1. ভূমিকা
তামা এবং এর সংকর ধাতুগুলি তাদের কারণে আধুনিক শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা দখল করে অসামান্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, জারা প্রতিরোধের, এবং তাপীয় কর্মক্ষমতা.
Ically তিহাসিকভাবে, যে সভ্যতাগুলি ফিরে আসছে 5000 BC সাধারণ পাথরের ছাঁচে তামা ঢালাই আয়ত্ত করে, আজকের পরিশীলিত কৌশলগুলির ভিত্তি স্থাপন করা.
এই নিবন্ধে, আমরা তামা-ভিত্তিক ঢালাই পদ্ধতির সম্পূর্ণ বর্ণালী অন্বেষণ করি, তাদের ধাতুবিদ্যা নীতি পরীক্ষা, এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বোত্তম প্রক্রিয়া নির্বাচন করতে প্রকৌশলীদের গাইড করুন.
2. ধাতু ঢালাই মৌলিক নীতি
প্রতিটি ঢালাই পদ্ধতি চারটি মূল ধাপ অনুসরণ করে:
- ছাঁচ সৃষ্টি - প্রযুক্তিবিদরা বালিতে একটি গহ্বর তৈরি করে, ধাতু, সিরামিক, অথবা প্লাস্টার যে অংশ জ্যামিতি আয়না.
- .ালা - চুল্লি তামা গলে (গলনাঙ্ক 1 083 ° সে) বা পর্যন্ত সংকর 1 600 ° সে, তারপর ছাঁচ মধ্যে তরল ঢালা.
- সংহতকরণ - নিয়ন্ত্রিত কুলিং - তাপ পরিবাহিতা দ্বারা পরিচালিত (~ 400 তামার জন্য W/m·K) এবং ছাঁচ উপাদান - মাইক্রোস্ট্রাকচার উন্নয়ন চালায়.
- ঝেড়ে ফেলুন - একবার শক্ত, ঢালাই ছাঁচ থেকে প্রস্থান করে এবং পরিষ্কার এবং পোস্ট-প্রসেসিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়.
কপারের উচ্চ তাপ পরিবাহিতা চাহিদা উচ্চ ছাঁচ preheat (200-400 °সে) এবং তরলতা বজায় রাখার জন্য সুনির্দিষ্ট ঢালা নিয়ন্ত্রণ (সান্দ্রতা ~ 6 mPas·এ 1 200 ° সে).
অতিরিক্তভাবে, তামার তাপ সম্প্রসারণ (16.5 µm/m·K) চূড়ান্ত মাত্রা অর্জনের জন্য সঠিক প্যাটার্ন অফসেট প্রয়োজন.
3. প্রধান তামা খাদ ঢালাই পদ্ধতি
তামা এবং এর সংকর ধাতু-ব্রাসেস, ব্রোঞ্জ, তামা-নিকেল, এবং অন্যান্য—বিভিন্ন উৎপাদন ভলিউমের সাথে মানানসই পদ্ধতির একটি পরিসীমা ব্যবহার করে কাস্ট করা হয়, যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তা, এবং মাত্রিক সহনশীলতা.
প্রতিটি কৌশল খাদ বৈশিষ্ট্য এবং পছন্দসই উপাদান ফলাফলের উপর ভিত্তি করে স্বতন্ত্র সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা বহন করে.
এই বিভাগটি আধুনিক উত্পাদনের সবচেয়ে বিশিষ্ট তামার খাদ ঢালাই পদ্ধতিগুলি অন্বেষণ করে, প্রক্রিয়া নির্বাচন গাইড করার জন্য প্রযুক্তিগত অন্তর্দৃষ্টি সহ.
বালি ing ালাই
প্রক্রিয়া ওভারভিউ & যন্ত্রপাতি
বালি ing ালাই তামার খাদ ঢালাই করার জন্য এটি প্রাচীনতম এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি. এটি একটি ছাঁচ বাক্সের ভিতরে একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্যাটার্নের চারপাশে বালি প্যাকিং জড়িত.
বালি কাদামাটি সঙ্গে বন্ধন করা হয় (সবুজ বালি) বা রাসায়নিক দিয়ে শক্ত করা (রজন-বন্ধন বা CO₂-সক্রিয় বালি). প্যাটার্ন অপসারণ পরে, গলিত ধাতু গহ্বরে ঢেলে দেওয়া হয়.
