தொழில்துறை இயந்திரங்களுக்கான துத்தநாகக் கலப்பு உலோகத்தை உருவாக்குவது எப்படி
துத்தநாகம் என்பது ஒரு இரும்பு அல்லாத உலோகம் ஆகும். இது எளிதில் வார்க்கக்கூடியது, நல்ல அரிப்புத் தடுப்புத் திறன் கொண்டது, மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் சிக்கனமானது என்பதால், தொழில்துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொழில்துறை இயந்திரப் பயன்பாடுகளில், துத்தநாகம் ஒரு தூய உலோகமாக அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது; துத்தநாகக் கலப்புலோகங்களே மிகவும் பொதுவானவை, ஏனெனில் அவற்றின் இயந்திரவியல் பண்புகளான இழுவிசை வலிமை, கடினத்தன்மை, தேய்மானத் தடுப்புத் திறன் மற்றும் பரிமாண நிலைத்தன்மை போன்றவற்றை மேம்படுத்த முடியும். இந்தக் கட்டுரை, கலவைத் தேர்வு மற்றும் மூலப்பொருள் தயாரிப்பு முதல் உருக்குதல் மற்றும் வார்ப்பது, மற்றும் தரக்கட்டுப்பாடு வரை, தொழில்துறை இயந்திரக் கூறுகளுக்கான துத்தநாகக் கலப்புலோகங்களைத் தயாரிக்கும் செயல்முறையைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.
1. தொழில்துறை இயந்திர பாகங்களின் தேவையைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
ஒரு உலோகக் கலவையை உருவாக்குவதற்கு முன், அதன் உத்தேசிக்கப்பட்ட பயன்பாட்டை முதலில் தீர்மானிக்கவும். துத்தநாக உலோகக் கலவைகளை அடிக்கடி பயன்படுத்தும் தொழில்துறை இயந்திரக் கூறுகளில் சிறிய பற்சக்கர உறைகள், மூடிகள், தாங்கிகள், இலகுரக கப்பிகள், முக்கியமற்ற புஷிங்குகள், இயந்திரவியல் கூறுகள் மற்றும் வார்ப்புப் பாகங்கள் ஆகியவை அடங்கும். ஒவ்வொரு கூறுக்குமான தேவைகள் மாறுபடும், எடுத்துக்காட்டாக:
– சுமைகள் அல்லது உராய்வைத் தாங்கும் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை
– ஈரப்பதமான சூழல்கள் அல்லது லேசான இரசாயனங்களின் வெளிப்பாட்டிற்கான அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன்
– நிலையான பெருமளவு உற்பத்திக்கு எளிதான செயல்முறை (வார்ப்பு/அச்சு வார்ப்பு)
– ஒரு குறிப்பிட்ட இயக்க வெப்பநிலையில் ஊர்ந்து செல்லும் எதிர்ப்பு (மெதுவான உருமாற்றம்)
துத்தநாகம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலையைக் (சுமார் 419°C) கொண்டிருப்பதால், அதை உருக்கும் செயல்முறை அலுமினியம் அல்லது எஃகை விட அதிக ஆற்றல் திறன் வாய்ந்ததாக அமைகிறது. இருப்பினும், துத்தநாகக் கலப்புலோகங்கள் அவற்றின் கலவை மற்றும் மாசுபடுதலுக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியவை என்பதால், செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு மிக முக்கியமானது.
2. சரியான வகை துத்தநாகக் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பது
தொழில்துறையில், ஸமாக் (ZAMAK - Zinc-Aluminum-Magnesium-Kupfer/copper) குடும்பம் மற்றும் பல துத்தநாக-அலுமினிய (ZA) கலப்புலோகங்கள் பிரபலமான துத்தநாகக் கலப்புலோகங்களாகும். கலப்புலோகத்தின் தேர்வு, அதன் இறுதிப் பண்புகளையும் உற்பத்தி எளிமையையும் தீர்மானிக்கிறது.
1. ஜமாக் 3
வார்ப்பு முறைக்குப் பொதுவானது, நிலையானது, செயலாக்க எளிதானது, நல்ல மேற்பரப்புப் பூச்சு கொண்டது. அதிக வலிமை தேவைப்படாத பல இயந்திர பாகங்களுக்கு ஏற்றது.
2. ஜமாக் 5
ZAMAK 3-ஐப் போன்றதே, ஆனால் இதில் செம்புச்சத்து அதிகமாக இருப்பதால், இது மேலும் வலிமையானதாகவும் தேய்மானத்தைத் தாங்கக்கூடியதாகவும் உள்ளது. அதிக வலிமை தேவைப்படும் பாகங்களுக்கு ஏற்றது.
