একটি ইঞ্জিনিয়ারিং ধাতব উপাদান হিসাবে যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোগুলি তাদের কম ঘনত্ব, উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি এবং নির্দিষ্ট কঠোরতা এবং ভাল জারা প্রতিরোধের কারণে মহাকাশ, অটোমোবাইল, জাহাজ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। .
যাইহোক, ঢালাইয়ে দুর্বল ওয়েল্ডেবিলিটি এবং দুর্বল ফর্মিং লেয়ার পারফরম্যান্সের মতো সমস্যাগুলির একটি সিরিজ অ্যালুমিনিয়াম খাদ কাঠামোগত অংশগুলির বিকাশকে সীমাবদ্ধ করে। অতএব, অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাই প্রযুক্তি দেশে এবং বিদেশে অনেক পণ্ডিতদের প্রধান গবেষণা দিকগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে।
অ্যালুমিনিয়াম খাদ বৈশিষ্ট্য ওভারভিউ
1. অ্যালুমিনিয়াম হল একটি খুব হালকা ধাতব উপাদান যার ঘনত্ব মাত্র 2.7g/cm3, যা ইস্পাতের ঘনত্বের প্রায় 36 শতাংশ। যান্ত্রিক অংশ তৈরি করতে অ্যালুমিনিয়াম খাদ ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে ওজন হ্রাস করতে পারে এবং হালকা ওজন, শক্তি সঞ্চয় এবং নির্গমন হ্রাসের প্রভাব অর্জন করতে পারে।
2. অ্যালুমিনিয়াম খাদের নির্দিষ্ট শক্তি এবং নির্দিষ্ট দৃঢ়তা 45 ইস্পাত এবং ABS প্লাস্টিকের চেয়ে বেশি। অ্যালুমিনিয়াম খাদ উপকরণ ব্যবহার উচ্চ দৃঢ়তা প্রয়োজনীয়তা সঙ্গে অবিচ্ছেদ্য উপাদান উত্পাদন অনুকূল.
3. অ্যালুমিনিয়াম খাদ চমৎকার তাপ পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং জারা প্রতিরোধের আছে. A380 অ্যালুমিনিয়াম খাদ এবং অন্যান্য উপকরণের কর্মক্ষমতা পরামিতি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।
4. অ্যালুমিনিয়াম খাদ ভাল machinability এবং recyclability আছে. যদি সবচেয়ে মেশিনেবল ম্যাগনেসিয়াম খাদের কাটিং রেজিস্ট্যান্স সহগ 1 ধরা হয়, তবে অন্যান্য ধাতুর কাটিং রেজিস্ট্যান্স সারণি 2-এ দেখানো হয়েছে। এটা দেখা যায় যে অ্যালুমিনিয়াম খাদের কাটিয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা তামা, লোহা এবং অন্যান্য ধাতুর তুলনায় ছোট। উপকরণ, এবং কাটা প্রক্রিয়া সহজ।
অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাই বৈশিষ্ট্য
অ্যালুমিনিয়াম খাদগুলির ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রভাবিত, ঢালাই প্রক্রিয়াতে কিছু অসুবিধা রয়েছে। বর্তমান অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাইয়ের প্রধানত নিম্নলিখিত সমস্যাগুলি রয়েছে: তাপীয় চাপ, বিমোচন বাষ্পীভবন, কঠিন অন্তর্ভুক্তি, ছিদ্র ধসে যাওয়া ইত্যাদি:
তাপীয় চাপ
অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুগুলির তাপ সম্প্রসারণের একটি উচ্চ সহগ এবং স্থিতিস্থাপকতার একটি নিম্ন মডুলাস রয়েছে। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, অ্যালুমিনিয়াম খাদের বৃহৎ বিকৃতি এবং বৃহৎ রৈখিক সম্প্রসারণ সহগের কারণে, দৃঢ়করণের সময় আয়তনের সংকোচনের হার প্রায় 6 শতাংশ, এবং গলিত পুলের শীতল হার এবং প্রাথমিক স্ফটিককরণ হার দ্রুত হয়, যার ফলে ঢালাইয়ের অভ্যন্তরীণ চাপ এবং ঢালাই জয়েন্টের অনমনীয়তা। এটি বড় হলে, অ্যালুমিনিয়াম খাদ জয়েন্টে বড় অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করা সহজ, বড় ঢালাই চাপ এবং বিকৃতি ঘটায় এবং ফাটল এবং তরঙ্গ বিকৃতির মতো ত্রুটি তৈরি করে।
