দ ঢালাই লোহা ঢালাই প্রক্রিয়াটি ছয়টি মূল পর্যায়ের মাধ্যমে গলিত লোহাকে একটি সমাপ্ত উপাদানে রূপান্তরিত করে: প্যাটার্ন তৈরি, ছাঁচ প্রস্তুতি, গলনা, ঢালা, দৃঢ়করণ এবং শীতলকরণ, এবং সমাপ্তি অপারেশন . লোহা সাধারণত একটি কাপোলা ফার্নেস বা ইন্ডাকশন ফার্নেসের মধ্যে তাপমাত্রায় গলিত হয় 1,350°C এবং 1,450°C , তারপর প্যাটার্ন দ্বারা আকৃতির একটি বালি বা স্থায়ী ছাঁচ গহ্বর মধ্যে ঢেলে. ধাতু দৃঢ় এবং শীতল হওয়ার পরে - এমন একটি প্রক্রিয়া যা যেকোনো জায়গা থেকে নিতে পারে 20 মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টা অংশ বেধের উপর নির্ভর করে- ঢালাই অপসারণ করা হয়, পরিষ্কার করা হয় এবং চূড়ান্ত নির্দিষ্টকরণে মেশিন করা হয়। নীচের বিভাগগুলি প্রতিটি পর্যায়ে বিশদভাবে চলে, গুণমানের চেকপয়েন্টগুলির সাথে যা একটি ত্রুটিপূর্ণ থেকে একটি নির্ভরযোগ্য কাস্টিংকে আলাদা করে।
প্রতিটি ঢালাই একটি প্যাটার্ন দিয়ে শুরু হয় - চূড়ান্ত অংশের একটি প্রতিরূপ, তবে ঠান্ডা হওয়ার সময় ধাতব সঙ্কুচিত হওয়ার জন্য সামান্য বড়। ঢালাই লোহা সাধারণত মধ্যে সঙ্কুচিত হয় 0.8% এবং 1.2% যেহেতু এটি শক্ত হয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় শীতল হয়, তাই প্যাটার্ন নির্মাতারা এই ভাতাটি সরাসরি প্যাটার্নের মাত্রায় তৈরি করে।
প্যাটার্নগুলি সাধারণত কাঠ, অ্যালুমিনিয়াম বা প্লাস্টিক থেকে তৈরি করা হয়, উৎপাদনের পরিমাণের উপর নির্ভর করে। প্রোটোটাইপ বা কম ভলিউম রানের জন্য কাঠের প্যাটার্নগুলি সাশ্রয়ী কিন্তু মোটামুটি পরে শেষ হয়ে যায় 50-100 ছাঁচ চক্র . অ্যালুমিনিয়াম বা ইস্পাত প্যাটার্ন, যদিও আরও ব্যয়বহুল অগ্রগামী, দশ হাজার চক্র সহ্য করতে পারে এবং উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনের জন্য আদর্শ।
যদি অংশটির অভ্যন্তরীণ গহ্বর বা ফাঁপা অংশের প্রয়োজন হয়, বালির কোর তৈরির জন্য পৃথক কোর বাক্স তৈরি করা হয়। এই কোরগুলি ঢালার আগে ছাঁচের গহ্বরে ঢোকানো হয় এবং সাধারণত ধসে না পড়ে গলিত ধাতুর তাপ এবং চাপ সহ্য করার জন্য রজন দিয়ে বাঁধা বালি থেকে তৈরি করা হয়।
প্যাটার্নটি প্রস্তুত হয়ে গেলে, এটি ছাঁচের গহ্বর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা গলিত লোহাকে আকৃতি দেবে। ছাঁচ প্রস্তুতি পদ্ধতি উল্লেখযোগ্যভাবে পৃষ্ঠ ফিনিস, মাত্রিক নির্ভুলতা, এবং উত্পাদন খরচ প্রভাবিত করে।
দ most widely used method for cast iron, sand casting packs a mixture of sand, clay, and water (or resin-bonded sand) around the pattern to form a two-part mold, known as the cope and drag. This method is economical and flexible for both small batches and large parts, though it typically produces a rougher surface finish of 125-250 মাইক্রোইঞ্চ রা .
