामग्री विशिष्ट कार्यपृष्ठ सामग्री के खींचने के तनाव के लिए उपयुक्त हो।

संचालनात्मक विफलताएं: प्रक्रिया तनाव, स्नेहन और संरेखण

सही सामग्री और डाई डिजाइन के साथ भी, प्रक्रिया में स्वयं त्रुटियां दरार का एक प्रमुख कारण हैं। ये संचालनात्मक विफलताएं अक्सर तनाव, घर्षण और यांत्रिक सेटअप की जटिल अंतःक्रिया से उत्पन्न होती हैं। इन्हें दूर करने के लिए निर्माण वातावरण की सावधानीपूर्वक निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

सबसे मौलिक कारणों में से एक है आंतरिक तनाव का मुक्त होना जैसा कि कई उद्योग स्रोतों द्वारा उल्लेखित है, धातु निर्माण की प्रक्रिया में आंतरिक तनाव एक अपरिहार्य उप-उत्पाद है। खींचने की प्रक्रिया के दौरान, ये संग्रहीत तनाव मुक्त हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप दरारें आ सकती हैं, कभी-कभी आकार देने के तुरंत बाद या भंडारण की अवधि के बाद भी। यह विशेष रूप से उन सामग्रियों के लिए सत्य है जिनका कठोरीकरण सूचकांक उच्च होता है।

अपर्याप्त स्नेहन एक अन्य महत्वपूर्ण संचालन विफलता है। स्नेहक मोल्ड और कार्य-वस्तु के बीच एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाते हैं, जिससे घर्षण और ऊष्मा कम हो जाती है। जब यह फिल्म टूट जाती है, तो धातु-से-धातु संपर्क होता है, जिससे चिपकना (गैलिंग), खींचने के बल में वृद्धि और अंततः दरारें आती हैं। स्नेहक के चयन की बहुत महत्वपूर्ण भूमिका होती है; स्टेनलेस स्टील जैसी कठिन सामग्रियों के लिए, प्रभावी अवरोध बनाए रखने के लिए PVDF फिल्म जैसे विशिष्ट स्नेहक आवश्यक हो सकते हैं।

अंत में, यांत्रिक असंरेखण असमान तनाव पैदा कर सकते हैं जिससे डाई की अकाल मृत्यु हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक घिसा हुआ पुली तार को गलत कोण पर डाई में फीड करने से असंगत घर्षण प्रतिरूप बनता है। इससे डाई के भीतर विशिष्ट बिंदुओं पर तनाव केंद्रित होता है, जिससे स्थानीय घर्षण और दरारें आती हैं। जैसा कि एक केस अध्ययन में दिखाया गया, समस्या डाई नहीं थी, बल्कि ऊपर की ओर स्थित खाँचेदार पुली थी जिसने गलत संरेखण का कारण बनाया।

ऑपरेटर ऑपरेशनल विफलताओं के निदान और रोकथाम के लिए निम्न चेकलिस्ट का उपयोग कर सकते हैं:

• स्नेहन जांच: सत्यापित करें कि स्नेहन प्रणाली सही ढंग से कार्य कर रही है और प्रक्रिया तथा सामग्री के लिए उपयुक्त स्नेहक का उपयोग किया जा रहा है।
• संरेखण सत्यापन: ड्रॉ बेंच के सभी घटकों, जिसमें पुलियों और गाइड्स शामिल हैं, का नियमित रूप से घर्षण के लिए निरीक्षण करें और डाई में कार्य-वस्तु के उचित संरेखण की पुष्टि करें।
• पैरामीटर नियंत्रण: सुनिश्चित करें कि ड्रॉइंग गति और रिडक्शन अनुपात प्रसंस्कृत सामग्री के लिए अनुशंसित सीमा के भीतर हों।
• तनाव प्रबंधन: विलंबित दरार के लिए संवेदनशील सामग्री के लिए, आकार देने के बाद जल्द से जल्द तनाव-मुक्ति ऊष्मा उपचार पर विचार करें।

दोषपूर्ण डाई डिज़ाइन और खराब निर्माण

ड्रॉइंग डाई की डिज़ाइन और निर्माण गुणवत्ता उसके प्रदर्शन और दीर्घायुत्व के लिए मूलभूत है। इनमें से किसी भी क्षेत्र में दोष तनाव संकेंद्रण और सामग्री प्रवाह संबंधी समस्याएं पैदा कर सकते हैं जो सीधे दरार का कारण बनती हैं, चाहे सामग्री की गुणवत्ता या संचालन की सटीकता कुछ भी हो। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई डाई सुचारु सामग्री प्रवाह को सुगम बनाती है, जबकि एक खराब डिज़ाइन की गई डाई उसके खिलाफ काम करती है।

सामान्य डिज़ाइन दोषों में अनुचित ज्यामिति शामिल है। उदाहरण के लिए, यदि पंच और डाई त्रिज्या बहुत छोटी (बहुत तेज) हैं, तो वे सामग्री को डाई गुहा में प्रवाहित होने से रोक सकती हैं, जिससे तन्य तनाव बढ़ जाता है और फ्रैक्चर हो सकता है। इसके विपरीत, यदि त्रिज्या बहुत बड़ी है, तो इससे झुर्रियां आ सकती हैं। अनुसार CNstamping पंच और डाई के बीच अनुचित क्लीयरेंस भी दरार का एक अन्य सामान्य कारण है। इसी प्रकार, अपर्याप्त एप्रोच कोण की लंबाई ड्राइंग दबाव को बहुत छोटे क्षेत्र में केंद्रित कर देती है, जिससे स्नेहक बाहर निकल जाता है और गॉलिंग तथा विफलता होती है।