অবাধ বাষ্পীভবন
অ্যালুমিনিয়ামের গলনাঙ্ক হল 660 ডিগ্রি এবং স্ফুটনাঙ্ক হল 2647 ডিগ্রি, যা তামা এবং লোহার মতো অন্যান্য ধাতব উপাদানের তুলনায় কম। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ঢালাইয়ের তাপমাত্রা খুব বেশি হলে, এটি বিস্ফোরিত হওয়া এবং স্প্যাটার তৈরি করা সহজ, বিশেষ করে উচ্চ-শক্তির রশ্মি ঢালাইয়ে, যেমন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। উপরন্তু, অ্যালুমিনিয়াম খাদে যুক্ত কিছু সংকর উপাদান রয়েছে একটি কম স্ফুটনাঙ্ক, যা ঢালাইয়ের তাত্ক্ষণিক উচ্চ তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত এবং পোড়া সহজ, এবং বিস্ফোরণের ফলে উত্পন্ন স্প্ল্যাশ কিছু ফোঁটাও কেড়ে নেবে, যা অনিবার্যভাবে ওয়েল্ডিং সীম এরিয়া পরিবর্তন করে। রাসায়নিক গঠন ঢালাই জয়েন্টগুলির কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণের জন্য অনুকূল নয়। তাই, উচ্চ তাপমাত্রার বিলুপ্তির জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য, ঢালাইয়ের সময় ঢালাইয়ের সময় বেস মেটালের তুলনায় উচ্চতর স্ফুটনাঙ্ক উপাদানের উপাদান সহ ঢালাইয়ের তারগুলি বা অন্যান্য ঢালাই সামগ্রী ব্যবহার করা হয়।
কঠিন অন্তর্ভুক্তি
অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি খুব সক্রিয় এবং সহজেই অক্সিডাইজড। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, অ্যালুমিনিয়াম খাদের পৃষ্ঠটি উচ্চ গলনাঙ্কের সাথে Al2O3 গঠনের জন্য জারিত হয় (প্রায় 2050 ডিগ্রি, যখন অ্যালুমিনিয়ামের গলনাঙ্ক 660 ডিগ্রি, যা খুব আলাদা)। অক্সাইডগুলি ঘন এবং উচ্চ কঠোরতা রয়েছে, এবং এগুলি গলিত পুল এলাকায় কম ঘনত্বের সাথে গলিত খাদ তরলে মিশ্রিত হয়, যা সহজে ছোট কঠিন স্ল্যাগ অন্তর্ভুক্তি গঠন করে যা নিষ্কাশন করা সহজ নয়, যা শুধুমাত্র মাইক্রোস্ট্রাকচারকে প্রভাবিত করে না। ঢালাই, কিন্তু ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষয় প্রবণ, যার কারণে ঢালাই জয়েন্টগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়, এবং Al2O3 গলিত পুল এবং খাঁজকে ঢেকে দেয়, যা খাদগুলির ঢালাইকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে এবং ঢালাই জয়েন্টগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে হ্রাস করে৷
স্টোমা পতন
অ্যালুমিনিয়াম খাদের গলনাঙ্ক তার অক্সাইডের তুলনায় অনেক কম এবং এটি খুব সক্রিয় এবং অক্সিডাইজ করা সহজ। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, অ্যালুমিনিয়াম খাদ উচ্চ তাপমাত্রায় গলিয়ে একটি গলিত পুল তৈরি করে। গলিত পুলের পৃষ্ঠের অ্যালুমিনিয়াম একটি অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করতে অক্সিডাইজ করা হয়, যা গলিত পুলটিকে শক্ত আকারে ঢেকে রাখে। যেহেতু গলিত অক্সাইড ফিল্মের রঙ অ্যালুমিনিয়াম খাদের গলিত অবস্থা থেকে খুব বেশি আলাদা নয় এবং অক্সাইড ফিল্মের কভারেজের কারণে, ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন অ্যালুমিনিয়াম খাদ গলিত পুলের গলে যাওয়ার মাত্রা পর্যবেক্ষণ করা কঠিন। , তাই তাপমাত্রা খুব বেশি হওয়া এবং ঢালাই তাপ সৃষ্টি করা সহজ। এলাকায় বড় ধস ঢালাই ধাতু আকৃতি এবং বৈশিষ্ট্য ধ্বংস.
