பாகத்தின் தோல்வியைத் தீர்த்தல்: ஒரு கொளுத்து உருவாக்கப்பட்ட பாகத்தின் தோல்வி பகுப்பாய்வு வழக்கு ஆய்வு

சுருக்கமாக

மோசடி செய்யப்பட்ட கூறுகளுடன் பகுதி தோல்வியை தீர்க்கும் வழக்கு ஆய்வுகள், அடிப்படை காரணங்களை கண்டறிய கடுமையான தொழில்நுட்ப விசாரணைகளை நம்பியுள்ளன. மெட்டல்ருஜிக்கல் பகுப்பாய்வு, இயந்திர சோதனை மற்றும் மேம்பட்ட உருவகப்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம், பொறியாளர்கள் பொருள் குறைபாடுகள், செயல்முறை பிழைகள் அல்லது வடிவமைப்பு குறைபாடுகள் போன்ற சிக்கல்களை அடையாளம் காண முடியும். தீர்வு பெரும்பாலும் வெப்ப சிகிச்சை நெறிமுறைகளை மேம்படுத்துதல், பொருள் வேதியியலை சரிசெய்வது அல்லது கூறுகளின் ஆயுள் அதிகரிப்பதற்கும் எதிர்கால தோல்விகளைத் தடுப்பதற்கும் மோசடி செயல்முறையை சுத்திகரிப்பது ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது.

சிக்கல்: வார்ப்புப் பணியில் பாகங்கள் தோல்வியுற்றால் என்ன செய்ய வேண்டும் என்பதைப் புரிந்துகொள்ளும் ஒரு கட்டமைப்பு

தொழில்துறை உற்பத்தியின் அதிக ஆபத்துள்ள உலகத்தில், உருவாக்கப்பட்ட பாகத்தின் தோல்வி விலையுயர்ந்த நிறுத்தத்தையும், பாதுகாப்பு அபாயங்களையும், முக்கியமான நிதி இழப்பையும் ஏற்படுத்தும். இந்த தோல்விகளின் தன்மையைப் புரிந்து கொள்வது தீர்வுக்கான முதல் படியாகும். இவற்றை ஏற்படுத்தும் குறைபாடுகளின் வகைகளால் உருவாக்கப்பட்ட பாகங்களில் ஏற்படும் தோல்விகள் பெரிதும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த குறைபாடுகள் தெரியும் விரிசல்கள் அல்லது சிதைவுகள் போன்ற மேலோட்டமானவையாக இருக்கலாம், அல்லது பொருளின் துகள் அமைப்பிற்குள் ஆழத்தில் மறைந்திருக்கும் நுண்ணியவையாக இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, உருவாக்கும் செதில்களின் காலதாமதமின்றி தோல்வி, குறைபாடுள்ள பாகங்களை உற்பத்தி செய்வதன் மூலமும், உற்பத்தியை நிறுத்துவதன் மூலமும் தொழிலுக்கு ஆண்டுதோறும் மில்லியன் கணக்கான இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது.

அடிப்படையாக சில முக்கிய குழுக்களாக வகைப்படுத்தப்படும் கொலுறு பகுதிகளில் காணப்படும் பொதுவான குறைபாடுகள். மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் பெரும்பாலும் மிகவும் தெளிவாக தெரிபவை, பொருள் ஒன்றோடொன்று மேலோடி இருந்தாலும் ஒன்றிணையாமல் இருப்பதால் உருவாகும் மடிப்புகள் அல்லது மடங்குகள் போன்றவை இதில் அடங்கும், இது ஒரு பலவீனமான புள்ளியை உருவாக்கும். பொதுவாக சிக்கிய வாயுக்கள் அல்லது தவறான பொருள் ஓட்டத்தால் ஏற்படும் விரிசல்கள் மற்றும் குமிழிகளும் அடிக்கடி காரணமாக இருக்கின்றன. அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட கொலுறு பகுதிகள் தொடர்பான ஒரு சந்தர்ப்பம், இதுபோன்ற குறைபாடுகள் ஒரு பகுதியின் நேர்மையை எவ்வாறு சீர்குலைக்கும் என்பதை வலியுறுத்தியது. மற்றொரு முக்கியமான சிக்கல் குறை நிரப்புதல் (அண்டர்ஃபில்) ஆகும், இதில் கொலுறு பொருள் செதில் குழியை முழுமையாக நிரப்பவில்லை, இதன் விளைவாக முழுமையற்ற அல்லது அளவில் துல்லியமற்ற பகுதி உருவாகிறது.

