मेटल कास्टिंग प्रक्रिया

कास्टिंग ही मानवाला ज्ञात असलेल्या सर्वात प्राचीन धातू-आकार पद्धतींपैकी एक आहे. याचा अर्थ सामान्यतः वितळलेल्या धातूला रेफ्रेक्ट्री मोल्डमध्ये ओतणे ज्याच्या आकाराची पोकळी बनवायची आहे आणि त्याला घट्ट होऊ देणे. जेव्हाघट्ट केल्यावर, साचा फोडून किंवा साचा अलग करून रेफ्रेक्ट्री मोल्डमधून इच्छित धातूची वस्तू बाहेर काढली जाते. घनरूप झालेल्या वस्तूला कास्टिंग म्हणतात. या प्रक्रियेस फाउंडिंग देखील म्हटले जाते आणि आधुनिक कारखाना जो धातूचे भाग कास्ट करण्यावर लक्ष केंद्रित करतो त्याला म्हणतातफाउंड्री.

1. कास्टिंग प्रक्रियेचा इतिहास
मेसोपोटेमियामध्ये अंदाजे 3500 बीसीच्या आसपास कास्टिंग प्रक्रियेचा शोध लागला. त्या काळात जगाच्या अनेक भागांमध्ये तांब्याच्या कुऱ्हाडी आणि इतर सपाट वस्तू दगडाच्या किंवा भाजलेल्या खुल्या साच्यात बनवल्या गेल्या.चिकणमाती हे साचे मूलत: एकाच तुकड्यात होते. परंतु नंतरच्या काळात, जेव्हा गोलाकार वस्तू बनवण्याची आवश्यकता होती, तेव्हा अशा साच्यांचे दोन किंवा अधिक भागांमध्ये विभाजन केले गेले जेणेकरुन गोलाकार वस्तू मागे घेता येतील.कांस्ययुग (इ. स. 2000 बीसी) ने कास्टिंग प्रक्रियेत अधिक शुद्धता आणली. कदाचित पहिल्यांदाच, वस्तूंमध्ये पोकळ पॉकेट्स बनवण्याच्या कोरचा शोध लागला. हे कोर भाजलेल्या मातीचे बनलेले होते.तसेच, सायर परड्यू किंवा हरवलेल्या मेण प्रक्रियेचा वापर दागिने बनवण्यासाठी आणि उत्तम कामासाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जात असे.

सुमारे 1500 ईसा पूर्व पासून चिनी लोकांनी कास्टिंग तंत्रज्ञानात मोठ्या प्रमाणात सुधारणा केली आहे. त्यापूर्वी, चीनमध्ये कास्टिंग क्रियाकलाप आढळल्याचा कोणताही पुरावा नाही. ते महान असल्याचे दिसून येत नाहीcire perdue प्रक्रियेशी परिचित किंवा त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला नाही तर त्याऐवजी अत्यंत क्लिष्ट नोकऱ्या करण्यासाठी मल्टी-पीस मोल्ड्समध्ये विशेष. त्यांनी शेवटच्या तपशिलापर्यंत साचा पूर्ण करण्यात बराच वेळ घालवला जेणेकरून फारसा त्रास होईलमोल्ड्सपासून बनवलेल्या कास्टिंगवर कोणतेही अंतिम काम आवश्यक होते. त्यांनी कदाचित तीस किंवा त्याहून अधिक संख्येने काळजीपूर्वक फिट केलेले तुकडे असलेले साचे बनवले असतील. प्रत्यक्षात असे अनेक साचे उघड झाले आहेतचीनच्या विविध भागांमध्ये पुरातत्व उत्खननाचा आग्रह.

