মেটাল ঢালাই প্রক্রিয়ায় সংকোচনের প্রকার

1. ভূমিকা

আধুনিক উৎপাদনে, মাত্রিক নির্ভুলতা আলোচনার অযোগ্য.

শিল্প যেমন মহাকাশ, স্বয়ংচালিত, এবং শক্তি চাহিদা স্পষ্টতা-আঁট সঙ্গে ঢালাই উপাদান সহনশীলতা এবং ত্রুটিমুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার.

এই লক্ষ্যগুলি অর্জনে সবচেয়ে ক্রমাগত চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল ধাতু সংকোচনধাতুগুলির ভলিউম্যাট্রিক সংকোচন যখন তারা একটি গলিত থেকে একটি কঠিন অবস্থায় স্থানান্তরিত হয় এবং পরবর্তীকালে ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা হয়.

ধাতব সংকোচন একাধিক পর্যায়ে ঘটে এবং এটি খাদ রসায়ন থেকে ছাঁচ নকশা পর্যন্ত বিভিন্ন কারণের দ্বারা প্রভাবিত হয়.

এর প্রভাবগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পার্থক্য রয়েছে লৌহঘটিত এবং অ লৌহঘটিত মিশ্রণ, এবং এর জটিলতা বৃদ্ধি পায় নন ইউনিফর্ম বা জটিল জ্যামিতি.

মাত্রিক বিচ্যুতি এড়াতে সংকোচনকে সম্বোধন করা অপরিহার্য, পোরোসিটি, এবং যান্ত্রিক ব্যর্থতা.

2. মৌলিক প্রক্রিয়া

ধাতু সংকোচন থেকে প্রাথমিকভাবে উদ্ভূত হয় তাপীয় সংকোচন এবং ফেজ রূপান্তর প্রভাব. ধাতু ঠান্ডা হিসাবে, পরমাণু একসাথে কাছাকাছি চলে, ফলাফল রৈখিক এবং ভলিউমেট্রিক সংকোচন.

উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম খাদ এর রৈখিক সংকোচন হার থেকে পরিসীমা হতে পারে 5.5% থেকে 6.5%, যখন ইস্পাত সাধারণত চারপাশে সঙ্কুচিত হয় 2%.

আরও, সংকোচনের সময় তীব্র হয় দৃঢ়ীকরণ, বিশেষ করে মশলা অঞ্চলে - একটি আধা-কঠিন অবস্থা যেখানে খাওয়ানো কঠিন হয়ে পড়ে.

দ্য শীতল হারের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া, খাদ রসায়ন, এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার বিবর্তন খাওয়ানো এই সংকোচনের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয় নাকি পোরোসিটির মতো ত্রুটিগুলি বিকাশ করে তা নির্ধারণ করে.

3. ধাতু ঢালাই মধ্যে সংকোচন শ্রেণীবিভাগ

ধাতব ঢালাইয়ে সংকোচনকে দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়ার পর্যায়ের উপর ভিত্তি করে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে যার সময় এটি ঘটে, ত্রুটির শারীরিক বৈশিষ্ট্য এটি উত্পাদন করে, এবং এর মূল কারণ.

এই শ্রেণিবিন্যাসগুলি বোঝার ফলে ফাউন্ড্রি ইঞ্জিনিয়ারদের কাস্টিং ত্রুটিগুলি প্রশমিত করতে লক্ষ্যযুক্ত নকশা এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণগুলি প্রয়োগ করতে সক্ষম করে.

তরল সংকোচন

তরল সংকোচন বলতে ভলিউমেট্রিক হ্রাসকে বোঝায় যা ঘনীভূত হওয়ার আগে তরল পর্যায়ের মধ্যে গলিত ধাতু শীতল হওয়ার সাথে সাথে ঘটে।.

এই ধরনের সংকোচনের জন্য সাধারণত ভলিউম হ্রাসের জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে এবং বায়ুর আকাঙ্ক্ষা বা অসম্পূর্ণ ভরাট এড়াতে রাইজার থেকে ক্রমাগত খাওয়ানোর প্রয়োজন হয়।.

