संक्षिप्त में

स्टैम्पिंग में डाई गैलिंग चिपकने वाले पहने का एक विनाशकारी रूप है, जिसे अक्सर "कोल्ड वेल्डिंग" कहा जाता है, जहां अत्यधिक घर्षण और ऊष्मा के कारण उपकरण और कार्य-वस्तु सूक्ष्म स्तर पर जुड़ जाते हैं। इसे रोकने के लिए एक एकल त्वरित समाधान के बजाय बहु-स्तरीय इंजीनियरिंग दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। इसकी तीन प्राथमिक रक्षा पंक्तियाँ हैं: डाई डिजाइन को अनुकूलित करना मोटाई वाले क्षेत्रों (जैसे ड्रॉ कॉर्नर) में पंच-से-डाई क्लीयरेंस बढ़ाकर असमान उपकरण सामग्री का चयन करना (जैसे एल्युमीनियम ब्रोंज) रासायनिक आकर्षण को तोड़ने के लिए, और उन्नत कोटिंग्स लगाना जैसे TiCN या DLC, लेकिन केवल तभी जब सतह को पूरी तरह से पॉलिश कर लिया गया हो। संचालन समायोजन, जैसे एक्सट्रीम प्रेशर (EP) स्नेहक का उपयोग करना और प्रेस की गति कम करना, अंतिम निरोधक उपाय के रूप में कार्य करते हैं।

गैलिंग की भौतिकी: कोल्ड वेल्डिंग क्यों होती है

डाई गॉलिंग को रोकने के लिए, सबसे पहले यह समझना चाहिए कि यह मूल रूप से अपघर्षक घर्षण से भिन्न होता है। जहाँ अपघर्षक घर्षण मोटे कागज़ से लकड़ी को सैंड करने जैसा होता है, वहीं गॉलिंग एक ऐसी घटना है जो संलग्नक पहनना होती है। यह तब होता है जब स्टैम्पिंग प्रेस के विशाल दबाव के तहत धातु की सतहों पर संरक्षित ऑक्साइड परतें टूट जाती हैं। ऐसा होने पर, कार्य-वस्तु की रासायनिक रूप से सक्रिय "अप्रयुक्त" धातु सीधे उपकरण इस्पात के संपर्क में आ जाती है।

सूक्ष्म स्तर पर, सतहें कभी भी पूरी तरह से चिकनी नहीं होतीं; वे उभरी हुई चोटियों और घाटियों से बनी होती हैं जिन्हें अपरुद्धता (एस्पेरिटीज़) कहा जाता है। उच्च टन भार के तहत, ये अपरुद्धताएँ एक दूसरे में फंस जाती हैं और तीव्र स्थानीय ऊष्मा उत्पन्न करती हैं। यदि दो धातुओं में रासायनिक आकर्षण हो—जैसे स्टेनलेस स्टील और D2 उपकरण इस्पात, जिन दोनों में क्रोमियम की अधिक मात्रा होती है—तो वे परमाणु स्तर पर बंधन कर सकते हैं। इस प्रक्रिया को सतह से सतह प्रवास या ठंडी वेल्डिंग . जैसे-जैसे औजार आगे बढ़ता है, ये वेल्डेड बंधन कतरते हैं, नरम सतह से सामग्री के टुकड़ों को अलग करते हैं और उन्हें कठोर औजार पर जमा कर देते हैं। ये जमा, या "घाव", फिर प्लावशेयर्स की तरह काम करते हैं, जिससे बाद के भागों पर घातक स्कोरिंग होती है।

पहली रक्षा पंक्ति: डाई डिज़ाइन एवं ज्यामिति

उद्योग में सबसे आम भ्रम यह है कि कोटिंग किसी भी क्षय समस्या को ठीक कर सकती है। हालाँकि, उद्योग विशेषज्ञ चेतावनी देते हैं कि यदि मूल कारण यांत्रिक है, तो कोटिंग लगाने से केवल समस्या पर "कोटिंग" होती है। अक्सर प्राथमिक यांत्रिक कारण अपर्याप्त पंच-टू-डाई क्लीयरेंस , विशेष रूप से गहराई तक खींचे गए भागों में।