सिंधू संस्कृती ही दागिने, शस्त्रे, साधने आणि भांडी यांच्यासाठी तांबे आणि कांस्य वापरण्यासाठी देखील ओळखली जाते. पण तंत्रज्ञानात फारशी सुधारणा झाली नाही. वरी पासूनसिंधू खोऱ्याच्या ठिकाणांवरून उत्खनन केलेल्या ous वस्तू आणि मूर्ती, ते ओपन मोल्ड, पीस मोल्ड आणि सीर पेर्ड्यू प्रक्रिया यासारख्या सर्व ज्ञात कास्टिंग पद्धतींशी परिचित असल्याचे दिसते.

क्रूसिबल स्टीलच्या शोधाचे श्रेय भारताला दिले जात असले तरी, लोखंडाची फारशी स्थापना भारतात दिसून आली नाही. सीरिया आणि पर्शियामध्ये इ.स.पूर्व 1000 च्या आसपास लोखंडाची स्थापना सुरू झाल्याचे पुरावे आहेत. दिसून येतेतेलोह-कास्टिंगसुमारे ३०० ईसापूर्व अलेक्झांडर द ग्रेटच्या आक्रमणाच्या काळापासून भारतात तंत्रज्ञानाचा वापर होत आहे.

सध्या दिल्लीतील कुतुब मिनारजवळ असलेला प्रसिद्ध लोखंडी स्तंभ हे प्राचीन भारतीयांच्या धातुकौशल्याचे उदाहरण आहे. ते 7.2 मीटर लांब असून ते शुद्ध निंदनीय लोहापासून बनलेले आहे. हे गृहीत धरले जातेगुप्त वंशातील चंद्रगुप्त दुसरा (375-413) चा काळ. बाहेर मोकळ्या हवेत उभ्या असलेल्या या खांबाला गंजण्याचे प्रमाण जवळजवळ शून्य आहे आणि गाडलेला भागही अत्यंत संथ गतीने गंजत आहे. याप्रथम कास्ट केले गेले असावे आणि नंतर अंतिम आकारासाठी हॅमर केले गेले असावे.

2. फायदे आणि मर्यादा
कास्टिंग प्रक्रिया त्याच्या अनेक फायद्यांमुळे उत्पादनामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. वितळलेली सामग्री मोल्ड पोकळीतील कोणत्याही लहान भागात वाहते आणि जसे की, कोणताही गुंतागुंतीचा आकार – अंतर्गतकिंवा बाह्य-कास्टिंग प्रक्रियेसह केले जाऊ शकते. व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतीही सामग्री फेरस किंवा नॉन-फेरस कास्ट करणे शक्य आहे. पुढे, कास्टिंग मोल्डसाठी आवश्यक साधने अतिशय सोपी आहेत आणिस्वस्त परिणामी, चाचणी उत्पादन किंवा लहान लॉट उत्पादनासाठी, ही एक आदर्श पद्धत आहे. कास्टिंग प्रक्रियेत हे शक्य आहे, जिथे आवश्यक आहे तितकी सामग्री ठेवणे. परिणामीडिझाइनमध्ये वजन कमी करणे शक्य आहे.कास्टिंग्जसाधारणपणे सर्व sid पासून समान रीतीने थंड केले जातात आणि म्हणून त्यांच्याकडे दिशात्मक गुणधर्म नसणे अपेक्षित आहे. विशिष्ट धातू आणि मिश्रधातू आहेतज्याची प्रक्रिया केवळ कास्टिंगद्वारे केली जाऊ शकते आणि धातूविज्ञानाच्या कारणांमुळे फोर्जिंगसारख्या इतर कोणत्याही प्रक्रियेद्वारे नाही. कोणत्याही आकाराचे आणि वजनाचे कास्टिंग केले जाऊ शकते, अगदी 200 टनांपर्यंत.