3. ZA-8, ZA-12, ZA-27 (துத்தநாகம்-அலுமினியம்)
பொதுவாக அதிக வலிமையையும் தேய்மான எதிர்ப்பையும் வழங்குகிறது, ஆனால் வார்ப்பு முறையைப் பொறுத்து இந்த செயல்முறை மிகவும் சவாலானதாக இருக்கலாம்.
விவரக்குறிப்புகள் சீராக இருப்பதற்காக, உலோகக் கலவைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, நிறுவனத்தில் பொருந்தக்கூடிய மூலப்பொருள் தரநிலைகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும் அல்லது தொழிற்துறைத் தரநிலைகளை (எ.கா. ASTM/ISO) பின்பற்ற வேண்டும்.
3. மூலப்பொருட்கள்: தூய்மை மற்றும் மாசு கட்டுப்பாடு
ஒரு துத்தநாகக் கலவையின் வெற்றி, துத்தநாகத்தின் தூய்மை மற்றும் சேர்க்கப்படும் தனிமங்களின் தரத்தைப் பெருமளவில் சார்ந்துள்ளது. கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:
ஈயம் (Pb), காட்மியம் (Cd) மற்றும் தகரம் (Sn) ஆகியவற்றின் உள்ளடக்கம் வரம்புகளை மீறாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்ய, உயர்தர துத்தநாகக் கட்டிகளை (பொருத்தமான தொழில்துறை தரம்) பயன்படுத்தவும். சில அசுத்தங்கள் கடினத்தன்மையைக் குறைக்கலாம், விரிசல்களைத் தூண்டலாம் அல்லது துகள்களுக்கு இடையேயான அரிப்பை விரைவுபடுத்தலாம்.
– பொதுவான கலப்புலோகக் கூறுகள்:
– அலுமினியம் (Al): வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் வார்ப்படக்கூடிய தன்மையை அதிகரிக்கிறது.
– மெக்னீசியம் (Mg): நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சில ஆக்சிஜனேற்றங்களைக் குறைக்க உதவுகிறது.
– தாமிரம் (Cu): வலிமையையும் தேய்மான எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் இதன் அளவு அதிகமாக இருந்தால், அது நீளும் தன்மையைக் குறைத்து, நீண்ட காலப் பரிமாண நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கக்கூடும்.
தொழிற்சாலை நடைமுறையில், சிறந்த துல்லியத்திற்காக, மூல உலோகக் கலவையை அளந்து சேர்ப்பதன் மூலம் அதன் கலவை விகிதம் பொதுவாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
4. உருக்கும் உபகரணங்களைத் தயார் செய்தல்
துத்தநாகக் கலவைகள், நிலையான வெப்பநிலைக் கட்டுப்பாட்டைக் கொண்ட ஒரு உலையில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இதற்கான அத்தியாவசியத் தயாரிப்பு முறைகள் பின்வருமாறு:
– உருகிய துத்தநாகத்திற்கு ஏற்ற மூசை (கோவி) அல்லது உலை (மாசுபடுவதைத் தடுக்க, பொருட்கள் இணக்கமாக இருக்க வேண்டும்).
– துல்லியமான வெப்பநிலை அளவிடும் கருவி (தெர்மோகப்பிள்).
– மேற்பரப்பு ஆக்சிஜனேற்றத்தைக் குறைக்கத் தேவைப்பட்டால், பாய்வு வாயு அல்லது மூடும் வாயுவைப் பயன்படுத்தலாம்.
– ஒருபடித்தான கலவைக்கான வெப்பம் தாங்கும் கலக்கி.
குறைந்த உருகுநிலை காரணமாக, துத்தநாகம் எளிதில் உருகுகிறது, ஆனால் அது மேற்பரப்பில் விரைவாக ஆக்சைடுகளையும் உருவாக்குகிறது. அதிகப்படியான ஆக்சைடுகள் ஊற்றும் போது அடித்துச் செல்லப்பட்டு, நுண்துளைகள் அல்லது உள்ளடக்கக் குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
5. உருக்குதல் மற்றும் கலத்தல் செயல்முறை (கலப்புலோகமாக்கல்)
துத்தநாகக் கலவைகளை உருவாக்கும் பொதுவான நிலைகள்:
1. துத்தநாக அடிப்படையை உருக்கவும்
துத்தநாகம் உருகி, பொருத்தமான வேலை வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் வரும் வரை சூடுபடுத்தவும் (திரவத்தை நிலையாக வைத்திருக்கப் போதுமானது, ஆனால் ஆக்சிஜனேற்றம் அதிகரிப்பதைத் தடுக்காத அளவுக்கு அதிகமானது அல்ல).