उपमानक निर्माण एक आदर्श डिज़ाइन को भी कमजोर कर सकता है। कार्बाइड इंसर्ट और स्टील केस के बीच फिट मैकेनिकल सहारे और ऊष्मा अपव्यय दोनों के लिए महत्वपूर्ण है। यदि इंसर्ट पूरी तरह से सहारा प्राप्त नहीं है—उदाहरण के लिए, टेपर्ड केस ID के कारण—तो यह ड्राइंग बल का सामना नहीं कर सकता और दरार उत्पन्न हो जाएगी। इंसर्ट को केस में उचित ताप-संकुचन करना अधिकतम संपर्क क्षेत्र सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है, जिससे केस ऊष्मा सिंक के रूप में कार्य कर सके और इंसर्ट के अत्यधिक तापमान से बचाव हो सके।

इन समस्याओं से बचने के लिए, एक ज्ञानवान और अनुभवी डाई निर्माता के साथ साझेदारी करना महत्वपूर्ण है। एक विशेषज्ञ यह सुनिश्चित कर सकता है कि उपकरण को विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही ढंग से डिज़ाइन और निर्मित किया गया है, जिसमें सामग्री के गुण, ड्राफ्ट और संचालन संबंधी तनाव को ध्यान में रखा जाता है। उदाहरण के लिए, विशेषज्ञ जैसे शाओयी (निंगबो) मेटल तकनीकी कंपनी, लिमिटेड. उन्नत CAE सिमुलेशन का उपयोग डाई डिज़ाइन को अनुकूलित करने और मांग वाले अनुप्रयोगों जैसे ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग के लिए उच्च गुणवत्ता वाले, विश्वसनीय उपकरण वितरित करने के लिए गहन परियोजना प्रबंधन विशेषज्ञता का लाभ उठाते हैं।

डाई डिज़ाइन और निर्माण के लिए प्रमुख विचार इस प्रकार हैं:

• अनुकूलित ज्यामिति: यह सुनिश्चित करें कि त्रिज्या, क्लीयरेंस और एप्रोच कोण विशिष्ट सामग्री और भाग ज्यामिति के अनुरूप हों।
• उचित इन्सर्ट समर्थन: सेंटरलेस-ग्राउंड इन्सर्ट का उपयोग करें और यह सुनिश्चित करें कि उन्हें उष्मा स्थानांतरण और यांत्रिक शक्ति को अधिकतम करने के लिए केस के भीतर पूरी तरह से समर्थित किया गया है।
• सामग्री प्रवाह: गैर-वर्गाकार स्टॉक के लिए, तीखे कोनों को डाई फ्लैट्स में घुसने से रोकने के लिए अवतल शंक्वाकार कोनों वाले डिज़ाइन पर विचार करें।
• विशेषज्ञ सहयोग: उपकरण आपूर्तिकर्ताओं के साथ निकटता से काम करें ताकि डिज़ाइन की पुष्टि की जा सके और उच्च गुणवत्ता वाले निर्माण प्रथाओं का पालन सुनिश्चित किया जा सके।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. फॉर्मिंग प्रक्रिया के दौरान डाई ब्लॉक के फटने का क्या कारण है?

डाई ब्लॉक कई कारणों से फट सकता है, जो मुख्य रूप से तनाव और सामग्री की अखंडता से संबंधित होते हैं। मुख्य कारणों में दोषपूर्ण डाई डिज़ाइन या गलत संरेखण से तनाव संकेंद्रण शामिल है, जो एक छोटे क्षेत्र पर अत्यधिक बल केंद्रित करता है। एक अन्य प्रमुख कारक उपकरण इस्पात में कार्बाइड्स का असमान वितरण है, जो कमजोर बिंदु बनाता है। अंत में, संचालन के दौरान उच्च तापमान सामग्री की दरार लाने के प्रति प्रतिरोध को कम कर सकता है, विशेष रूप से यदि डाई को ठीक से ठंडा नहीं किया जाता है।

2. धातु में दरार का क्या कारण होता है?

धातु में दरारें आमतौर पर तनाव के कारण होती हैं जो सामग्री की शक्ति से अधिक होता है। यह विभिन्न तरीकों से हो सकता है, जिसमें लगाए गए बलों (जैसे ड्रॉइंग प्रक्रिया में) से यांत्रिक अतिभार, तेजी से गर्म करने या ठंडा करने से उष्मीय तनाव, पिछले निर्माण चरणों से अवशिष्ट आंतरिक तनाव और समय के साथ सामग्री को कमजोर करने वाले पर्यावरणीय कारक जैसे संक्षारण शामिल हैं। सामग्री दोष जैसे कि पोरोसिटी या अशुद्धियाँ भी दरारों के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में कार्य करते हैं।

3. शीट धातु निर्माण में अधिकांश दरारों का क्या कारण है?

शीट धातु निर्माण में, अधिकांश दरारों का कारण अत्यधिक स्थानीय विरूपण होता है। इसका अक्सर कारण डाई क्लीयरेंस में गलती होती है, जहाँ पंच और डाई के बीच का अंतर बहुत कम होता है, जिससे धातु पर अपरूपण या दरार आ जाती है। खराब संरेखण भी असमान तनाव पैदा कर सकता है, जिससे विफलता आ सकती है। एक अन्य सामान्य कारण अपर्याप्त सामग्री समर्थन या क्लैंपिंग है, जो शीट धातु को असमान रूप से फैलने देता है और उसकी लंबाई वृद्धि सीमा से अधिक हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप फटना या दरार आ जाती है।