तथापि, मितीय अचूकता आणि पृष्ठभाग समाप्त सामान्य द्वारे साध्यवाळू-कास्टिंग प्रक्रियाअनेक प्रकरणांमध्ये अंतिम अर्जासाठी पुरेसे नाही. ही प्रकरणे विचारात घेण्यासाठी, काही विशेष कास्टिंगडायकास्टिंग सारख्या प्रक्रिया विकसित केल्या गेल्या आहेत, ज्याचे तपशील नंतरच्या प्रकरणांमध्ये दिले आहेत. तसेच, वाळू उत्खनन प्रक्रिया काही प्रमाणात श्रम-केंद्रित आहे आणि म्हणून त्यात अनेक सुधारणांचा उद्देश आहे,जसे की मशीन मोल्डिंग आणि फाउंड्री यांत्रिकीकरण. काही सामग्रीसह, त्यात उपस्थित असलेल्या आर्द्रतेमुळे उद्भवणारे दोष काढून टाकणे अनेकदा कठीण असतेवाळू कास्टिंग.

3. कास्टिंग अटी
पुढील प्रकरणांमध्ये वाळू-कास्टिंगचे तपशील पाहिले जातील, जे कास्टिंगच्या मूलभूत प्रक्रियेचे प्रतिनिधित्व करतात. प्रक्रियेच्या तपशिलात जाण्यापूर्वी, अनेक कास्टिंग शब्दसंग्रह शब्द परिभाषित करणे असेलयोग्य

फ्लास्क- मोल्डिंग फ्लास्क असा आहे जो वाळूचा साचा अखंड ठेवतो. मोल्ड स्ट्रक्चरमध्ये फ्लास्कच्या स्थितीनुसार, त्याला ड्रॅग, कोप आणि चीक अशा विविध नावांनी संबोधले जाते. ते लाकडापासून बनलेले असतेतात्पुरत्या वापरासाठी किंवा दीर्घकालीन वापरासाठी सामान्यतः धातूचा.
ड्रॅग करा- लोअर मोल्डिंग फ्लास्क
झुंजणे- वरचा मोल्डिंग फ्लास्क
गाल- थ्री-पीस मोल्डिंगमध्ये वापरलेला इंटरमीडिएट मोल्डिंग फ्लास्क.
नमुना- पॅटर्न हे काही बदलांसह बनवल्या जाणाऱ्या अंतिम ऑब्जेक्टची प्रतिकृती आहे. नमुन्याच्या मदतीने मोल्ड पोकळी तयार केली जाते.
विभाजन ओळ- ही दोन मोल्डिंग फ्लास्कमधील विभाजित रेषा आहे जी वाळूचा साचा बनवते. स्प्लिट पॅटर्नमध्ये ही पॅटर्नच्या दोन भागांमधील विभाजक रेषा देखील आहे
तळ बोर्ड- हा साधारणपणे लाकडाचा बनलेला बोर्ड आहे, जो मोल्ड बनवण्याच्या सुरुवातीला वापरला जातो. नमुना प्रथम तळाशी असलेल्या बोर्डवर ठेवला जातो, त्यावर वाळू शिंपडली जाते आणि नंतर ड्रॅगमध्ये रॅमिंग केले जाते.
वाळूचा सामना- मोल्डिंग पोकळीच्या आतील पृष्ठभागावर कमी प्रमाणात कार्बनयुक्त पदार्थ शिंपडले जातात जेणेकरुन कास्टिंगला पृष्ठभाग चांगले मिळू शकेल
मोल्डिंग वाळू- हे मोल्ड पोकळी तयार करण्यासाठी वापरले जाणारे ताजे तयार केलेले रेफ्रेक्ट्री मटेरियल आहे. इच्छित परिणाम मिळविण्यासाठी हे सिलिका चिकणमाती आणि योग्य प्रमाणात आर्द्रता यांचे मिश्रण आहे आणि ते सभोवताली आहे.साचा बनवताना नमुना.
पाठीमागे वाळू- मोल्डमध्ये आढळणारे बहुतेक रेफ्रेक्ट्री मटेरियल हेच बनते. हे वापरलेल्या आणि जळलेल्या वाळूपासून बनलेले आहे.
कोर- हे कास्टिंगमध्ये पोकळ पोकळी तयार करण्यासाठी वापरले जाते.
बेसिन ओतणे- साच्याच्या शीर्षस्थानी एक लहान फनेल-आकाराची पोकळी ज्यामध्ये वितळलेला धातू ओतला जातो.
स्पेअर- ओतण्याच्या बेसिनमधून वितळलेली धातू ज्या मार्गातून मोल्ड पोकळीपर्यंत पोहोचते. बर्याच बाबतीत ते साच्यामध्ये धातूचा प्रवाह नियंत्रित करते.
धावपटू– पार्टिंग प्लेनमधील पॅसेजवे ज्याद्वारे वितळलेल्या धातूचा प्रवाह मोल्ड पोकळीपर्यंत पोहोचण्यापूर्वी नियंत्रित केला जातो.
गेट- वास्तविक प्रवेश बिंदू ज्याद्वारे वितळलेली धातू मोल्ड पोकळीमध्ये प्रवेश करते.
चॅपलेट- चॅप्लेट्सचा वापर मोल्ड पोकळीतील कोरांना स्वतःचे वजन सांभाळण्यासाठी आणि मेटॅलोस्टॅटिक शक्तींवर मात करण्यासाठी आधार देण्यासाठी केला जातो.
चिल- थंडी या धातूच्या वस्तू आहेत, ज्या साच्यात ठेवल्या जातात ज्यामुळे कास्टिंगचा शीतकरण दर एकसमान किंवा इच्छित कूलिंग रेट प्रदान केला जातो.
रिझर- हे कास्टिंगमध्ये प्रदान केलेले वितळलेल्या धातूचे जलाशय आहे जेणेकरून जेव्हा घनतेमुळे धातूचे प्रमाण कमी होते तेव्हा गरम धातू मोल्ड पोकळीत परत येऊ शकते.