শেল ছাঁচনির্মাণ একটি পাতলা, অনমনীয় শেল গঠন করতে একটি ধাতব প্যাটার্নের বিরুদ্ধে উত্তপ্ত রজন-লেপা বালি ব্যবহার করে। এটি প্রথাগত বালি ঢালাইয়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল পৃষ্ঠের ফিনিস এবং কঠোর মাত্রিক সহনশীলতা তৈরি করে, এটি ছোট, নির্ভুল উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
সহজ জ্যামিতিগুলির উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনের জন্য, পুনঃব্যবহারযোগ্য ধাতব ছাঁচগুলি সম্পূর্ণরূপে বালির ছাঁচগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে পারে। স্থায়ী ছাঁচ উত্পাদন করতে পারেন প্রতিস্থাপনের আগে হাজার হাজার অংশ এবং উচ্চতর পৃষ্ঠের ফিনিস ফলন, যদিও উচ্চ টুলিং খরচ এই পদ্ধতিটিকে কম আয়তনের বা জটিল আকৃতির অংশগুলির জন্য কম লাভজনক করে তোলে।
ছাঁচ তৈরি করার সময়, কাঁচামাল-পিগ আয়রন, ইস্পাত স্ক্র্যাপ এবং কার্বন-সমৃদ্ধ সংযোজনগুলি-কে একটি চুল্লিতে গলিয়ে পছন্দসই রাসায়নিক সংমিশ্রণে গলিত লোহা তৈরি করা হয়।
কুপোলা ফার্নেস, যা ধাতব চার্জের পাশাপাশি কোক পোড়ায়, তাদের ক্রমাগত গলানোর ক্ষমতা এবং কম অপারেটিং খরচের কারণে ঐতিহ্যবাহী ফাউন্ড্রিতে সাধারণ থাকে। ইন্ডাকশন ফার্নেস, এর বিপরীতে, আরও সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং রসায়ন নিয়ন্ত্রণের অফার করে এবং কম নির্গমন উৎপন্ন করে, যা উচ্চ বিদ্যুতের খরচ সত্ত্বেও আধুনিক ফাউন্ড্রিতে ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় করে তোলে।
ঢালাই লোহার বৈশিষ্ট্য কার্বন এবং সিলিকন সামগ্রীর উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। ধূসর লোহা সাধারণত থাকে 3.0-3.6% কার্বন এবং 1.8-2.8% সিলিকন , যখন নমনীয় আয়রনের জন্য অতিরিক্ত ম্যাগনেসিয়াম চিকিত্সা প্রয়োজন - সাধারণত 0.03-0.06% অবশিষ্ট ম্যাগনেসিয়াম গোলকীয় গ্রাফাইট গঠন তৈরি করতে যা এটিকে ধূসর লোহার চেয়ে উচ্চতর নমনীয়তা দেয়।
একবার লোহা সঠিক তাপমাত্রা এবং রসায়নে পৌঁছে গেলে, এটি একটি মইয়ে স্থানান্তরিত হয় এবং প্রবাহের হার নিয়ন্ত্রণ এবং অশান্তি কমানোর জন্য ডিজাইন করা একটি গেটিং সিস্টেমের মাধ্যমে প্রস্তুত ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয়।
দ gating system—consisting of the pouring basin, sprue, runners, and gates—directs molten metal into the cavity while minimizing air entrapment and turbulence, both of which can cause porosity defects in the finished casting. Risers are also incorporated to feed additional molten metal into the cavity as the casting shrinks during solidification, preventing shrinkage cavities.
খুব ধীরে ধীরে ঢালা ছাঁচ সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ হওয়ার আগে অকাল দৃঢ় হওয়ার ঝুঁকি রাখে, যার ফলে অসম্পূর্ণ ঢালাই "কোল্ড শাটস" নামে পরিচিত। খুব দ্রুত ঢালা অশান্তি এবং গ্যাসের আবদ্ধতা বাড়ায়। ফাউন্ড্রিগুলি সাধারণত চারপাশে ঢালাও তাপমাত্রাকে লক্ষ্য করে 1,300-1,400°C ধূসর লোহার জন্য, অংশ বেধ এবং ছাঁচ জটিলতার উপর ভিত্তি করে সমন্বয় করা হয়েছে।
ঢালার পরে, গলিত লোহা ভিতরের দিকে ছাঁচের দেয়াল থেকে শক্ত হতে শুরু করে। শীতল করার হার সরাসরি ঢালাইয়ের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে, এই স্তরটিকে চূড়ান্ত অংশের গুণমানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।
| কুলিং রেট | ফলাফল গঠন | সাধারণ প্রভাব |
|---|---|---|
| ধীর শীতল | মোটা গ্রাফাইট ফ্লেক্স | নিম্ন শক্তি, ভাল machinability |
| মাঝারি ঠান্ডা | সূক্ষ্ম, অভিন্ন গ্রাফাইট গঠন | সুষম শক্তি এবং machinability |
| দ্রুত শীতল | সাদা লোহা (কার্বাইড সমৃদ্ধ) গঠন | উচ্চ কঠোরতা, ভঙ্গুর, দুর্বল machinability |
দেয়ালের পুরুত্ব শীতল সময়ের একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। সঙ্গে একটি ঢালাই 25 মিমি প্রাচীর বেধ 30-45 মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে দৃঢ় হতে পারে, যখন 100 মিমি-এর বেশি পুরু অংশগুলি পুরোপুরি ঠান্ডা হতে কয়েক ঘন্টা সময় নিতে পারে। একটি একক অংশ জুড়ে অসম প্রাচীর বেধ ডিফারেনশিয়াল শীতল হারের কারণ হতে পারে, যা ছাঁচ ডিজাইনের মাধ্যমে সঠিকভাবে পরিচালিত না হলে অভ্যন্তরীণ চাপ বা ওয়ারিং হতে পারে।
একবার শক্ত হয়ে গেলে এবং নিরাপদ হ্যান্ডলিং তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা হয়ে গেলে, ঢালাইটি ছাঁচ থেকে সরানো হয় এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত হওয়ার আগে বেশ কয়েকটি ফিনিশিং অপারেশনের মধ্য দিয়ে যায়।
বালি ঢালাইয়ে, ছাঁচটি ভেঙ্গে যায়-সাধারণত ভাইব্রেটিং শেকআউট সরঞ্জাম ব্যবহার করে-আশেপাশের বালি থেকে ঢালাইকে মুক্ত করতে। পুনরুদ্ধার করা বালি প্রায়শই স্ক্রীন করা হয় এবং পুনঃব্যবহার করা হয়, আধুনিক ফাউন্ড্রিগুলি পুনরুদ্ধার করা হয় 90% বা তার বেশি পরবর্তী molds জন্য বালি.