সুবিধা
- কম টুলিং খরচ, কম জন্য উপযুক্ত- মাঝারি ভলিউম রান
- নমনীয় অংশ মাপ- কয়েক আউন্স থেকে কয়েক টন পর্যন্ত
- বিস্তৃত খাদ সামঞ্জস্য
সীমাবদ্ধতা
- মোটা পৃষ্ঠ সমাপ্তি (Ra 6.3-25 µm)
- শিথিল সহনশীলতা (সাধারণত ±1.5-3 মিমি)
- সর্বাধিক নির্ভুল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পোস্ট-কাস্টিং মেশিনিং প্রয়োজন
বিনিয়োগ (হারানো) কাস্টিং
যথার্থ শেল বিল্ডিং
বিনিয়োগ কাস্টিং একটি পাতলা তৈরি করতে সিরামিক স্লারি দিয়ে লেপা মোমের মডেল ব্যবহার করে, উচ্চ নির্ভুলতা শেল ছাঁচ. বার্নআউটের পর, গলিত ধাতু প্রিহিটেড সিরামিক ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয়.
বেনিফিট
- দুর্দান্ত মাত্রিক নির্ভুলতা (±0.1–0.3 মিমি)
- জন্য আদর্শ জটিল, পাতলা দেয়ালযুক্ত জ্যামিতি
- উচ্চতর পৃষ্ঠ সমাপ্তি (Ra 1.6–3.2 µm)
চ্যালেঞ্জ
- উচ্চ টুলিং খরচ (ইনজেকশনের প্রয়োজনে মারা যায়)
- দীর্ঘ চক্র বার, বিশেষ করে শেল নির্মাণ এবং বার্নআউটের জন্য
- জন্য সাধারণত অর্থনৈতিক মাঝারি থেকে উচ্চ ভলিউম উত্পাদন
শেল মোল্ডেড কাস্টিং
প্রক্রিয়া বিবরণ
শেল ছাঁচনির্মাণ রজন-বন্ডেড বালি দিয়ে লেপা একটি উত্তপ্ত ধাতু প্যাটার্ন ব্যবহার করে. তাপের সংস্পর্শে এলে, রজন একটি পাতলা শেল তৈরি করে যা ছাঁচ হিসাবে কাজ করে.
প্রথাগত বালি ঢালাইয়ের চেয়ে প্রক্রিয়াটি আরও সঠিক এবং পরিষ্কার ঢালাই তৈরি করে.
সুবিধা
- উন্নত পৃষ্ঠ গুণমান এবং সংজ্ঞা
- কঠোর সহনশীলতা সবুজ বালি ছাঁচ তুলনায়
- মেশিনিং ভাতা হ্রাস কাছাকাছি-নেট আকৃতি ঢালাই কারণে
সীমাবদ্ধতা
- উচ্চ উপাদান খরচ (বিশেষ রজন এবং সিলিকা বালি)
- ব্যয়বহুল প্যাটার্ন টুলিং (ধাতু নিদর্শন প্রয়োজন)
সেন্ট্রিফুগাল কাস্টিং
অনুভূমিক বনাম. উল্লম্ব সেটআপ
কেন্দ্রাতিগ ঢালাই মধ্যে, গলিত ধাতু একটি ঘূর্ণায়মান ছাঁচ মধ্যে ঢেলে দেওয়া হয়, হয় অনুভূমিকভাবে বা উল্লম্বভাবে.
কেন্দ্রাতিগ শক্তি ছাঁচ প্রাচীর বিরুদ্ধে ধাতু বিতরণ, ছিদ্র কমানো এবং চমৎকার উপাদান অখণ্ডতা নিশ্চিত করা.
মূল সুবিধা
- উচ্চ ঘনত্ব এবং হ্রাস porosityচাপ-ধারণকারী উপাদানগুলির জন্য আদর্শ
- দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করে
- জন্য উপযুক্ত বুশিংস, রিং, টিউব, এবং ফাঁপা অংশ
- উল্লম্ব ঢালাই প্রায়ই ছোট অংশ জন্য ব্যবহৃত; বড় সিলিন্ডারের জন্য অনুভূমিক
সীমাবদ্ধতা
- সীমাবদ্ধ ঘূর্ণায়মান প্রতিসম অংশ
- টুলিং সেটআপ হয় আরো জটিল এবং ব্যয়বহুল স্ট্যাটিক ঢালাই তুলনায়
চিল কাস্টিং
দৃঢ়ীকরণ নিয়ন্ত্রণ
চিল ঢালাই ধাতব ছাঁচ ব্যবহার করে (প্রায়ই লোহা বা ইস্পাত) দ্রুত গলিত ধাতু থেকে তাপ নিষ্কাশন. এই দ্রুত দৃঢ়করণ শস্য গঠন পরিমার্জিত এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত.