• সাধারণ মাত্রা: প্রায় 1% থেকে 2% তরল পর্যায়ে ভলিউম হ্রাস, খাদ দ্বারা পরিবর্তিত.
• প্রভাব: অপর্যাপ্ত রাইজার ডিজাইন বা কম মেটালোস্ট্যাটিক চাপ হতে পারে মিসরানস, ঠান্ডা বন্ধ, বা পৃষ্ঠ সংকোচন ত্রুটি.

সংহতকরণ (মশি-জোন) সঙ্কুচিত

তরল থেকে কঠিন রূপান্তরের সময়, ধাতু ডেনড্রাইটিক কঠিন এবং আন্তঃডেনড্রাইটিক তরলের সহাবস্থান দ্বারা চিহ্নিত একটি "মশলা" পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যায়.

ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং খাওয়ানোর ক্ষমতা হ্রাসের কারণে এই পর্যায়ে আয়তন হ্রাস করা সবচেয়ে চ্যালেঞ্জিং.

• ত্রুটির ধরন: অভ্যন্তরীণ গহ্বর এবং ম্যাক্রো-সঙ্কোচন সাধারণত শক্ত হওয়ার শেষ অংশে গঠন করে, বিশেষ করে তাপ কেন্দ্রে বা খারাপভাবে খাওয়ানো বিভাগে.
• সংবেদনশীল মিশ্রণ: একটি বিস্তৃত জমা পরিসীমা সঙ্গে Alloys (যেমন, কিছু তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ) বিশেষ করে দুর্বল.

প্যাটার্নমেকারের (কঠিন) সঙ্কুচিত

সম্পূর্ণ দৃঢ়করণের পর, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় শীতল হওয়ার সাথে সাথে ঢালাই সঙ্কুচিত হতে থাকে.

এই সংকোচন, প্যাটার্নমেকারস সংকোচন হিসাবে পরিচিত, এটি একটি রৈখিক মাত্রিক হ্রাস এবং সাধারণত নিদর্শন এবং ছাঁচের নকশার জন্য দায়ী.

• সংকোচনের হার:

• • ধূসর লোহা: ~1%
  • কার্বন ইস্পাত: ~2%
  • অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়: 4-6.5%

• প্রকৌশল প্রতিক্রিয়া: সিএডি মডেলগুলিকে মাত্রাগত বিচ্যুতিকে প্রিম্পট করার জন্য অভিজ্ঞতামূলক সঙ্কুচিত কারণগুলি ব্যবহার করে স্কেল করা হয়.

ম্যাক্রো-সঙ্কোচন বনাম. মাইক্রো-সঙ্কোচন

• ম্যাক্রো-সঙ্কোচন: এগুলো বড়, দৃশ্যমান সংকোচন গহ্বর, প্রায়ই risers কাছাকাছি স্থানীয়করণ, তাপ কেন্দ্র, বা পুরু বিভাগে.
  এগুলি কাঠামোগত অখণ্ডতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে দুর্বল করে এবং সাধারণত সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রত্যাখ্যান করা হয়.
• মাইক্রো-সঙ্কোচন: এগুলি একটি মাইক্রোস্কোপিক স্তরে বিচ্ছুরিত পোরোসিটি, প্রায়ই অপর্যাপ্ত আন্তঃ-ডেনড্রাইটিক খাওয়ানো বা স্থানীয় তাপীয় গ্রেডিয়েন্টের ফলে.
  যদিও তারা বাহ্যিকভাবে দৃশ্যমান নাও হতে পারে, তারা ক্লান্তি প্রতিরোধের অবনতি, চাপ নিয়ন্ত্রণ, এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য.

