ঢালাই উৎপাদনের মূল প্রক্রিয়া হল অ্যালো গলানো এবং ঢালা। সম্পূর্ণ গন্ধ এবং ঢালা প্রক্রিয়াকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা ঢালাই ত্রুটি যেমন পিনহোল, অন্তর্ভুক্তি, মিসরান, ফাটল, ছিদ্র এবং সংকোচন প্রতিরোধে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
যেহেতু গলিত অ্যালুমিনিয়ামের হাইড্রোজেন শোষণ করার একটি শক্তিশালী প্রবণতা, শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য এবং সহজেই লোহাকে দ্রবীভূত করে, তাই উচ্চ মানের ঢালাই তৈরি করার জন্য গলিত এবং ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় সহজ কিন্তু সতর্ক সতর্কতা অবলম্বন করা আবশ্যক।
1. অ্যালুমিনিয়াম খাদ চুল্লি উপকরণ এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণ শীতল
উচ্চমানের গলিত অ্যালুমিনিয়াম-উৎপাদনের জন্য, উপযুক্ত কাঁচামাল প্রথমে নির্বাচন করা উচিত। কাঁচামাল বৈজ্ঞানিকভাবে পরিচালিত এবং সঠিকভাবে চিকিত্সা করা আবশ্যক; অন্যথায়, খাদ গুণমান গুরুতরভাবে প্রভাবিত হবে. উত্পাদন অনুশীলনে দেখা গেছে যে যদি কাঁচামাল (ধাতু এবং সহায়ক উপকরণ সহ) কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা না হয়, তাহলে ঢালাইয়ের ব্যাচগুলি বাতিল হয়ে যেতে পারে।
(1) কাঁচামালের অবশ্যই উপযুক্ত রাসায়নিক গঠন এবং কাঠামো থাকতে হবে, নিম্নরূপ নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা সহ:
ফ্যাক্টরিতে প্রবেশ করা মিশ্র যন্ত্রের প্রধান উপাদান এবং অপরিষ্কার বিষয়বস্তু বিশ্লেষণ করার পাশাপাশি, নিম্ন-অ্যালো স্ট্রাকচার এবং ফ্র্যাকচার সারফেসগুলির জন্যও পরিদর্শন করা হয়। অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে গুরুতর সংকোচন গহ্বর, পিনহোল এবং বুদবুদ ধারণকারী অ্যালুমিনিয়াম গলে ঘন ঢালাই পাওয়া কঠিন করে তোলে এবং এমনকি একটি সম্পূর্ণ চুল্লি বা ঢালাইয়ের ব্যাচ স্ক্র্যাপিং হতে পারে।
অ্যালুমিনিয়াম খাদ ছিদ্রের উপর অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন অ্যালয় ইঙ্গটগুলির প্রভাব অধ্যয়ন করার সময়, এটি পাওয়া গেছে যে গলিত খাঁটি বালি-ঢালাই ছাঁচ দিয়ে তৈরি পরীক্ষা ব্লক ব্যবহার করার সময় কোনও ছিদ্র দেখা যায় নি। যাইহোক, নিম্ন-গুণমান এবং নিম্নমানের অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন অ্যালয় ইঙ্গট যোগ করার পরে, পরীক্ষার ব্লকগুলি গুরুতর ছিদ্র এবং মোটা দানা দেখায়। এর কারণ উপাদানের উত্তরাধিকার প্রভাবের কারণে। অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন অ্যালয়গুলির জন্য, উত্তরাধিকার প্রভাব সামগ্রীর সাথে বৃদ্ধি পায়, যখন সিলিকন সামগ্রী 7% এ পৌঁছায় তখন তা উল্লেখযোগ্য হয়ে ওঠে। ইউটেকটিক কম্পোজিশনে ক্রমাগত সিলিকন কন্টেন্ট বাড়ানোর ফলে উত্তরাধিকার প্রভাব কিছুটা কমে যায়। ফার্নেস স্টকের উত্তরাধিকার প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট ঢালাই ত্রুটিগুলি সমাধান করার জন্য, উচ্চ ধাতব মানের অ্যালুমিনিয়াম ইঙ্গট, মধ্যবর্তী খাদ এবং অন্যান্য চুল্লি উপকরণ নির্বাচন করা প্রয়োজন। নির্দিষ্ট মান নিম্নরূপ:
1) ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠে পিনহোল বা গ্যাসের গর্ত থাকা উচিত নয়
পিনহোলগুলি গ্রেড তিনের মধ্যে হওয়া উচিত এবং স্থানীয়ভাবে (পরিদর্শন করা এলাকার 25% এর বেশি নয়) গ্রেড তিনের বেশি হওয়া উচিত নয়। যদি এটি গ্রেড থ্রি অতিক্রম করে, তাহলে পিনহোলের স্তর কমাতে রিমেল্টিং করতে হবে। রিমেল্টিং এবং রিফাইনিং পদ্ধতি সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম খাদ গলানোর মতোই। ঢালাই তাপমাত্রা 660 ডিগ্রির বেশি হওয়া উচিত নয়। অ্যালুমিনিয়াম ইঙ্গট বা বড় আসল দানাযুক্ত অ্যালয় ইঙ্গটগুলির জন্য, প্রথমে একটি নিম্ন ছাঁচের তাপমাত্রা ব্যবহার করা উচিত যাতে সেগুলি দ্রুত শক্ত হয় এবং দানাগুলিকে মিহি করে।
(2) চার্জ উপাদান হ্যান্ডলিং
ব্যবহারের আগে, পৃষ্ঠের মরিচা, গ্রীস এবং অন্যান্য দূষক অপসারণের জন্য চার্জ সামগ্রীগুলিকে স্যান্ডব্লাস্ট করা উচিত। তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার সারফেস সহ অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ইনগট এবং ধাতব স্ক্র্যাপ এবং স্যান্ডব্লাস্টিংয়ের অল্প সময়ের জন্য স্যান্ডব্লাস্টিংয়ের প্রয়োজন নাও হতে পারে, তবে চার্জে মিশ্রিত কোনও লোহার ফিল্টার বা এমবেডেড উপাদান অবশ্যই সরিয়ে ফেলতে হবে। ভূপৃষ্ঠের আর্দ্রতা অপসারণ করতে এবং গলে যাওয়ার সময়কে 3 ঘন্টার বেশি কমাতে চুল্লিতে স্থাপন করার আগে সমস্ত চার্জ সামগ্রীকে প্রিহিট করা উচিত।
(3) চুল্লি উপকরণ ব্যবস্থাপনা এবং সঞ্চয়
খাদের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য চুল্লি সামগ্রীর সঠিক স্টোরেজ এবং ব্যবস্থাপনা গুরুত্বপূর্ণ। অল্প তাপমাত্রার তারতম্য এবং শুষ্ক অবস্থায় চুল্লির উপকরণ গুদামে সংরক্ষণ করা উচিত।
2. ক্রুসিবল এবং গলানোর সরঞ্জাম প্রস্তুত করা
(1) অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাইয়ের জন্য, সাধারণ লোহার ক্রুসিবলগুলি ব্যবহার করা হয় এবং ঢালাই ইস্পাত বা ঝালাই করা ইস্পাত প্লেটের তৈরি ক্রুসিবলগুলিও ব্যবহার করা যেতে পারে।
নতুন ক্রুসিবল এবং পুরানো ক্রুসিবল উভয়ই যেগুলি দীর্ঘদিন ধরে ব্যবহার করা হয়নি সেগুলি ব্যবহারের আগে স্যান্ডব্লাস্ট করা উচিত এবং 700-800 ডিগ্রীতে উত্তপ্ত করা উচিত, ক্রুসিবলের ভিতরের প্রাচীরের সাথে লেগে থাকা আর্দ্রতা এবং দাহ্য পদার্থগুলিকে পুড়িয়ে ফেলার জন্য এই তাপমাত্রা 2-4 ঘন্টা ধরে রাখা উচিত। 300 ডিগ্রির নিচে ঠান্ডা হলে, ক্রুসিবলের ভিতরের প্রাচীরটি সাবধানে পরিষ্কার করুন এবং তাপমাত্রা 200 ডিগ্রির কম না হলে আবরণটি প্রয়োগ করুন।
ক্রুসিবলটি ব্যবহারের আগে গাঢ় লাল রঙে (500-600 ডিগ্রি) গরম করা উচিত এবং এই তাপমাত্রায় 2 ঘন্টার বেশি রাখা উচিত। একটি নতুন ক্রুসিবলের জন্য, আসল উপাদান গলানোর আগে একই গ্রেডের পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপাদানের একটি ব্যাচ গলিয়ে নেওয়া ভাল।