4. वाळू साचा बनविण्याची प्रक्रिया
ठराविक वाळूचा साचा बनवण्याच्या प्रक्रियेचे वर्णन खालील चरणांमध्ये केले आहे:

प्रथम, तळाचा बोर्ड एकतर मोल्डिंग प्लॅटफॉर्मवर किंवा मजल्यावर ठेवला जातो, ज्यामुळे पृष्ठभाग एकसमान होतो. ड्रॅग मोल्डिंग फ्लास्कच्या ड्रॅग भागासह तळाशी असलेल्या बोर्डवर वरची बाजू खाली ठेवली जातेबोर्डवर फ्लास्कच्या मध्यभागी नमुना. पॅटर्न आणि फ्लास्कच्या भिंती यांच्यामध्ये पुरेसा क्लिअरन्स असावा जो 50 ते 100 मिमीच्या क्रमाचा असावा. कोरड्या तोंडाची वाळू वर शिंपडली जातेनॉनस्टिकी लेयर देण्यासाठी बोर्ड आणि पॅटर्न. आवश्यक गुणवत्तेची ताजी तयार केलेली मोल्डिंग वाळू आता ड्रॅगमध्ये आणि पॅटर्नवर 30 ते 50 मिमी जाडीमध्ये ओतली जाते. उर्वरित ड्रॅग फ्लास्क आहेबॅकअप वाळूने पूर्णपणे भरलेले आणि वाळू कॉम्पॅक्ट करण्यासाठी एकसमान रॅम केले. वाळूचे रॅमिंग योग्यरित्या केले पाहिजे जेणेकरून ते खूप कठोर होऊ नये, ज्यामुळे वायू बाहेर पडणे कठीण होते,किंवा खूप सैल नाही, जेणेकरून साच्याला पुरेशी ताकद नसेल. रॅमिंग संपल्यानंतर, फ्लास्कमधील अतिरिक्त वाळू फ्लास्कच्या कडांच्या पातळीपर्यंत सपाट बार वापरून पूर्णपणे स्क्रॅप केली जाते.