மேற்பரப்பு சிக்கல்களுக்கு அப்பால், உள்ளக குறைபாடுகள் மிகவும் ஆபத்தான அச்சுறுத்தலை ஏற்படுத்துகின்றன. இவற்றில் திடப்படுதல் சிக்கல்களால் ஏற்படும் உள்ளக காலியிடங்கள் அல்லது துளைத்தன்மையும், ஆக்ஸைடுகள் அல்லது சல்ஃபைடுகள் போன்ற அலோக உள்ளணுக்களும் பதற்ற மையங்களாக செயல்படுகின்றன. பொருளின் நுண்கட்டமைப்பே ஒரு முக்கிய காரணி; தவறான துகள் அளவு அல்லது நொறுங்கும் கட்டங்கள் இருப்பது ஒரு பாகத்தின் தைரியத்தையும் களைப்பு ஆயுளையும் கடுமையாகக் குறைக்கும். H13 கருவி எஃகு பற்றிய ஒரு ஆய்வில் விரிவாக குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி, எஃகின் அணியில் உள்ள கார்பைடு படிகங்களின் அளவு மற்றும் பரவல் அதன் பிளவு தைரியத்திலும், தோல்விக்கு எதிரான எதிர்ப்பிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

முறை: தோல்வி பகுப்பாய்வு மற்றும் விசாரணையின் செயல்முறை

ஒரு வெற்றிகரமான தோல்வி ஆய்வு என்பது கண்காணிப்பை மேம்பட்ட பகுப்பாய்வு நுட்பங்களுடன் இணைக்கும் ஒரு அமைப்பு முறை, பன்முக செயல்முறையாகும். பிளவு அல்லது உடைவு போன்ற அறிகுறியை அடையாளப்படுத்துவதைத் தாண்டி, அடிப்படை மூலக் காரணத்தை கண்டறிவதே இதன் நோக்கம். பொதுவாக இந்த செயல்முறை தோல்வியடைந்த பகுதியின் முழுமையான காட்சி பரிசோதனையுடனும், செயல்பாட்டு சுமைகள், வெப்பநிலைகள் மற்றும் தயாரிப்பு தரவுகள் உட்பட அனைத்து தொடர்புடைய சேவை வரலாற்றை சேகரிப்பதுடனும் தொடங்குகிறது. தோல்வி முறை குறித்த கருதுகோளை உருவாக்க இந்த ஆரம்ப மதிப்பீடு உதவுகிறது.

முதல் மதிப்பீட்டைத் தொடர்ந்து, பல்வேறு அழிவு இல்லாத மற்றும் அழிவு உள்ள சோதனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. துல்லியமான வடிவவியல் பகுப்பாய்விற்காக 3D ஆப்டிக்கல் ஸ்கேனிங் போன்ற நவீன தொழில்நுட்பங்கள் அதிகரித்து வருகின்றன, இது தோல்வியடைந்த பாகத்தை அசல் CAD மாதிரியுடன் ஒப்பிட்டு வடிவமைப்பு அல்லது அழுக்கைக் கண்டறிய பொறியாளர்களுக்கு உதவுகிறது. இது அளவுரு துல்லியமின்மைகள் அல்லது எதிர்பாராத முறையில் பொருள் இழப்பு அல்லது அதிகரிப்பு உள்ள பகுதிகளை வெளிப்படுத்தும். மேலும் சக்திவாய்ந்த கருவி ஆன மேம்பட்ட முடிவுற்ற உறுப்பு மாதிரியமைப்பு (FEM) கூட பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அடிப்படையில் அழிவு சோதனை இல்லாமல் ஃபோர்ஜிங் செயல்முறையின் மாதிரியாக்கத்தை இயக்கி, குறைபாடுகள் போன்றவற்றை அடையாளம் காணவோ அல்லது நிரப்பாமை, மடிப்புகள் அல்லது சிக்கிய காற்றுப் பைகள் போன்ற குறைபாடுகளை முன்கூட்டியே கணிக்கவோ உதவுகிறது.