(2) গলানোর সরঞ্জাম প্রস্তুত করা
বেল কভার, ঢাকনা ভাঙা, চামচ নাড়া, ঢালা ব্যাগ
ব্যবহারের আগে, ছাঁচ এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলিকে আগে থেকে গরম করা উচিত, 150-200 ডিগ্রি তাপমাত্রায় একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর দিয়ে প্রলিপ্ত করা উচিত এবং পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে শুকানো উচিত। শুকানোর তাপমাত্রা 200-400 ডিগ্রি হওয়া উচিত, 2 ঘন্টার বেশি সময় ধরে রাখা উচিত। ব্যবহারের পরে, পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকা যে কোনও অক্সাইড এবং ফ্লোরাইড সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা উচিত (স্যান্ডব্লাস্টিংয়ের পরামর্শ দেওয়া হয়)।
3. গলে যাওয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ
যদি গলে যাওয়া তাপমাত্রা খুব কম হয়, তবে এটি খাদ উপাদানগুলির দ্রবীভূতকরণ এবং গ্যাস এবং অন্তর্ভুক্তিগুলি অপসারণের জন্য অনুকূল নয়, পৃথকীকরণ, ঠান্ডা বন্ধ এবং মিসরানের প্রবণতা বৃদ্ধি করে। এটি রাইজারে অপর্যাপ্ত তাপও হতে পারে, যা ঢালাইয়ের সঠিক খাওয়ানো প্রতিরোধ করে। কিছু রেফারেন্স অনুসারে, সমস্ত অ্যালুমিনিয়াম মিশ্রণের গলিত তাপমাত্রা কমপক্ষে 705 ডিগ্রিতে পৌঁছানো উচিত এবং নাড়াচাড়া করা উচিত। অন্যদিকে, একটি অত্যধিক উচ্চ গলিত তাপমাত্রা শুধুমাত্র শক্তির অপচয় করে না বরং, আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, হাইড্রোজেন শোষণ বৃদ্ধি, মোটা দানা, আরও গুরুতর অ্যালুমিনিয়াম অক্সিডেশন এবং কিছু মিশ্র উপাদানের বৃহত্তর ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। ফলস্বরূপ, সংকর ধাতুর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের অবনতি হয়, ঢালাই এবং যন্ত্রের কার্যকারিতা খারাপ হয়, তাপ চিকিত্সার কার্যকারিতা হ্রাস পায়, এবং ঢালাইয়ের গ্যাস- নিবিড়তা হ্রাস পায়।
উত্পাদন অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে উচ্চ তাপমাত্রায় দ্রুত মিশ্র দ্রবণকে গরম করা এবং সঠিকভাবে নাড়াচাড়া করা সমস্ত খাদ উপাদানগুলিকে (বিশেষত অবাধ্য ধাতব উপাদান) দ্রবীভূত করতে সহায়তা করে। ভাসমান স্ল্যাগ অপসারণের পরে, ঢালা বিন্দুতে তাপমাত্রা কমিয়ে বিচ্ছিন্নতা হ্রাস করে, দ্রবীভূত হাইড্রোজেন হ্রাস করে এবং উচ্চ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ একটি অভিন্ন, ঘন খাদ পেতে সাহায্য করে। যেহেতু অ্যালুমিনিয়াম গলানোর তাপমাত্রা খালি চোখে বিচার করা কঠিন, সেহেতু যে ধরনের গলে যাওয়া চুল্লি ব্যবহার করা হোক না কেন, তাপমাত্রা একটি পরিমাপ যন্ত্র দিয়ে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। পরিমাপ যন্ত্রগুলি নিয়মিত ক্রমাঙ্কিত এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা উচিত। সঠিক তাপমাত্রা পরিমাপ এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন নিশ্চিত করতে থার্মোকলের হাতা পর্যায়ক্রমে একটি ধাতব ব্রাশ দিয়ে পরিষ্কার করা উচিত এবং প্রতিরক্ষামূলক পেইন্ট দিয়ে প্রলেপ দেওয়া উচিত।