পাইপিং এবং খোলা সংকোচন

পাইপিং বলতে বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফানেল-আকৃতির সংকোচন গহ্বরকে বোঝায় যা একটি ঢালাই বা রাইজারের শীর্ষে তৈরি হয় যা অভ্যন্তরীণ পরিধি থেকে প্রগতিশীল দৃঢ়তার কারণে তৈরি হয়.
খোলা সংকোচন একটি সম্পর্কিত পৃষ্ঠ-সংযুক্ত গহ্বর যা খাওয়ানোর ব্যর্থতা নির্দেশ করে.

• ক্ষতিগ্রস্ত শিল্প: পাইপিং সাধারণ ইস্পাত ঢালাই কাঠামোগত এবং চাপ উপাদানগুলির জন্য যেখানে খাওয়ানোর প্রয়োজনীয়তা বেশি.
• নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: সঠিক রাইজার ডিজাইন, অন্তরক হাতা এবং exothermic উপকরণ ব্যবহার সহ, উল্লেখযোগ্যভাবে এই ত্রুটিগুলি কমাতে বা দূর করতে পারে.

4. ধাতব দৃষ্টিকোণ

দৃঢ়ীকরণ আচরণ খাদ-নির্ভর এবং সংকোচনের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে:

ইউটেকটিক সলিডিফিকেশন

ধূসর লোহা এবং আল-সি-এর মতো মিশ্র ধাতুগুলি সংকীর্ণ হিমায়িত পরিসীমা প্রদর্শন করে. কাস্টিং জুড়ে প্রায় একযোগে দৃঢ়ীকরণ ঘটে, খাওয়ানোর চাহিদা কমানো কিন্তু গ্যাসের ছিদ্রের ঝুঁকি বাড়ায়.

দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ

কাঠামোগত ঢালাই জন্য পছন্দ (যেমন, ইস্পাত বা Ni-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়গুলিতে), এটি অনুমানযোগ্য খাওয়ানোর পথের অনুমতি দেয়.

তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট নিয়ন্ত্রণ করে, দৃঢ়ীকরণ পাতলা থেকে ঘন অংশে অগ্রসর হয়.

ইকুয়াক্সড সলিডিফিকেশন

ব্রোঞ্জ এবং কিছু আল অ্যালোয় সাধারণ, এটি শস্যের এলোমেলো নিউক্লিয়েশন জড়িত, যা খাওয়ানোর চ্যানেলগুলিকে ব্যাহত করতে পারে এবং পোরোসিটি বাড়াতে পারে.

ধাতুবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে, শস্য পরিশোধন, ইনোকুলেশন, এবং খাদ নকশা অভিন্ন দৃঢ়তা প্রচার করে এবং খাদ্যযোগ্যতা উন্নত করে সংকোচন কমাতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করুন.

5. ডিজাইন & ইঞ্জিনিয়ারিং দৃষ্টিকোণ

একটি নকশা এবং প্রকৌশল দৃষ্টিকোণ থেকে, সংকোচন নিয়ন্ত্রণ করা স্মার্ট জ্যামিতি এবং লক্ষ্যযুক্ত খাওয়ানোর কৌশলগুলির মাধ্যমে শুরু হয়.

কার্যকরী অংশগুলি কেবল ধাতুবিদ্যার বোধগম্যতাই প্রতিফলিত করে না বরং বিভাগগুলির মধ্যে সর্বোত্তম অনুশীলনগুলিও মূর্ত করে, প্যাটার্ন স্কেলিং, এবং তাপ ব্যবস্থাপনা.

সেকশন পুরুত্ব & তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট

ঘন অংশগুলি তাপ বেশিক্ষণ ধরে রাখে, "হট স্পট" তৈরি করা যা শেষ পর্যন্ত শক্ত করে এবং গলিত ধাতুকে পাতলা অঞ্চল থেকে দূরে আঁকে.