শক্তি
- উৎপাদন করে কঠিন, ঘন ঢালাই (আপ 50% কঠোরতা বৃদ্ধি বনাম. বালি ing ালাই)
- জন্য চমৎকার ফসফর ব্রোঞ্জ এবং gunmetal
- জন্য খরচ কার্যকর বার বার বার ঢালাই, রডস, এবং ছোট অংশ
সীমাবদ্ধতা
- জন্য কম উপযুক্ত জটিল জ্যামিতি
- ছাঁচের সীমাবদ্ধতার কারণে সীমিত আকারের পরিসর
মারা কাস্টিং (হট-চেম্বার এবং কোল্ড-চেম্বার)
প্রেসার ইনজেকশন প্রক্রিয়া
ডাই কাস্টিংয়ে উচ্চ চাপে গলিত তামার খাদকে উচ্চ-শক্তির ইস্পাত ছাঁচে ইনজেকশন করা জড়িত.
কোল্ড-চেম্বার মেশিনগুলি সাধারণত তামার খাদগুলির উচ্চ গলনাঙ্কের কারণে ব্যবহৃত হয়.
সুবিধা
- দ্রুত উৎপাদন হার- ভর উৎপাদনের জন্য আদর্শ
- উচ্চতর পৃষ্ঠ ফিনিস এবং নির্ভুলতা (Ra 1-2 µm, সহনশীলতা ±0.05 মিমি)
- মেশিনিং কমায় বা বাদ দেয়
সীমাবদ্ধতা
- সমস্ত তামার মিশ্রণ উপযুক্ত নয় (যেমন, উচ্চ দস্তা ব্রাস ক্ষয় হতে পারে)
- ডাই টুলিং হল ব্যয়বহুল (এর বিনিয়োগ $50,000 বা আরও বেশি)
- জন্য সেরা মাঝারি থেকে উচ্চ ভলিউম
ক্রমাগত ঢালাই
প্রক্রিয়া ওভারভিউ
গলিত ধাতু একটি জল-ঠান্ডা ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয় যা ক্রমাগত একটি প্রত্যাহার সিস্টেমের মাধ্যমে শক্ত ধাতু তৈরি করে এবং টানতে থাকে.
সাধারণ আউটপুট রড অন্তর্ভুক্ত, বার, এবং ডাউনস্ট্রিম মেশিন বা ঘূর্ণায়মান জন্য billets.
সুবিধা
- উচ্চ উত্পাদনশীলতা ন্যূনতম মানব হস্তক্ষেপের সাথে
- চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রিত দৃঢ়করণের কারণে
- স্বয়ংক্রিয় ফিড মেশিনিং জন্য উপযুক্ত মসৃণ পৃষ্ঠতল এবং সোজা
- কম স্ক্র্যাপ হার এবং ভাল ফলন (ওভার 90% উপাদান ব্যবহার)
সাধারণ অ্যালো
- টিনের ব্রোঞ্জ, নেতৃত্বে ব্রোঞ্জ, ফসফর ব্রোঞ্জ, এবং তামা-নিকেল
প্লাস্টার ছাঁচ ঢালাই
বিশেষ ব্যবহার
এই প্রক্রিয়াটি সূক্ষ্ম বিবরণ এবং শক্ত সহনশীলতা ক্যাপচার করার জন্য একটি প্যাটার্নের চারপাশে গঠিত প্লাস্টার বা সিরামিক ছাঁচ নিয়োগ করে.
প্লাস্টার ভেঙ্গে বা দ্রবীভূত করে ঢালাই করার পরে ছাঁচটি সরানো হয়.