2. கலப்புலோகக் கூறுகளைச் சேர்த்தல்
இலக்குக் கலவையின்படி அலுமினியம், மக்னீசியம் மற்றும் தாமிரம் ஆகியவை சேர்க்கப்படுகின்றன. விரைவான கரைதலையும் எளிதான கட்டுப்பாட்டையும் உறுதி செய்வதற்காக, இவை பொதுவாகப் படிப்படியாகச் சேர்க்கப்படுகின்றன. சீரான பரவலை உறுதி செய்ய, இந்தக் கட்டத்தில் கலக்குவது அவசியமாகும்.
3. ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் கசடுகளைக் கட்டுப்படுத்துதல்
பொதுவாக, திரவத்தின் மேற்பரப்பில் கசடு (ஆக்சைடுகளின் கலவை) உருவாகிறது. திரவத்துடன் கலப்பதைத் தவிர்க்க, இந்தக் கசடை கவனமாக அகற்ற வேண்டும். இந்தச் செயல்முறைக்கு இளக்கி (flux) தேவைப்பட்டால், தரத்தைப் பாதிக்கக்கூடிய எச்சம் உருவாவதைத் தவிர்க்க, அதன் பயன்பாடு உற்பத்தியாளரின் செயல்முறைகளுக்கு இணங்க இருக்க வேண்டும்.
4. ஒருபடித்தாக்கல்
அனைத்துப் பொருட்களும் கரைந்த பிறகு, சீரான கலவையை உறுதி செய்வதற்காக, அந்தத் திரவம் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு கலக்கப்பட்டு அப்படியே வைக்கப்படுகிறது. தொழிற்சாலை உற்பத்தியில், இந்தக் கட்டத்தைத் தொடர்ந்து கலவைப் பகுப்பாய்விற்காக மாதிரிகள் எடுக்கப்படுவது வழக்கம்.
6. வார்ப்பு: அச்சு வார்ப்பு அல்லது ஈர்ப்பு வார்ப்பு
தொழில்துறை இயந்திர பாகங்களுக்கு, டை காஸ்டிங் (உயர் அழுத்தம்) மிகவும் பொதுவான முறையாகும். ஏனெனில் இது துல்லியமான வடிவங்களையும், மென்மையான மேற்பரப்புகளையும் உருவாக்குவதோடு, பெருமளவு உற்பத்திக்கும் ஏற்றதாக உள்ளது. இருப்பினும், சிறு அளவிலான உற்பத்தி அல்லது எளிய பாகங்களுக்கு, கிராவிட்டி காஸ்டிங்கையும் பயன்படுத்தலாம்.
ஊற்றும் போது கவனிக்க வேண்டிய விஷயங்கள்:
திரவத்தின் வெப்பநிலை சரியான அளவில் இருக்க வேண்டும், அப்போதுதான் அதன் ஓட்டம் சீராக இருக்கும் மற்றும் குளிர் அடைப்பு (ஓட்டம் மிக விரைவாக உறைவதால் ஏற்படும் குறைபாடு) ஏற்படாது.
அச்சு சுத்தமாக இருக்க வேண்டும், மேலும் டை காஸ்டிங் முறையில் தேவைக்கேற்ப டை லூப்ரிகன்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– கதவு மற்றும் காற்றோட்ட வடிவமைப்பு, நுண்துளைகளின் அளவு மற்றும் காற்றுத் தேக்கத்தைத் தீர்மானிக்கிறது.
இயந்திர பாகங்கள் ஒரு மூடிய உறையாகச் செயல்படும்போது, அவற்றின் உள்ளக நுண்துளைகள் வலிமையைக் குறைத்து, கசிவுகளையும் ஏற்படுத்தக்கூடும்.
7. குளிர்வித்தல் மற்றும் வார்ப்புக்குப் பிந்தைய சிகிச்சை
வார்ப்புக்குப் பிறகு, பாகங்கள் குளிர்விக்கப்பட்டு, இறுதி மெருகூட்டும் செயல்முறை மேற்கொள்ளப்படுகிறது:
– ரன்னர், கேட் மற்றும் ஃப்ளாஷ் ஆகியவற்றை அகற்றுவதற்காக ஒழுங்குபடுத்துதல்
– (தேவைப்பட்டால்) துல்லியமான அளவுகளுக்கு ஏற்ப இயந்திர வேலைப்பாடு
– கூர்முனைகளை அகற்றுதல் மற்றும் விளிம்புகளை மென்மையாக்குதல்
– விருப்பத்திற்கேற்பப் பூசப்படும் பூச்சுகள், எடுத்துக்காட்டாக, அரிப்புத் தடுப்புத் திறனை மேம்படுத்த அல்லது அழகியலை அதிகரிக்க. தேவைகளைப் பொறுத்து, துத்தநாகக் கலவைகள் மிகச் சாதாரணமாக மின்முலாம் பூசப்படுகின்றன.