গেটস, রানার এবং রাইজার—গেটিং সিস্টেম থেকে অতিরিক্ত ধাতু—বিভাগের পুরুত্ব এবং উৎপাদনের পরিমাণের উপর নির্ভর করে ব্যান্ড করাত, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কাটঅফ হুইল বা প্লাজমা কাটিং ব্যবহার করে কাটা হয়।
শট ব্লাস্টিং বা বালি ব্লাস্টিং অবশিষ্ট বালি, স্কেল এবং পৃষ্ঠের অক্সিডেশন অপসারণ করে, পরিদর্শন এবং যন্ত্রের জন্য ঢালাই প্রস্তুত করে। এই পদক্ষেপটি যে কোনও আবরণ বা পেইন্টিং প্রক্রিয়ার আগে পৃষ্ঠের অভিন্নতা উন্নত করে।
বেশিরভাগ ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে সঙ্গমের মুখ বা বোর ব্যাসের মতো জটিল পৃষ্ঠগুলিতে চূড়ান্ত মাত্রিক সহনশীলতা অর্জনের জন্য সেকেন্ডারি মেশিনিং প্রয়োজন। যেখানে উন্নত বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন, যেমন তাপ চিকিত্সা annealing, normalizing, or austepering অভ্যন্তরীণ চাপ উপশম করতে বা নির্দিষ্ট কঠোরতা এবং শক্তি লক্ষ্য অর্জনের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।
কোয়ালিটি কন্ট্রোল চেকপয়েন্টগুলি শুধুমাত্র শেষে প্রয়োগ করার পরিবর্তে কাস্টিং প্রক্রিয়া জুড়ে একীভূত করা হয়, যেহেতু প্রথম দিকে প্রবর্তিত ত্রুটিগুলি পরে সংশোধন করা প্রায়ই অসম্ভব।
সাধারণ ত্রুটিগুলি বোঝা ফাউন্ড্রি এবং ক্রেতাদের একইভাবে চিনতে সাহায্য করে যে প্রক্রিয়ার মানের সমস্যাগুলি সাধারণত উদ্ভূত হয়।
| খুঁত | সাধারণ কারণ | প্রতিরোধ পদ্ধতি |
|---|---|---|
| পোরোসিটি | ঢালা সময় আটকে গ্যাস | উন্নত গেটিং নকশা, degassing |
| সংকোচন গহ্বর | অপর্যাপ্ত রাইজার খাওয়ানো | সঠিক রাইজার সাইজিং এবং বসানো |
| ঠান্ডা বন্ধ | ছাঁচ ভরাট আগে ধাতু দৃঢ় | উচ্চ ঢালা তাপমাত্রা, দ্রুত পূরণ |
| বালি অন্তর্ভুক্তি | ঢালা সময় ছাঁচ ক্ষয় | উন্নত বালি শক্তি, গেটিং নিয়ন্ত্রণ |
দ cast iron casting process is a sequence of interdependent stages, where decisions made during pattern design and mold preparation directly influence outcomes at pouring, solidification, and finishing. একটি ভাল-নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া - সঠিক সংকোচন ভাতা থেকে সুনির্দিষ্ট রাসায়নিক গঠন এবং শীতল হার ব্যবস্থাপনা - সামঞ্জস্যপূর্ণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ন্যূনতম ত্রুটি সহ ঢালাই তৈরি করে। একটি ফাউন্ড্রি অংশীদারের মূল্যায়নকারী প্রকৌশলী এবং ক্রেতাদের জন্য, এই ছয়টি পর্যায় বোঝা প্রক্রিয়ার সক্ষমতা মূল্যায়নের জন্য একটি ব্যবহারিক কাঠামো প্রদান করে এবং কোথায় গুণমানের ঝুঁকি সবচেয়ে বেশি হতে পারে তা চিহ্নিত করে৷