डीप ड्रॉइंग में, शीट धातु मरोड़ के गहन में प्रवेश करते समय अपने-अपने तल में संपीड़न का अनुभव करती है, जिसके कारण स्वाभाविक रूप से सामग्री की मोटाई बढ़ जाती है। यदि मरोड़ के डिज़ाइन में इस मोटाई को ध्यान में नहीं रखा जाता—विशेष रूप से ड्रॉ कॉर्नर की ऊर्ध्वाधर दीवारों में—तो क्लीयरेंस समाप्त हो जाती है। मरोड़ प्रभावी ढंग से सामग्री को "चुभोता" है, जिससे घर्षण में भारी वृद्धि होती है जिसे कोई भी मात्रा में स्नेहक दूर नहीं कर सकता। मेटलफॉर्मिंग मैगज़ीन एक महत्वपूर्ण रोकथाम उपाय इन मोटाई वाले क्षेत्रों में अतिरिक्त क्लीयरेंस (अक्सर सामग्री की मोटाई का 10–20%) मशीन करना है।

जटिल उत्पादन चक्रों के लिए, जैसे कि ऑटोमोटिव नियंत्रण आर्म या सबफ्रेम, इन मोटाई वाले क्षेत्रों की भविष्यवाणी करने के लिए परिष्कृत इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है। यहीं विशेषज्ञ निर्माताओं के साथ साझेदारी रणनीतिक लाभ बन जाती है। बीवाईडी जैसी कंपनियाँ शाओयी मेटल तकनीक उन्नत CAE विश्लेषण और IATF 16949-प्रमाणित प्रोटोकॉल का उपयोग करके डाई डिज़ाइन चरण में इन क्लीयरेंस अनुमतियों को अभियांत्रिकृत करें, जिससे उच्च-मात्रा ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग पहले स्ट्रोक से ही गॉल-मुक्त रहे।

एक अन्य ज्यामितीय कारक है पॉलिशिंग दिशा डाई अनुभागों को पंचिंग या ड्रॉइंग गति की दिशा में पॉलिश करना चाहिए। समानांतर क्रॉस-पॉलिशिंग सूक्ष्म खांचे छोड़ देती है जो कार्य-वस्तु के खिलाफ अपघर्षक फाइलों की तरह कार्य करती हैं, जिससे चिकनाई फिल्म के टूटने की गति तेज हो जाती है।

सामग्री विज्ञान: "असमान धातुओं" की रणनीति

स्टेनलेस स्टील या उच्च-शक्ति मिश्र धातुओं के स्टैम्पिंग के समय, उपकरण स्टील का चयन महत्वपूर्ण होता है। एक सामान्य विफलता मोड D2 उपकरण स्टील का उपयोग स्टेनलेस स्टील के स्टैम्पिंग के लिए करना है। चूंकि D2 में लगभग 12% क्रोमियम होता है और स्टेनलेस स्टील भी जंगरोधी प्रतिरोध के लिए क्रोमियम पर निर्भर करता है, दोनों सामग्री में उच्च "धातुकीय संगतता" होती है। वे एक साथ चिपकना चाहते हैं।

समाधान है उपयोग करना असमान धातुएं इस रासायनिक संबद्धता को तोड़ने के लिए। गहन घर्षण अनुप्रयोगों के लिए, इंजीनियरिंग कांस्य सामग्री, विशेष रूप से ऐल्यूमिनियम ब्रोंज़ , अक्सर पारंपरिक उपकरण इस्पात की तुलना में बेहतर होती है। यद्यपि एल्युमीनियम कांस्य इस्पात की तुलना में नरम होता है, फिर भी इसमें उत्कृष्ट स्नेहकता और ऊष्मीय चालकता होती है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह लौह आधारों के साथ ठंडे-वेल्डिंग करने से इनकार कर देता है। उच्च घर्षण वाले क्षेत्रों में एल्युमीनियम कांस्य इंसर्ट या बुशिंग का उपयोग करके चिपकने वाले क्षरण को समाप्त किया जा सकता है, जहाँ कठोर सामग्री विफल हो जाती है।