4. গলে যাওয়ার সময় নিয়ন্ত্রণ
অ্যালুমিনিয়াম গলে যাওয়া, গ্যাস শোষণ এবং লোহার দ্রবীভূতকরণের অক্সিডেশন কমাতে, চুল্লিতে অ্যালুমিনিয়াম গলে যাওয়ার সময়কে ন্যূনতম করা উচিত এবং দ্রুত গলে যাওয়া উচিত। গলানোর শুরু থেকে ঢালা সম্পূর্ণ হওয়া পর্যন্ত, বালি ঢালাইয়ের জন্য সময়কাল 4 ঘন্টা, ধাতব ছাঁচ ঢালাইয়ের জন্য 6 ঘন্টা এবং ডাই ঢালাইয়ের জন্য 8 ঘন্টার বেশি হওয়া উচিত নয়।
গলন প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করার জন্য, একটি নিম্ন গলনাঙ্ক এবং অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন মধ্যবর্তী অ্যালয় সহ মাঝারি আকারের স্ক্র্যাপ প্রথমে যোগ করা উচিত, যাতে ক্রুসিবলের নীচে দ্রুত একটি গলিত পুল তৈরি হয়। তারপরে, স্ক্র্যাপের বড় টুকরো এবং খাঁটি অ্যালুমিনিয়াম ইঙ্গটগুলি যোগ করা হয়, যাতে তারা ধীরে ধীরে প্রসারিত গলিত পুলে নিমজ্জিত হয় এবং দ্রুত গলে যায়। চার্জের প্রধান অংশ গলে যাওয়ার পরে, অল্প পরিমাণে উচ্চতর-গলানোর মধ্যবর্তী সংকর ধাতু যোগ করা হয়, এবং গলন ত্বরান্বিত করার জন্য তাপমাত্রা বাড়ানো হয় এবং আলোড়িত হয়। অবশেষে, তাপমাত্রা হ্রাস করা হয় এবং ক্ষতি কমাতে সহজেই অক্সিডাইজড অ্যালোয়িং উপাদানগুলিকে চাপ দেওয়া হয়।
5. গলে স্থানান্তর এবং ঢালা
যদিও কঠিন অ্যালুমিনার ঘনত্ব প্রায় গলিত অ্যালুমিনিয়ামের সমান, একবার এটি অ্যালুমিনিয়াম গলতে প্রবেশ করলে, এটি ক্রুসিবলের নীচে স্থির হতে যথেষ্ট দীর্ঘ সময় নেয়। বিপরীতে, অক্সিডেশনের পরে অ্যালুমিনিয়ামের পৃষ্ঠে গঠিত অ্যালুমিনা ফিল্মের অ্যালুমিনিয়াম গলে যাওয়ার সংস্পর্শে একটি ঘন দিক থাকে, যখন বাতাসের সংস্পর্শে আসা দিকটি আলগা হয় এবং 60-100 Å ব্যাস সহ অসংখ্য ছিদ্র থাকে। এই ফিল্মটির একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা এবং শক্তিশালী শোষণের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এটিকে সহজেই জলীয় বাষ্প শোষণ করে এমনকি ভাসতেও পারে। অতএব, যেহেতু এই অক্সাইড ফিল্ম এবং অ্যালুমিনিয়াম গলনের মধ্যে ঘনত্বের পার্থক্য ছোট, তাই এটিকে গলিয়ে ফেলার ফলে খুব ধীর গতিতে ডুবে যায় এবং ভাসতে থাকে, ফলে গলে যাওয়া থেকে অপসারণ করা কঠিন হয়ে পড়ে এবং এর ফলে গ্যাসের ছিদ্র তৈরি হয় এবং ঢালাইয়ের মধ্যে অন্তর্ভুক্তি ঘটে। ফলস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম গলিত স্থানান্তর করার সময়, গলিত ধাতুর আলোড়ন কমিয়ে আনা এবং যতটা সম্ভব বাতাসে গলে যাওয়ার সংস্পর্শ কমানো অপরিহার্য।
গলিত ধাতু ঢালার জন্য টিল্টিং ক্রুসিবল ব্যবহার করার সময়, গলিত ধাতুকে বাতাসের সাথে মিশ্রিত করা এড়াতে, মইটিকে যতটা সম্ভব ফার্নেস স্পাউটের কাছে স্থাপন করা উচিত এবং কাত করা উচিত যাতে গলিত ধাতুটি মইটির পাশের দেয়াল বরাবর প্রবাহিত হয়, এটি সরাসরি মইয়ের নীচে আঘাত করতে না পারে, যা স্পালাটেশন বা স্প্ল্যাগেশনের কারণ হতে পারে।