ঢালাই তাপ উত্সের তাত্ক্ষণিক উচ্চ শক্তির কর্মের অধীনে, খাদ তরলে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন দ্রবীভূত হয়। ঢালাই সম্পন্ন হওয়ার পর, গলিত পুলের তাপমাত্রা কমে যাওয়ার সাথে সাথে গ্যাসের দ্রবণীয়তা ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে থাকে, যা ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন ছিদ্রের প্রধান কারণ হয়ে দাঁড়ায়। কারণ অ্যালুমিনিয়াম ধাতুগুলির দ্রুত ঘনত্বের হার এবং কম ঘনত্বের কারণে, জোড়ের দ্রুত দৃঢ়করণের সময় বিভিন্ন আকারের হাইড্রোজেন ছিদ্র তৈরি হয়। এই ছিদ্রগুলি ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন জমা হওয়া এবং প্রসারিত হতে থাকবে, অবশেষে দৃশ্যমান ছিদ্র তৈরি করবে এবং জয়েন্টের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করবে। অবশ্যই, ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় ছিদ্রের প্রজন্ম অগত্যা গঠিত হয় না। ঢালাই প্রযুক্তির প্রভাবের কারণে, ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন বেস মেটাল নিজেই ছিদ্র তৈরি করবে। ঢালাইয়ের সময়, তাপ ইনপুট এবং অভ্যন্তরীণ চাপের ক্রমাগত পরিবর্তনের ফলে বেস মেটালের মূল ছিদ্রগুলি তাপ দ্বারা প্রসারিত হয় বা একে অপরের সাথে একত্রিত হয়ে ওয়েল্ড ছিদ্র তৈরি করে। ঢালাই তাপ ইনপুট বৃদ্ধি সঙ্গে, ছিদ্র এছাড়াও বৃদ্ধি হবে. অতএব, হাইড্রোজেনের উত্স নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, ঢালাই উপাদান ব্যবহারের আগে কঠোর শুকানোর চিকিত্সা করা দরকার। ঢালাইয়ের সময়, গলিত পুলের অস্তিত্বের সময়কে দীর্ঘায়িত করার জন্য কারেন্ট যথাযথভাবে বৃদ্ধি করা উচিত এবং হাইড্রোজেনের জন্য পর্যাপ্ত সময় দেওয়া উচিত, যার ফলে ছিদ্র গঠন নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাই প্রযুক্তি শ্রেণীবিভাগ
অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির অ্যাপ্লিকেশন পরিসরের প্রসারণের সাথে, আরও বেশি সমস্যাগুলি হাইলাইট করা হয়। গবেষণার অগ্রগতির সাথে, অ্যালুমিনিয়াম খাদ ঢালাই প্রযুক্তি দুর্দান্ত অগ্রগতি করেছে। বর্তমানে, প্রধানত টাংস্টেন আর্গন আর্ক ওয়েল্ডিং (টিআইজি), গলিত নিষ্ক্রিয় গ্যাস ওয়েল্ডিং (এমআইজি), লেজার ওয়েল্ডিং (এলবিডব্লিউ), ঘর্ষণ স্টির ওয়েল্ডিং (এফএসডব্লিউ) ওয়েট রয়েছে।
টিআইজি ঢালাই
Tungsten Inert Gas Welding (TIG) হল একটি সাধারণ জড় গ্যাস আর্ক ওয়েল্ডিং এবং এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ঢালাই পদ্ধতি। ঢালাইয়ের সময়, টাংস্টেন ইলেক্ট্রোড এবং ঢালাই পৃষ্ঠকে ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করা হয়, এবং হিলিয়াম বা আর্গন গ্যাস দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি রক্ষক গ্যাস হিসাবে প্রবাহিত হয় আর্ককে রক্ষা করার জন্য, এবং তার এবং বেস ধাতু তাত্ক্ষণিক উচ্চ-ভোল্টেজ স্রাবের দ্বারা গলে যায়, এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ অংশ ঢালাই এবং গঠিত হয়, এবং ঢালাই ত্রুটি মেরামত এবং মেরামত.