சில பயன்பாடுகளுக்கு நீண்ட கால பரிமாண நிலைத்தன்மை தேவைப்படுகிறது. எனவே, அதன் கலவை மற்றும் குளிரூட்டும் செயல்முறையைக் கட்டுப்படுத்துவது மிகவும் இன்றியமையாதது.
8. தரக் கட்டுப்பாடு: கலவை, கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகள்
துத்தநாகக் கலவைகள் தொழில்துறை இயந்திரங்களுக்குப் பொருத்தமானவை என்பதை உறுதிப்படுத்த, சீரான தரக் கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது:
1. இரசாயன கலவை சோதனை
கலவை விவரக்குறிப்புகளுக்கு இணங்குவதை உறுதிசெய்ய, நிறமாலைமானி/OES அல்லது பிற பகுப்பாய்வு முறையைப் பயன்படுத்துதல்.
2. வார்ப்பு குறைபாடு பரிசோதனை
கண்ணால் பார்த்து ஆய்வு செய்தல், உட்புற நுண்துளைகளைக் கண்டறிய எக்ஸ்-கதிர் (ரேடியோகிராபி) எடுத்தல், அல்லது மேற்பரப்பு விரிசல்களைக் கண்டறிய சாய ஊடுருவிப் பாய்மம் பயன்படுத்துதல்.
3. இயந்திரவியல் சோதனை
கூறுகளின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப கடினத்தன்மை சோதனை, இழுவிசை சோதனை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு சோதனை.
4. பரிமாண அளவீடு
சகிப்புத்தன்மைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டுள்ளன என்பதை உறுதிப்படுத்த CMM அல்லது துல்லியமான அளவிடும் கருவியைப் பயன்படுத்துவது—இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட பாகங்களுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.
9. பணி மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு
திரவ துத்தநாகம் அபாயகரமானது என்பதால், அதனைத் தொழில் பாதுகாப்பு மற்றும் சுகாதார (OHS) நடைமுறைகளின்படி கையாள வேண்டும்:
– முழுமையான பாதுகாப்பு உபகரணங்களை (வெப்பத் தடுப்பான், கையுறைகள், முகக் கவசம்) பயன்படுத்தவும்.
– பொருள் முற்றிலும் உலர்ந்திருப்பதை உறுதிசெய்யவும்; தண்ணீருடன் தொடர்பு ஏற்பட்டால் அபாயகரமான சிதறல்கள் ஏற்படக்கூடும்.
உலோகவியல் செயல்முறையின்போது புகை/துகள்கள் உருவாகக்கூடும் என்பதால், நல்ல காற்றோட்டம் அவசியமாகும்.
– கசடு கழிவுகளும் பாய்ம எச்சமும் சுற்றுச்சூழல் விதிமுறைகளின்படி கையாளப்பட வேண்டும்.
10. முடிவுரை
தொழில்துறை இயந்திரங்களுக்கான துத்தநாகக் கலவைகளை உருவாக்குவது என்பது, துத்தநாகத்துடன் சில கூடுதல் தனிமங்களைக் கலப்பது மட்டுமல்ல, சரியான கலவை விகிதத்தை அடைவது, ஒரு நிலையான உருக்கும் செயல்முறை, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஊற்றல் மற்றும் ஒழுக்கமான தரக் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியதுமாகும். சரியான கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும் (உதாரணமாக, ZAMAK 3 அல்லது ZAMAK 5), தரமான மூலப்பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், சரியான வார்ப்புச் செயல்முறையைப் பின்பற்றுவதன் மூலமும், துத்தநாகக் கலவைகளால் துல்லியமான, வலிமையான மற்றும் சிக்கனமான தொழில்துறை இயந்திரக் கூறுகளை உருவாக்க முடியும்.
நீங்கள் விரும்பினால், இலக்குக் கலவைகளுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள் (எ.கா., ZAMAK 3 மற்றும் ZAMAK 5), வார்ப்பு செயல்முறைகளுக்கான வழிமுறைகள், மற்றும் தொழிற்சாலைகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் தரக்கட்டுப்பாட்டு அளவுருக்களின் பட்டியல் ஆகியவற்றுடன், இந்தக் கட்டுரையின் மேலும் தொழில்நுட்பம் சார்ந்த ஒரு பதிப்பை உருவாக்க நான் உங்களுக்கு உதவ முடியும்.