விசாரணையின் முக்கிய பகுதி பெரும்பாலும் உலோகவியல் பகுப்பாய்வில் அமைகிறது. பிளந்த பகுதிக்கு அருகில் உள்ள பாகத்திலிருந்து மாதிரிகள் எடுக்கப்பட்டு, நுண்ணோக்கி பரிசோதனைக்காக தயார் செய்யப்படுகின்றன. ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் பிளவு பரப்பை பகுப்பாய்வு செய்யப் பயன்படுகின்றன (fractography), இது களங்கமற்ற பிளவு முகப்புகள், நெகிழ்வான குழிகள் அல்லது சோர்வு கோடுகள் போன்ற தோல்வி காரணிகளை வெளிப்படுத்துகிறது. பொருளின் கலவை தரத்திற்கு ஏற்ப உள்ளதா என்பதை உறுதி செய்ய வேதியியல் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் நுண் கடினத்தன்மை சோதனை மேற்பரப்பு கார்பன் குறைபாடு அல்லது தவறான வெப்ப சிகிச்சையைக் கண்டறிய உதவுகிறது. H13 திணிப்பு செதுக்குகளின் பகுப்பாய்வில் காண்பிக்கப்பட்டது போல, தோல்வியடைந்த மற்றும் தோல்வியடையாத பாகங்களின் நுண்கட்டமைப்பு மற்றும் கடினத்தன்மையை ஒப்பிடுவது முக்கியமான சாட்சியங்களை வழங்குகிறது. இறுதியாக, பிளவு பரவுவதை எதிர்க்கும் பொருளின் திறனை அளவிடும் வகையில் பிளவு தைரியம் சோதனை போன்ற இயந்திர சோதனைகள் பொருளின் பண்புகளை செயல்திறனுடன் நேரடியாக இணைக்கின்றன.

வழக்கு ஆய்வு: பிளந்த ஆட்டோமொபைல் பாகங்களிலிருந்து தீர்வு வரை

பகுதி தோல்வியைத் தீர்க்கும் ஒரு சிறந்த உதாரணம், மாறும் வால்வு நேரத்துக்கேற்ப (VVT) தட்டுகளில் தந்து விரிசல் ஏற்படும் சிக்கலைச் சந்தித்துவரும் ஆட்டோமொபைல் பாகங்கள் வழங்குநரிடமிருந்து வருகிறது. AISI 1045 கார்பன் ஸ்டீல் கொண்டு தயாரிக்கப்பட்ட இந்தப் பாகங்கள், வெப்ப சிகிச்சைக்காக மூன்றாம் தரப்பு நிறுவனத்திற்கு அனுப்பப்பட்ட பின்னர் அடிக்கடி விரிசலுடன் திருப்பி அனுப்பப்பட்டன. இந்தச் சிக்கல் காரணமாக, நிறுவனம் அதன் ஒப்பந்த கடமைகளை பூர்த்தி செய்ய அதிகமாக உற்பத்தி செய்ய வேண்டியிருந்தது; மேலும் 100% ஆய்வுக்காக கணிசமான வளங்களை செலவிட வேண்டியிருந்தது, இதனால் பொருள் வீணாக்கப்பட்டதும், அதிக செலவுகளும் ஏற்பட்டன. தொடர்ந்து ஏற்படும் இந்தப் பிரச்சினையை கண்டறிந்து தீர்க்க உலோகவியல் நிபுணர்களை அந்த வழங்குநர் அணுகினார்.

தோல்வியுற்ற பாகங்களின் முற்றுப்புலனாய்வு பகுப்பாய்வுடன் விசாரணை தொடங்கியது. உலோகவியல் நிபுணர்கள், பாகங்கள் அதிகமாக நொறுங்கும் தன்மை கொண்டிருந்ததைக் குறிப்பிட்டனர். நுண்கட்டமைப்பின் மீதான கூர்மையான பார்வை, பாகங்கள் கார்பன் நைட்ரைடு செய்யப்பட்டதைக் காட்டியது, இது ஒரு மேற்பரப்பு கடினப்படுத்தும் செயல்முறை ஆகும். விநியோகச் சங்கிலியில் மேலும் ஆராய்வதன் மூலம் ஒரு முக்கிய விவரம் வெளிச்சத்துக்கு வந்தது: அசல் எஃகு சுருள்கள் நைட்ரஜன் நிரம்பிய சூழலில் சூடேற்றி மெதுவாக குளிர்விக்கப்பட்டன. எஃகை நுண்ணிய வெட்டுதலுக்கு தயார் செய்ய சூடேற்றி மெதுவாக குளிர்விப்பது அவசியமாக இருந்தாலும், 1045 எஃகில் துகள் துருவத்திற்காக பயன்படுத்தப்படும் அலுமினியம் மற்றும் சூடேற்றும் சூழலிலிருந்து வரும் நைட்ரஜன் கலவை பிரச்சினையை ஏற்படுத்தியது. இந்த கலவை பாகத்தின் மேற்பரப்பில் அலுமினியம் நைட்ரைடுகளை உருவாக்கியது.