উদাহরণস্বরূপ, ক 50 মিমি-পুরু ইস্পাত প্রাচীর এ ঠান্ডা হতে পারে 5 °সে./মিনিট, যেখানে ক 10 মিমি বিভাগ ঠান্ডা হয় 20 একই অবস্থার অধীনে °সে./মিনিট. এটি প্রশমিত করার জন্য:

• অভিন্ন প্রাচীর বেধ চরম গ্রেডিয়েন্ট কমিয়ে দেয়.
• বৃত্তাকার রূপান্তর (ন্যূনতম ফিলেট ব্যাসার্ধ = 0.5× প্রাচীর বেধ) স্থানীয় তাপীয় চাপ প্রতিরোধ করুন.
• যখন বেধ এর থেকে বেশি পরিবর্তিত হয় 3:1, অভ্যন্তরীণ ঠাণ্ডা বা স্থানীয় রাইজার অন্তর্ভুক্ত করুন.

প্যাটার্ন স্কেলিং & আঞ্চলিক ভাতা

গ্লোবাল সংকোচন ভাতা সাধারণত থেকে পরিসীমা 2.4% কার্বন ইস্পাত জন্য 6.0% অ্যালুমিনিয়াম খাদ জন্য. তবে, জটিল ঢালাই চাহিদা অঞ্চল-নির্দিষ্ট স্কেলিং:

• পাতলা জাল (≤ 5 মিমি): 0.8× বৈশ্বিক ভাতা প্রয়োগ করুন (যেমন. 1.9% ইস্পাত জন্য).
• মোটা কর্তারা (≥ 30 মিমি): 1.2× দ্বারা বৃদ্ধি (যেমন. 2.9% ইস্পাত জন্য).
  আধুনিক CAD টুল মাল্টি-ফ্যাক্টর স্কেলিং সমর্থন করে, প্যাটার্ন জ্যামিতি স্থানীয় ভাতা সরাসরি ম্যাপিং অনুমতি.

রিসার, গেটিং & চিল কৌশল

প্রচার করছে দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ ফিডার এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের কৌশলগত বসানো প্রয়োজন:

• রাইজার ভলিউম সমান করা উচিত 30-40% জোন ভর এটি ফিড.
• থার্মাল হট স্পটগুলির উপরে সরাসরি রাইজারগুলি রাখুন, দৃঢ়ীকরণ সিমুলেশন বা তাপ বিশ্লেষণের মাধ্যমে চিহ্নিত করা হয়.
• অন্তরক হাতা রাইজারের চারপাশে তাদের শীতলতা 15-20% কম করে, খাওয়ানোর সময় বাড়ানো.
• ঠাণ্ডা তামা বা লোহার তৈরি স্থানীয় দৃঢ়ীকরণ ত্বরান্বিত করে, রাইজারের দিকে দৃঢ়ীকরণের সামনের দিকে ডাইভার্ট করা.

উত্পাদনের জন্য ডিজাইন

নকশা এবং ফাউন্ড্রি দলগুলির মধ্যে প্রাথমিক সহযোগিতা সংকোচনের ঝুঁকি হ্রাস করে.

একীভূত করে DFM নির্দেশিকা—যেমন ইউনিফর্ম সেকশনিং, পর্যাপ্ত খসড়া কোণ (> 2° বালি ঢালাই জন্য), এবং সরলীকৃত কোর-প্রকৌশলীরা পারেন:

• দ্বারা নিম্ন স্ক্র্যাপ হার 20–30%
• একাধিক প্যাটার্ন পুনরাবৃত্তি এড়িয়ে লিড সময় ছোট করুন
• উচ্চ-নির্ভুল উপাদানগুলিতে প্রথম-পাস সাফল্য নিশ্চিত করুন, যেমন ইঞ্জিন হাউজিং সঙ্গে ±0.2 মিমি সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তা

6. সিমুলেশন & ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেলিং

আধুনিক ঢালাই অপারেশন লিভারেজ CFD-ভিত্তিক তাপ এবং তরল সিমুলেশন সংকোচন-প্রবণ এলাকাগুলিকে আগে থেকেই চিহ্নিত করা.