প্রধানত নিম্নলিখিত প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য আছে:
1. কাজ করা সহজ, নমনীয় এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য, কম খরচে বিভিন্ন কাজের অবস্থা এবং পরিবেশের সাথে মানিয়ে নেওয়া যায়;
2. তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলটি সংকীর্ণ, ঢালাই জয়েন্টের বিকৃতি ছোট হয় যখন তারের খাওয়ানো যথেষ্ট হয় এবং জয়েন্টের ব্যাপক কর্মক্ষমতা বেশি হয়;
3. ঢালাই প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতা ভাল এবং স্থিতিশীল, এবং ঢালাই seam কম্প্যাক্ট এবং সুন্দর.
এমআইজি ওয়েল্ডিং
এমআইজি (জিএমএ-গ্যাস মেটাল আর্ক ওয়েল্ডিং) এবং টিআইজি উভয়ই নিষ্ক্রিয় গ্যাস ঢালযুক্ত ঢালাই, পার্থক্য হল টিআইজি ঢালাই একটি নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোড হিসাবে একটি টাংস্টেন ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে, যখন এমআইজি ওয়েল্ডিং ফিলার তারের উপাদান নিজেই একটি ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করে।
অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর গলিত পোল নিষ্ক্রিয় গ্যাস ঢালাইয়ের প্রক্রিয়ায়, ওয়েল্ডিং তারের ইলেক্ট্রোডের শেষের দিকে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট কাজ করে এবং ইলেক্ট্রোড এবং বেস মেটালের মধ্যে একটি তাত্ক্ষণিক উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি হয়, যা বেস মেটাল গলে যায়। এবং খাঁজ, এবং ওয়েল্ডিং তারের শেষে ফোঁটা পড়ে যায় এবং উল্লম্বভাবে বেস মেটালে রূপান্তরিত হয়। উপাদানের গলিত পুলের উপর, একটি ঢালাই জোন গঠিত হয়।
যাইহোক, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় এমআইজি ঢালাইয়ের প্রয়োগ প্রক্রিয়াটি ব্যাপকভাবে সীমিত, কারণ নরম অ্যালুমিনিয়ামের তারের তারের দুর্বল ফিডিংয়ের দিকে পরিচালিত করে এবং গলিত অ্যালুমিনিয়াম ঢালাইয়ের সময় "ফোঁটা ছাড়াই ঝুলন্ত" হওয়ার প্রবণতা তৈরি করে, যার ফলে ফোঁটাগুলি সহজে হয়। স্প্ল্যাশ সুবিধা হল যে MIG ঢালাই টিআইজি ঢালাইয়ের চেয়ে দ্রুত, এবং বড় ওয়ার্কপিস ঢালাই করার সময় ঢালাই গতি পরিসীমা ছোট। তারের খাওয়ানোর গতি সামঞ্জস্য করে, ঢালাই দক্ষতা প্রতি মিনিটে কয়েক মিটারে পৌঁছাতে পারে।
লেজার ঢালাই