आता, एका टोकदार टोकासह 1-ते 2-मिमी व्यासाची वायर असलेल्या व्हेंट वायरसह, फ्लास्कच्या संपूर्ण खोलीपर्यंत ड्रॅगमध्ये तसेच वायू काढून टाकणे सुलभ करण्यासाठी पॅटर्नमध्ये व्हेंट होल बनवले जातात. कास्टिंग दरम्यानघनता हे ड्रॅगची तयारी पूर्ण करते.

तयार ड्रॅग फ्लास्क आता फोटोमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे पॅटर्न उघड करणाऱ्या तळाच्या बोर्डवर आणला आहे. चपळ वापरून, पॅटर्नच्या सभोवतालच्या वाळूच्या कडा दुरुस्त केल्या जातात आणि पॅटर्नचा अर्धा भाग वर ठेवला जातो.ड्रॅग पॅटर्न, डॉवेल पिनच्या मदतीने ते संरेखित करा. ड्रॅगच्या वरचा कोप फ्लास्क पिनच्या मदतीने पुन्हा संरेखित करून स्थित आहे. कोरडी पार्टिंग वाळू सर्व ड्रॅगवर आणि पॅटर्नवर शिंपडली जाते.

स्प्रू पॅसेज बनवण्यासाठी एक स्प्रू पिन पॅटर्नपासून सुमारे 50 मिमी अंतरावर स्थित आहे. तसेच, आवश्यकता भासल्यास आराइजर पिन योग्य ठिकाणी ठेवावी आणि त्याप्रमाणेच नव्याने तयार केलेली मोल्डिंग वाळूबॅकिंग वाळूसह ड्रॅगचे शिंपडले जाते. वाळू पूर्णपणे घट्ट केली जाते, जास्त वाळू स्क्रॅप केली जाते आणि ड्रॅग प्रमाणेच कोपमध्ये सर्वत्र छिद्रे बनविली जातात.

स्प्रू पिन आणि ई राइजर पिन फ्लास्कमधून काळजीपूर्वक मागे घेतले जातात. नंतर, ओतण्याचे बेसिन स्प्रूच्या शीर्षस्थानी कापले जाते. कोप आणि ड्रॅग इंटरफेसवरील ड्रॅग आणि कोणत्याही सैल वाळूपासून कोप वेगळे केले जातेघुंगराच्या सहाय्याने ड्रॅगचा भाग उडवला जातो. आता, कोप आणि ड्रॅग पॅटर्नचे अर्धे भाग ड्रॉ स्पाइक्स वापरून मागे घेतले जातात आणि साच्याची पोकळी किंचित मोठी करण्यासाठी पॅटर्नला चारी बाजूने रॅप केले जाते.मोल्डच्या भिंती मागे घेण्याच्या पद्धतीमुळे खराब होत नाहीत. धावपटू आणि गेट्स साचा खराब न करता काळजीपूर्वक साच्यात कापले जातात. धावपटू आणि मोल्ड पोकळीमध्ये आढळणारी कोणतीही अतिरिक्त किंवा सैल वाळू उडविली जातेबेलो वापरून दूर. आता, साच्याच्या पोकळीवर आणि रनर्सवर पेस्टच्या स्वरूपात समोरासमोरची वाळू लावली जाते, ज्यामुळे तयार झालेल्या कास्टिंगला पृष्ठभाग चांगला मिळतो.

कोर बॉक्स वापरून कोरड्या वाळूचा कोर तयार केला जातो. योग्य बेकिंग केल्यानंतर, ते फोटोमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे मोल्ड पोकळीमध्ये ठेवले जाते. द्वारे दोन संरेखन काळजी घेत ड्रॅग वर cope बदलले आहेपिन वितळलेल्या धातूच्या ओतण्याच्या वेळी ऊर्ध्वगामी मेटालोस्टॅटिक शक्तीची काळजी घेण्यासाठी कोपवर योग्य वजन ठेवले जाते. फोटोमध्ये दाखवल्याप्रमाणे आता साचा ओतण्यासाठी तयार आहे.