সুবিধা
- জন্য চমৎকার জটিল আকার এবং মসৃণ পৃষ্ঠ সমাপ্তি
- জন্য ভাল প্রোটোটাইপ এবং লো-ভলিউম উত্পাদন
অপূর্ণতা
- কম ব্যাপ্তিযোগ্যতা— ঢালাই আকারের সীমাবদ্ধতা
- দীর্ঘ প্রস্তুতি সময় এবং সীমিত ছাঁচ জীবন
সংক্ষিপ্ত তুলনা টেবিল
| কাস্টিং পদ্ধতি | পৃষ্ঠ সমাপ্তি (রা) | মাত্রিক সহনশীলতা | সাধারণ ভলিউম | মূল শক্তি |
|---|---|---|---|---|
| বালি ing ালাই | 6.3-25 µm | ±1.5–3 মিমি | নিম্ন থেকে উচ্চ | কম খরচে, খাদ নমনীয়তা |
| বিনিয়োগ কাস্টিং | 1.6-3.2 µm | ±0.1–0.3 মিমি | মাঝারি থেকে উচ্চ | উচ্চ নির্ভুলতা, জটিল অংশ |
| শেল মোল্ডেড কাস্টিং | 1.6-3.2 µm | ±0.25-0.5 মিমি | মাধ্যম | টাইট সহনশীলতা, অটোমেশন-প্রস্তুত |
| সেন্ট্রিফুগাল কাস্টিং | 3.2-6.3 µm | ±0.25–1.0 মিমি | মাধ্যম | উচ্চ ঘনত্ব, ন্যূনতম ত্রুটি |
| চিল কাস্টিং | 3.2-6.3 µm | ±0.5–1.0 মিমি | মাধ্যম | উন্নত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য |
| মারা কাস্টিং | 1-2 µm | ± 0.05–0.2 মিমি | উচ্চ | দ্রুত চক্র, ন্যূনতম যন্ত্র |
| ক্রমাগত ঢালাই | 3.2-6.3 µm | ±0.2–0.5 মিমি/মি | অনেক উঁচুতে | সাশ্রয়ী বিলেট উৎপাদন |
| প্লাস্টার ছাঁচ ঢালাই | 1.6-3.2 µm | ±0.1–0.3 মিমি | নিম্ন থেকে মাঝারি | বিস্তারিত, জটিল আকার |
4. ঢালাইয়ে ব্যবহৃত সাধারণ কপার অ্যালয়
ফাউন্ড্রিগুলি তামা-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির একটি বিস্তৃত অ্যারে নিক্ষেপ করে৷, প্রতিটি যান্ত্রিক শক্তি ভারসাম্য প্রকৌশলী, জারা প্রতিরোধের, তাপ এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, এবং cast ালাইযোগ্যতা.
| খাদ | পদবী | রচনা (ডাব্লুটি%) | মূল বৈশিষ্ট্য | পছন্দের কাস্টিং পদ্ধতি | সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|---|---|
| ফ্রি - ম্যাচিং ব্রাস | C36000 / CZ121 | 61 Cu–35Zn–3Pb | টেনসিল: 345 এমপিএ দীর্ঘকরণ: 20 % পরিবাহিতা: 29 % IACS |
বালি, বিনিয়োগ, মারা, শেল ছাঁচনির্মাণ | সিএনসি-মেশিনযুক্ত জিনিসপত্র, গিয়ার্স, বৈদ্যুতিক টার্মিনাল |
| নিম্ন-সীসা ব্রাস | C46400 / CZ122 | 60 Cu–39Zn–1Pb | টেনসিল: 330 এমপিএ দীর্ঘকরণ: 15 % NSF-61 অনুগত |
বালি, বিনিয়োগ, মারা | পানীয়-জলের ভালভ, নদীর গভীরতানির্ণয় ফিক্সচার |
| ভারবহন ব্রোঞ্জ | C93200 | 90 সঙ্গে–10Sn | টেনসিল: 310 এমপিএ কঠোরতা: HB90 চমৎকার পরিধান প্রতিরোধের |
বালি, চিল, সেন্ট্রিফুগাল | বুশিংস, থ্রাস্ট ওয়াশার, ভারী লোড বিয়ারিং |
| অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ | C95400 | 88 Cu-9al-2O-1st | টেনসিল: 450 এমপিএ কঠোরতা: HB120 শক্তিশালী সমুদ্রের জলের জারা প্রতিরোধের |
মারা, সেন্ট্রিফুগাল, শেল ছাঁচনির্মাণ | সামুদ্রিক হার্ডওয়্যার, পাম্প ইমপ্লার্স, ভালভ উপাদান |
| ফসফোর ব্রোঞ্জ | C51000 | 94.8 Cu–5Sn–0.2P | টেনসিল: 270 এমপিএ দীর্ঘকরণ: 10 % ভালো ক্লান্তি & বসন্ত বৈশিষ্ট্য |
বিনিয়োগ, বালি, মারা | স্প্রিংস, বৈদ্যুতিক যোগাযোগ, ডায়াফ্রাম |
কপার-নিকেল (90–10) |
C70600 | 90 Cu–10Ni | টেনসিল: 250 এমপিএ দীর্ঘকরণ: 40 % ব্যতিক্রমী biofouling প্রতিরোধের |
বালি, সেন্ট্রিফুগাল, ক্রমাগত | সমুদ্রের জলের তাপ-বিনিময়কারী, সামুদ্রিক পাইপিং |
| কপার-নিকেল (70–30) | C71500 | 70 Cu–30Ni | টেনসিল: 300 এমপিএ উচ্চতর ক্লোরাইড এবং ক্ষয় প্রতিরোধের |