লেজার ওয়েল্ডিং (লেজার বীম ওয়েল্ডিং এলবিডব্লিউ) একটি ছোট এলাকায় উপাদানটিকে স্থানীয়ভাবে গরম করতে উচ্চ-শক্তির লেজার ডাল ব্যবহার করে। লেজার বিকিরণের শক্তি তাপ সঞ্চালনের মাধ্যমে উপাদানের অভ্যন্তরে ছড়িয়ে পড়ে এবং উপাদানটি গলে একটি নির্দিষ্ট গলিত পুল তৈরি করে। দৃঢ়করণের পরে, উপাদান এক হিসাবে সংযুক্ত করা হয়।
লেজার ঢালাইয়ের সুবিধা হল যে ঢালাইয়ের ক্রিয়া বিন্দু ছোট, উচ্চ-শক্তির তাপ উৎস ঘনীভূত হয় এবং এটি একটি সংকীর্ণ তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল এবং ছোট ঢালাই বিকৃতি সহ পুরু প্লেটগুলিকে ঢালাই করার ক্ষমতা রাখে। যাইহোক, একই সময়ে, লেজার ঢালাইয়ের ঢালাই অবস্থান, ব্যয়বহুল ঢালাই সরঞ্জাম এবং উচ্চ ঢালাই খরচের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। অ্যালুমিনিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের মতো ধাতব পদার্থের জন্য, লেজারের প্রতিফলন বেশি এবং সরাসরি ঢালাই কঠিন।
বিভিন্ন বিদ্যুতের ঘনত্ব সহ লেজারের সাথে বিকিরণকারী পদার্থগুলি দেখায় যে যখন ওয়ার্কপিসের শক্তি ঘনত্ব 107W/cm2 এর বেশি পৌঁছে যায়, তখন গরম করার অঞ্চলের ধাতুটি খুব অল্প সময়ের মধ্যে বাষ্প হয়ে যাবে এবং গ্যাসটি একটি ছোট গর্তে পরিণত হবে। গলিত পুল, এই ছোট গর্তটি তাপ স্থানান্তরের কেন্দ্র, এবং ছোট গর্তের কাছে একটি গলিত পুল তৈরি হয়, যা লেজার গভীর অনুপ্রবেশ ঢালাইয়ের "কীহোল" প্রভাব। এই ঘটনার দ্বারা সৃষ্ট অসম গলিত পুলের সমস্যা এড়ানোর জন্য, ফিউশন জোনের বুদবুদগুলি অপসারণ করতে এবং ছিদ্রগুলির উত্পাদন হ্রাস করতে লেজার শক্তি হ্রাস করা, ঢালাইয়ের গতি বাড়ানো বা নাগেট অঞ্চলের অপসারণ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। .
ঘর্ষণ আলোড়ন ঢালাই
ঘর্ষণ আলোড়ন ঢালাই (ঘর্ষণ আলোড়ন ঢালাই, এফএসডব্লিউ) ঐতিহ্যগত ঘর্ষণ ঢালাই প্রযুক্তির ভিত্তিতে গঠিত একটি নতুন কঠিন-ফেজ যোগদান প্রযুক্তি। ঢালাই করা ইন্টারফেসে, যখন নাড়ার মাথাটি ঢালাই বরাবর অগ্রসর হয়, তখন ঢালাই উপাদানের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং প্লাস্টিকাইজড ধাতুটি যান্ত্রিক আলোড়ন ও বিপর্যস্ত করার ক্রিয়াকলাপে শক্তিশালী প্লাস্টিক বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায় এবং একটি ঘন ঘন ঘন-পর্যায়ের সংযোগ তৈরি করে। প্রসারণ এবং পুনর্নির্মাণ।