MAGMASOFT® এর মত টুল ব্যবহার করা, ফ্লো-3D®, অথবা ProCAST®, ঢালাই করতে পারেন:

• ভবিষ্যদ্বাণী গরম দাগ এবং ফিড পাথ
• খাদ নির্বাচনের প্রভাব মূল্যায়ন করুন, ছাঁচ নকশা, এবং ঢালা পরামিতি
• শারীরিক উৎপাদনের আগে একাধিক কাস্টিং পরিস্থিতি অনুকরণ করুন

সঙ্গে সিমুলেশন একীভূত CAD/CAM সিস্টেম আরো সঠিক টুলিং ডিজাইন সক্ষম করে, উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস ট্রায়াল এবং ত্রুটি পুনরাবৃত্তি, বর্জ্য, এবং সীসা সময়.

7. মান নিয়ন্ত্রণ & পরিদর্শন

ঢালাই অখণ্ডতা যাচাই করার ক্ষেত্রে ত্রুটি সনাক্তকরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ. সাধারণত ব্যবহৃত হয় ননডেস্ট্রাকটিভ টেস্টিং (এনডিটি) পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত:

• রেডিওগ্রাফিক পরিদর্শন (এক্স-রে): অভ্যন্তরীণ সংকোচন গহ্বর এবং ম্যাক্রো ত্রুটি সনাক্ত করে
• অতিস্বনক পরীক্ষা (Ut): ঘন খাদ মধ্যে porosity এবং অভ্যন্তরীণ discontinuities সনাক্ত করার জন্য আদর্শ
• মাত্রিক বিশ্লেষণ (সিএমএম, 3ডি লেজার স্ক্যানিং): সংকোচন ভাতা এবং নির্দিষ্টকরণের সাথে সামঞ্জস্যতা যাচাই করে

ফাউন্ড্রিজও বাস্তবায়ন করে পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ (এসপিসি) ব্যাচ জুড়ে সংকোচনের তারতম্য নিরীক্ষণ এবং ক্রমাগত প্রক্রিয়া ক্ষমতা উন্নত করা.

8. সাধারণ ঢালাই সংকর ধাতুগুলির জন্য আনুমানিক রৈখিক সংকোচন ভাতা.

নীচে সাধারণভাবে ঢালাই অ্যালয়গুলির একটি পরিসরের জন্য আনুমানিক রৈখিক সংকোচন ভাতাগুলির একটি একত্রিত সারণী রয়েছে.

প্যাটার্ন বা CAD স্কেলিং-এ শুরুর পয়েন্ট হিসাবে এগুলি ব্যবহার করুন - তারপর চূড়ান্ত মাত্রায় ডায়াল করতে সিমুলেশন এবং প্রোটোটাইপ ট্রায়ালগুলির সাথে যাচাই করুন.

9. উপসংহার

ধাতব ঢালাই-তরল-এ বিভিন্ন ধরনের সংকোচন বোঝা, দৃঢ়ীকরণ, এবং সলিড-স্টেট- কাঠামোগতভাবে শব্দ এবং মাত্রাগতভাবে সঠিক উপাদান তৈরির জন্য অপরিহার্য.

সংকর ধাতু এবং অংশ জ্যামিতি আরও জটিল হয়ে ওঠে, তাই আমাদের কৌশল বিকশিত হতে হবে.

সংকোচন প্রশমিত করা প্রয়োজন a বহু-শৃঙ্খলা পদ্ধতি ধাতুবিদ্যা জড়িত, নকশা, সিমুলেশন, এবং মান নিয়ন্ত্রণ.

ফাউন্ড্রিজ যে আলিঙ্গন ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেলিং, রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ, এবং সহযোগিতামূলক নকশা প্রক্রিয়া বর্জ্য কমাতে ভাল সজ্জিত, খরচ অপ্টিমাইজ করুন, এবং এমন উপাদান সরবরাহ করে যা পারফরম্যান্স এবং নির্ভরযোগ্যতার সর্বোচ্চ মান পূরণ করে.

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].