அலுமினியம் நைட்ரைடுகளின் உருவாக்கம் பரப்பில் மிகவும் நுண்ணிய துகள் அமைப்பை உருவாக்கியது, இது பின்னர் வெப்ப சிகிச்சையின் போது எஃகின் கடினமடையும் திறனை தடுத்தது. அசல் வெப்ப சிகிச்சை செய்யும் நிறுவனம் கார்பன்-நைட்ரைடிங் செயல்முறையை மேலும் கடுமையாக பயன்படுத்தி இந்த சிக்கலை சமாளிக்க முயன்றிருக்கலாம், ஆனால் இது மையப் பகுதியின் விரும்பிய கடினத்தன்மையை அடையாமல் பரப்பு அடுக்கை மட்டும் பொட்டென உடையக்கூடியதாக மாற்றியது. இதன் மூல காரணம் பொருளின் வேதியியலுக்கும் விநியோக சங்கிலியில் பயன்படுத்தப்பட்ட குறிப்பிட்ட செயலாக்க படிகளுக்கும் இடையே உள்ள அடிப்படை பொருத்தமின்மையே ஆகும்.

அடிப்படைக் காரணம் அடையாளம் காணப்பட்டதைத் தொடர்ந்து, தீர்வு அழகானதாகவும் பயனுள்ளதாகவும் இருந்தது. எஃகு ஆலையில் சூடேற்றுதல் சூழலை மாற்றுவது சாத்தியமற்றதாக இருந்ததால், குழு பொருளின் சொந்தத்திலேயே ஒரு மாற்றத்தை முன்மொழிந்தது. 1045 எஃகில் குறைந்த அளவு குரோமியத்தைச் சேர்க்க அவர்கள் பரிந்துரைத்தனர். குரோமியம் எஃகின் கடினமாக்கும் தன்மையை மிகவும் அதிகரிக்கும் ஒரு சக்திவாய்ந்த உலோகக் கலவை உறுப்பு ஆகும். இந்தச் சேர்க்கை, அலுமினியம் நைட்ரைடுகளால் ஏற்படும் நுண்ணிய தானிய அளவை ஈடுகட்டியது; இதன் மூலம் VVT தட்டுகள் பெரும் மற்றும் சீரான கடினத்தன்மையை நிலையான கடினமாக்கும் செயல்முறை மூலம் பெற முடிந்தது, மேலும் அவை பொட்டென்று உடையாமலும் இருந்தன. இந்தத் தீர்வு மிகவும் வெற்றிகரமாக அமைந்தது, விரிசல் பிரச்சினையை முற்றிலுமாக நீக்கியது. இந்த வழக்கு, உற்பத்தி செயல்முறையின் முழுமையான காட்சியின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறது, மேலும் சிறப்பு வாய்ந்த வழங்குநருடன் இணைந்து பணியாற்றுவது இதுபோன்ற பிரச்சினைகளை தடுக்க முடியும் என்பதை எடுத்துக்காட்டுகிறது. உதாரணமாக, உயர்தர ஆட்டோமொபைல் பாகங்களில் கவனம் செலுத்தும் நிறுவனங்கள், உதாரணமாக ஷாயி மெட்டல் தொழில்நுட்பத்திலிருந்து விருப்பத்திற்கேற்ப உருவாக்கப்பட்ட ஃபோர்ஜிங் சேவைகள் , பொருள் மற்றும் செயல்முறை நேர்மையை தொடக்கத்தில் இருந்து இறுதி வரை உறுதி செய்ய பெரும்பாலும் செங்குத்தாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட செயல்முறைகள் மற்றும் IATF16949 சான்றிதழை பராமரிக்கின்றன.

அடிப்படை காரண பகுப்பாய்வு: உருவாக்கப்பட்ட பாகங்களின் தோல்விக்கான பொதுவான குற்றவாளிகள்

உருவாக்கப்பட்ட பாகங்களின் தோல்வி எப்போதுமே பொருள் குறைபாடுகள், செயல்முறை-ஏற்படுத்தப்பட்ட குறைபாடுகள், அல்லது வடிவமைப்பு மற்றும் சேவை நிலைமைகளுடன் தொடர்புடைய பிரச்சினைகள் என மூன்று முதன்மை பகுதிகளில் ஒன்றைச் சுற்றி சுற்றி வருகிறது. ஒவ்வொரு இந்த சாத்தியமான பங்களிப்பாளர்களையும் ஆராய்வது விரிவான அடிப்படை காரண பகுப்பாய்வை தேவைப்படுத்துகிறது. சிறப்பு குற்றவாளியை அடையாளம் காண்பது பயனுள்ள மற்றும் நிரந்தர திருத்த நடவடிக்கைகளை செயல்படுத்துவதற்கு அவசியம்.