সঠিক এবং যুক্তিসঙ্গত ঢালা পদ্ধতি ব্যবহার করা উচ্চ মানের ঢালাই পাওয়ার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ শর্ত। উত্পাদন অনুশীলন দেখায় যে নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলিতে মনোযোগ দেওয়া ঢালাই ত্রুটিগুলি প্রতিরোধ এবং হ্রাস করতে খুব কার্যকর।
(1) ঢালার আগে, চুল্লি গলানোর তাপমাত্রা, ঢালার ল্যাডেল ক্ষমতা এবং এর পৃষ্ঠের আবরণ স্তরের শুষ্কতা, সেইসাথে অন্যান্য সরঞ্জামগুলি পর্যাপ্তভাবে প্রস্তুত কিনা তা সাবধানে পরীক্ষা করুন। ধাতব ঢালা কাপটি ঢালার 3-5 মিনিট আগে বালির ছাঁচে স্থাপন করা উচিত। এই সময়ে, ঢালা মই এর তাপমাত্রা 150 ডিগ্রির বেশি হওয়া উচিত নয়। খুব তাড়াতাড়ি স্থাপন করা হলে বা তাপমাত্রা খুব বেশি হলে, ঢালা চ্যানেলে প্রচুর পরিমাণে গ্যাস জমা হতে পারে, যা ঢালার সময় বিস্ফোরণের ঝুঁকি তৈরি করে।
(2) ড্রাফ্ট সহ এমন স্থানে ঢালাও করা উচিত নয়, যেখানে গলিত ধাতু দৃঢ়ভাবে অক্সিডাইজ বা পুড়ে যেতে পারে, যা অক্সিডেশন অন্তর্ভুক্তি এবং ঢালাইয়ে অন্যান্য ত্রুটির কারণ হতে পারে।
(3) ক্রুসিবল থেকে গলিত ধাতু নেওয়ার সময়, প্রথমে মইয়ের নীচে দিয়ে গলিত ধাতুর পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্ম বা ফ্লাক্স স্তরটি আলতো করে মুছে ফেলুন, তারপর ধীরে ধীরে মইটিকে গলিত ধাতুতে ডুবিয়ে দিন, মইটির চওড়া মুখ দিয়ে গলিত স্কুপ করুন এবং মইটিকে স্থিরভাবে তুলুন।
(4) মই বহন করার সময়, আপনার তালু দিয়ে এটি কাত করা এড়িয়ে চলুন; অবিচলিতভাবে হাঁটা মইটি খুব বেশি উঁচু করা উচিত নয় এবং ভিতরে ধাতব স্তরটি অবশ্যই স্থিতিশীল এবং নিরবচ্ছিন্ন থাকতে হবে।
(5) ঢালার ঠিক আগে, ঢালার সময় ছাঁচে স্ল্যাগ, অক্সাইড ফিল্ম এবং অন্যান্য অমেধ্য না আনতে মই থেকে যেকোনো স্ল্যাগ সরিয়ে ফেলুন।
(6) ঢালার সময়, নিশ্চিত করুন যে গলিত ধাতুর প্রবাহ স্থিতিশীল থাকে; এটিকে বাধা দেওয়া বা সরাসরি স্প্রুয়ের নীচে নির্দেশিত করা উচিত নয়। স্প্রু উপরে থেকে নীচে ভরাট করা উচিত, এবং তরল পৃষ্ঠ স্থির থাকতে হবে। যথাযথভাবে ঢালা গতি নিয়ন্ত্রণ করুন। সাধারণত, গলে যাওয়া সমানভাবে ভরাট করার অনুমতি দেওয়ার জন্য সামান্য ধীরে ধীরে ঢালা শুরু করুন, তারপরে গতি কিছুটা বাড়ান এবং তুলনামূলকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ ঢালা হার বজায় রাখুন।
(7) ঢালা প্রক্রিয়া চলাকালীন, গলিত ধাতুর অত্যধিক অক্সিডেশন এড়াতে, ল্যাডল স্পাউট এবং স্প্রুর মধ্যে দূরত্ব যতটা সম্ভব কাছাকাছি রাখুন, 50 মিমি-এর বেশি নয়।
(8) একটি প্লাগ সঙ্গে একটি sprue জন্য, প্লাগ খুব তাড়াতাড়ি সরানো উচিত নয়. স্প্রু গলিত ধাতু দিয়ে পূর্ণ হওয়ার পরে, ছাঁচের চ্যানেলগুলিতে ঘূর্ণি গঠন রোধ করতে ধীরে ধীরে একটি কোণে প্লাগটি সরিয়ে ফেলুন।
(9) ঢালাইয়ের জন্য ক্রুসিবলের নীচে 60 মিমি-এর কম গলিত ধাতু ব্যবহার করা উচিত নয়।