বালি, ক্রমাগত, সেন্ট্রিফুগাল | কনডেন্সার টিউব, অফশোর হার্ডওয়্যার |
| বেরিলিয়াম তামা | C17200 | 98 Cu–2Be | টেনসিল: 1400MPa পর্যন্ত (বৃদ্ধ) পরিবাহিতা: 22 % IACS |
বিনিয়োগ, চিল, মারা | উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা স্প্রিংস, অ-স্পার্কিং সরঞ্জাম, সংযোগকারী |
| সিলিকন ব্রোঞ্জ | C65500 | 95 Cu–5Si | টেনসিল: 310 এমপিএ সামুদ্রিক/রাসায়নিক জারা প্রতিরোধী |
বালি, বিনিয়োগ, শেল ছাঁচনির্মাণ | আলংকারিক হার্ডওয়্যার, জাহাজের জিনিসপত্র |
5. উপসংহার
Copper and copper‑alloy foundries offer a rich toolbox of casting methods—each balancing ব্যয়, নির্ভুলতা, যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা, এবং উত্পাদন ভলিউম.
By understanding process nuances—from mold materials and thermal management to alloy behavior—engineers can optimize part design, minimize scrap, and ensure reliable performance.
As technologies like additive mold fabrication এবং real‑time simulation পরিপক্ক, copper casting will continue to evolve, sustaining its critical role in high‑performance manufacturing.
এ এই, আমরা ডিজাইন প্রক্রিয়ার প্রথম দিকে আপনার প্রকল্প নিয়ে আলোচনা করতে পেরে খুশি যে যাই হোক না কেন খাদ নির্বাচন করা হয়েছে বা পোস্ট-কাস্টিং চিকিত্সা প্রয়োগ করা হয়েছে তা নিশ্চিত করতে, ফলাফল আপনার যান্ত্রিক এবং কর্মক্ষমতা নির্দিষ্টকরণ পূরণ করবে.
আপনার প্রয়োজনীয়তা আলোচনা করতে, ইমেইল [email protected].
FAQS
সমস্ত তামার খাদ কি ডাই-কাস্ট হতে পারে??
না. Only specific alloys like aluminum bronzes, high-tensile brasses, এবং silicon brasses are suitable for মারা কাস্টিং due to the high pressures and rapid cooling involved.
খাদ পছন্দ ফসফর ব্রোঞ্জ বা gunmetal are better suited to sand or chill casting.
সেন্ট্রিফিউগাল এবং চিল কাস্টিংয়ের মধ্যে পার্থক্য কী?
- কেন্দ্রাতিগ ঢালাই uses rotational force to push molten metal into the mold, producing dense, defect-free components (ideal for pipes, বুশিংস, and sleeves).
- Chill casting স্থির ধাতব ছাঁচ ব্যবহার করে দ্রুত পৃষ্ঠকে শক্ত করতে, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করা এবং শস্যের আকার হ্রাস করা - বিশেষত এর জন্য কার্যকর টিনের ব্রোঞ্জ.
কেন ক্রমাগত ঢালাই উচ্চ-ভলিউম কপার অ্যালয় বারের জন্য পছন্দ করা হয়?
ক্রমাগত ঢালাই সামঞ্জস্যপূর্ণ মানের অফার করে, চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, এবং কম স্ক্র্যাপ হার.
এটির জন্য সর্বোত্তম ফসফর ব্রোঞ্জ, gunmetal, এবং নেতৃত্বাধীন ব্রোঞ্জ বিলেট, বিশেষ করে যখন ঘূর্ণায়মান বা এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার সাথে একত্রিত হয়.
কপার অ্যালয় ঢালাই করার পরে কী পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন?
ঢালাই পদ্ধতি এবং খাদ উপর নির্ভর করে, পোস্ট-প্রসেসিং অন্তর্ভুক্ত হতে পারে:
- চাপ উপশম বা বার্ধক্য জন্য তাপ চিকিত্সা (বিশেষ করে বেরিলিয়াম কপারের জন্য)
- ক্রিটিকাল সারফেস বা টাইট টলারেন্সের জন্য মেশিনিং
- সারফেস ফিনিশিং যেমন জারা সুরক্ষা বা নান্দনিকতার জন্য পলিশিং বা আবরণ