பொருள் குறைபாடுகள் அடிப்படை உலோகத்தின் தன்மையைப் பொறுத்தே வார்ப்பதில் உள்ள குறைபாடுகள் அமைகின்றன. இதில் உலோகக்கலவை கூறுகள் குறிப்பிட்ட வரம்பிற்கு வெளியே இருப்பது அல்லது கந்தகம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற அதிகப்படியான கலங்கள் இருப்பது ஆகியவை அடங்கும், இவை பொருளின் எளிதில் உடையக்கூடிய தன்மையை ஏற்படுத்தும். ஆக்சைடுகள் மற்றும் சிலிக்கேட்டுகள் போன்ற உலோகமல்லாத கலந்த துகள்கள் மற்றொரு முக்கியமான பிரச்சினையாகும். இந்த நுண்ணிய துகள்கள் விரிசல்கள் தோன்றுவதற்கான ஆரம்ப இடங்களாக செயல்படலாம், இது பொருளின் வலிமையையும், பாதிப்பு ஆயுளையும் கணிசமாகக் குறைக்கும். H13 சாய்களின் பகுப்பாய்வில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி, எஃகின் தூய்மை பொருளின் வலிமை மற்றும் ஒரு சீரமைப்புத் தன்மையின் மீது நேரடி விளைவை ஏற்படுத்துகிறது.

செயல்முறை-ஏற்படுத்தப்பட்ட குறைபாடுகள் அடிப்படை செயல்முறைகள், உருவாக்குதல் மற்றும் அதற்குப் பின் வெப்ப சிகிச்சை போன்றவை உள்ளடக்கியதாக இருக்கும். உருவாக்குதல் செயல்முறையில், தவறான பொருள் ஓட்டம் லாப்ஸ் மற்றும் மடிப்புகள் போன்ற குறைபாடுகளை உருவாக்கும். தவறான உருவாக்குதல் வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால் சூடான பிளவு (hot tearing) அல்லது மிகக் குறைவாக இருந்தால் மேற்பரப்பு விரிசல் ஏற்படலாம். வெப்ப சிகிச்சை என்பது பிழைகள் பேரழிவை ஏற்படுத்தக்கூடிய மற்றொரு முக்கிய கட்டமாகும். தவறான குளிர்வித்தல் விகிதம் துல்லியமின்மை அல்லது குளிர்வித்தல் விரிசலை ஏற்படுத்தலாம், அதேபோல் தவறான தேய்த்தல் வெப்பநிலை ஒரு நொறுங்கக்கூடிய நுண்கட்டமைப்பை உருவாக்கலாம். H13 சாய் வழக்கு ஆய்வு காட்டியது போல, தேய்த்தல் மார்டன்சைட் நொறுங்குதல் பகுதியை தவிர்ப்பதன் மூலம் சற்று அதிக வெப்பநிலையில் தேய்த்தல் செய்வது முறிவு தடுப்பாற்றலை மிகவும் மேம்படுத்தியது.

வடிவமைப்பு மற்றும் சேவை நிலைகள் பகுதி எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அது எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை இது குறிக்கிறது. கூர்மையான மூலைகள், போதுமான இணைப்பு ஆரங்கள் இல்லாதது அல்லது பிரிவு தடிமனில் திடீர் மாற்றங்கள் போன்ற வடிவமைப்பு குறைபாடுகள் எளிதில் சோர்வு விரிசல்கள் தொடங்கும் இயற்கையான புள்ளிகளாக அழுத்த ஒட்டுமையாக்கங்களை உருவாக்குகின்றன. மேலும், உண்மையான சேவை நிலைமைகள் வடிவமைப்பு ஊகங்களை மிஞ்சியிருக்கலாம். அதிக சுமை, அதிக தாக்க நிகழ்வுகள் அல்லது துருப்பிடிக்கும் சூழல்களுக்கு வெளிப்படுத்துதல் அனைத்தும் சீக்கிரமே தோல்வியில் முடிக்கலாம். சுழற்சி முறையில் சூடேற்றம் மற்றும் குளிர்வித்தலால் ஏற்படும் வெப்ப சோர்வு, உருக்கும் செதில்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் பிற பகுதிகளுக்கான பொதுவான தோல்வி முறையாகும்.

இவற்றை தெளிவான குறிப்பாக வழங்குவதற்காக, கீழே உள்ள அட்டவணை இந்த பொதுவான தோல்வி காரணிகளை சுருக்கமாக வழங்குகிறது:

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்