यदि कठोरता के लिए उपकरण इस्पात की आवश्यकता हो, तो पाउडर धातुकर्म (PM) ग्रेड (जैसे CPM 3V या M4) पर विचार करें। ये पारंपरिक D2 की तुलना में एक छोटे कार्बाइड वितरण की पेशकश करते हैं, जो एक सुचारु सतह प्रदान करता है जो चिपकने वाले क्षरण चक्र को आरंभ करने के लिए कम प्रवण होती है।

उन्नत सतह उपचार और लेप

एक बार यांत्रिकी और सामग्री को अनुकूलित कर लिया जाए, तो सतह लेप अंतिम बाधा प्रदान करते हैं। आधुनिक स्टैम्पिंग के लिए भौतिक वाष्प निक्षेपण (PVD) लेप मानक हैं, लेकिन सही रसायन विज्ञान का चयन करना महत्वपूर्ण है।

• TiCN (टाइटेनियम कार्बोनाइट्राइड): एक उत्कृष्ट सामान्य-उद्देश्य लेपन जो मानक टीआईएन की तुलना में अधिक कठोरता और कम घर्षण प्रदान करता है। इसका उपयोग उच्च-शक्ति वाले इस्पात के निर्माण के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
• DLC (हीरे जैसी कार्बन): अपने अत्यंत कम घर्षण गुणांक के लिए जाना जाता है, डीएलसी एल्यूमीनियम और कठिन अलौह अनुप्रयोगों के लिए प्रीमियम विकल्प है। यह ग्रेफाइट के गुणों की नकल करता है, जिससे कार्यपृष्ठ कम से कम प्रतिरोध के साथ सरक सकता है।
• नाइट्राइडिंग: एक लेपन के बजाय एक विसरण प्रक्रिया, नाइट्राइडिंग उपकरण इस्पात की सतह को कठोर कर देता है। इसका उपयोग अक्सर पीवीडी लेपन लगाने से पहले आधार उपचार के रूप में किया जाता है ताकि "अंडे के खोल के प्रभाव" से बचा जा सके, जहां एक कठोर लेपन फट जाता है क्योंकि उसके नीचे का आधार एक मुलायम स्थान बनाता है।

महत्वपूर्ण चेतावनी: एक लेपन की गुणवत्ता केवल उसकी सब्सट्रेट तैयारी जितनी अच्छी होती है। उपकरण की सतह को दर्पण जैसी पॉलिश में लाना आवश्यक है पहले लेपन। कोई भी मौजूदा खरोंच या ऊबड़-खाबड़ता लेपन द्वारा बस पुनः उत्पन्न कर दिया जाएगा, जिससे कठोर, तीखी चोटियां बन जाएंगी जो कार्यपृष्ठ पर आक्रामक ढंग से हमला करेंगी।

संचालनात्मक निरोधक उपाय: स्नेहक एवं रखरखाव

दुकान के तल पर, ऑपरेटर अनुशासित प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से गैलिंग के जोखिम को कम कर सकते हैं। पहला चर है स्नेहन । गैलिंग रोकथाम के लिए, साधारण तेल अक्सर अपर्याप्त होते हैं। इस प्रक्रिया में एक्सट्रीम प्रेशर (EP) संवर्धक (जैसे सल्फर या क्लोरीन) या ठोस अवरोध (जैसे ग्रेफाइट या मॉलिब्डेनम डाइसल्फाइड) वाले स्नेहक की आवश्यकता होती है। ये संवर्धक एक "ट्राइबोलॉजिकल फिल्म" बनाते हैं जो धातुओं को अलग रखती है, भले ही द्रव तेल टनेज द्वारा निचोड़ दिया गया हो।

गर्मी का प्रबंधन दूसरा संचालन उपाय है। गैलिंग ऊष्मा-सक्रियित होती है; उच्च तापमान कार्य-वस्तु को मुलायम कर देता है और बंधन को बढ़ावा देता है। यदि गैलिंग दिखाई दे, तो प्रेस की गति (प्रति मिनट स्ट्रोक) कम करने का प्रयास करें। इससे प्रक्रिया का तापमान कम होगा और स्नेहक को प्रहारों के बीच में ठीक होने के लिए अधिक समय मिलेगा। Rolleri पंचिंग ऑपरेशन के लिए स्थानीय ताप संचय और सामग्री के जमाव को रोकने के लिए हिट्स को बदलने वाले "ब्रिज" स्लिटिंग क्रम को अपनाने का सुझाव भी देता है।

अंत में, नियमित रखरखाव प्राकृतिक होना चाहिए। किसी उभार के दिखाई देने की प्रतीक्षा न करें। स्टोनिंग और डाई रेडियस को साफ़ करने की एक अनुसूची लागू करें, ताकि सूक्ष्म उठाव को एक हानिकारक गांठ में बढ़ने से पहले हटाया जा सके। तेज उपकरण भाग को आकार देने के लिए आवश्यक टनेज को कम करते हैं, जिससे घर्षण और ऊष्मा कम होती है जो उभार के तंत्र को बढ़ावा देती है।

प्रक्रिया में इंजीनियरिंग विश्वसनीयता

डाई गॉलिंग को रोकना भाग्य पर निर्भर नहीं है; यह भौतिकी और इंजीनियरिंग की अनुशासन है। घर्षण के नियमों का सम्मान करके—सामग्री प्रवाह के लिए पर्याप्त स्थान प्रदान करना, रासायनिक रूप से असंगत सामग्री का चयन करना, और स्नेहक की एक बाधा फिल्म बनाए रखना—निर्माता ठंडे वेल्डिंग को लगभग समाप्त कर सकते हैं। उच्च-गुणवत्ता वाली सामग्री और प्रारंभिक डिज़ाइन विश्लेषण की लागत एक अवरुद्ध डाई के बंद होने या खराब हुए भागों की स्क्रैप दर की तुलना में नगण्य है। लक्षण के बजाय मूल कारण का उपचार करें, और उत्पादन विश्वसनीयता अपने आप आएगी।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. आप स्टैम्पिंग डाई में गॉलिंग को कैसे कम करते हैं?

गॉलिंग को कम करने के लिए तीन क्षेत्रों पर ध्यान दें: यांत्रिकी, सामग्री और स्नेहन। सबसे पहले, यह सुनिश्चित करें कि पंच-टू-डाई क्लीयरेंस पर्याप्त है (मोटाई वाले क्षेत्रों में 10-20% अतिरिक्त जोड़ें)। दूसरा, ठंडे वेल्डिंग को रोकने के लिए एल्युमीनियम ब्रोंज या लेपित PM इस्पात जैसी भिन्न धातुओं का उपयोग करें। तीसरा, भार के तहत एक अवरोध फिल्म बनाए रखने के लिए एक्सट्रीम प्रेशर (EP) एडिटिव्स के साथ उच्च-श्यानता स्नेहक का उपयोग करें।

2. क्या एंटी-सीज़ गॉलिंग को रोकता है?

हां, एंटी-सीज़ यौगिक सतहों के बीच ठोस स्नेहकों (जैसे तांबा, ग्रेफाइट या मॉलिब्डेनम) को पेश करके गॉलिंग को रोक सकते हैं। ये ठोस एक भौतिक अवरोध प्रदान करते हैं जो संयुग्म धातुओं को अलग रखते हैं, भले ही उच्च दबाव तेल युक्त तेलों को निचोड़ दे। हालाँकि, एंटी-सीज़ एक स्थानीय संचालन समाधान है और तंग क्लीयरेंस जैसी मूलभूत डिज़ाइन खामियों को ठीक नहीं करता है।

3. गॉलिंग का प्राथमिक कारण क्या है?

गॉलिंग का प्राथमिक कारण है संलग्नक पहनना घर्षण और ऊष्मा के कारण होता है। जब धातु की सतहों पर सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म उच्च दबाव से टूट जाती है, तो उजागर परमाणु आपस में बंध या "वेल्ड" हो सकते हैं। यह तब सबसे अधिक होता है जब औजार और कार्यखंड की रासायनिक संरचना समान होती है (उदाहरण: अनकोटेड टूल स्टील के साथ स्टेनलेस स्टील का स्टैम्पिंग), जिससे उच्च धातुकर्मीय समानता उत्पन्न होती है।