फोर्जिंग बनाम कास्टिंग

लोहारी

फोर्जिंग एक विरूपण प्रक्रिया है जहां एक बिलेट या प्रीफॉर्म को हेरफेर किया जाता है (कूटना, निचोड़ना, हथौड़ा मारना आदि) और दबाव में आकार दिया जाता है।

कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील और स्टील मिश्र धातुओं सहित कई धातुओं को जाली बनाया जा सकता है, हालांकि संरचना और गुणों में अंतर इस बात को प्रभावित करेगा कि कौन सी फोर्जिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। कई फोर्जिंग प्रक्रियाएं हैं, जिनमें हॉट फोर्जिंग, कोल्ड फोर्जिंग, वार्म फोर्जिंग, इंप्रेशन डाई फोर्जिंग और प्रेस फोर्जिंग शामिल हैं, लेकिन यह इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। आप हमारा ब्लॉग पोस्ट देख सकते हैंयहाँविभिन्न फोर्जिंग विधियों के बारे में अधिक जानने के लिए।

उपयोग की जाने वाली विशेष विधि के बावजूद, फोर्जिंग सामग्री को जोड़ती या हटाती नहीं है, इसलिए परिणामी रूप में बिलेट के समान वजन और मात्रा होती है जब तक कि भाग को प्लेटर से अलग नहीं किया जाता है।

फोर्जिंग के फायदे

फोर्जिंग का सबसे बड़ा लाभ मिश्र धातु संरचना पर इसका प्रभाव है। सभी धातुएँ अनाज से बनी होती हैं, और वे कैसे आपस में जुड़ते हैं यह उनकी ताकत और लचीलेपन का एक महत्वपूर्ण कारक है। फोर्जिंग द्वारा धातु के रिक्त स्थान में हेरफेर करनाइन अनाजों को फैलाता है जहां से बल लगाया जाता है उसके लंबवत् दिशाओं में। इससे ताकत, कभी-कभी नाटकीय रूप से, अपनी मूल स्थिति से बढ़ जाती है।

विरूपण का दूसरा लाभ सरंध्रता और मिश्र धातु विभाजन जैसे आंतरिक दोषों में नाटकीय कमी है।

फोर्जिंग के अन्य लाभों में शामिल हैं:

• रफ़्तार:कास्टिंग की तुलना में फोर्जिंग त्वरित होती है (विशेषकर उच्च-मात्रा ऑर्डर के लिए), तब भी जब रिक्त स्थान को पहले से गरम करने की आवश्यकता होती है।
• कम स्क्रैप दर:एक बार टूलींग विकसित हो जाने के बाद, जाली का प्रत्येक भाग समान होता है, जिसमें कास्टिंग के समान कोई भी दोष नहीं होता है।
• सुसंगत गुण:कास्ट या बिलेट-मशीनीकृत भागों की तुलना में गर्मी उपचार के बाद यांत्रिक गुण अधिक सुसंगत होते हैं।

चुनौतियाँ गढ़ना

फोर्जिंग अपनी सीमाओं से रहित नहीं है। दो प्राथमिक बाधाएँ हैं:

• आकार सीमाएँ: फोर्जिंग में वजन और लंबाई की कुछ सीमाएँ होती हैं, जो प्रक्रिया के दौरान उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के आधार पर भिन्न होती हैं। आम तौर पर, फोर्जिंग प्रक्रिया कास्टिंग जैसे बहुत बड़े घटकों का उत्पादन नहीं कर सकती है।
• सामग्री बाधाएँ:यद्यपि अधिकांश धातुओं को जाली बनाया जा सकता है, रिक्त स्थान के लिए उपयोग की जाने वाली हीटिंग प्रक्रिया का प्रकार कुछ मिश्र धातुओं की जाली को रोक सकता है।

ढलाई

कास्टिंग वह जगह है जहां धातु को पिघलाया जाता है, अंतिम घटक के आकार की गुहा में डाला जाता है, और जमने दिया जाता है। गुहाओं का उत्पादन एक बार उपयोग किए जाने वाले व्यय योग्य सांचों के रूप में या स्थायी सांचों के रूप में किया जा सकता है। रेत और निवेश कास्टिंग व्यय योग्य मोल्ड कास्टिंग प्रक्रियाएं हैं, जबकि गुरुत्वाकर्षण और डाई कास्टिंग स्थायी मोल्ड का उपयोग करते हैं। साँचे को भाग की गुहा में धातु के प्रवाह के लिए चैनलों और "रिसर्स" की आवश्यकता होती है जो शीतलन के दौरान धातु के संकुचन के रूप में जलाशय के रूप में कार्य करते हैं।

आंतरिक गुहाएं कोर के साथ बनाई जाती हैं; धातु डालने से पहले कोर को सांचे में रखा जाता है। धातु के जमने के बाद, जैसे ही अंतिम घटक सांचे से निकलता है, गुहा टूट जाती है।

सभी प्रकार की ढलाई से निकट-जाल आकार के भागों का निर्माण होता है, हालांकि पुनरुत्पादित विवरण का स्तर और मशीन से निकाली जाने वाली धातु की मात्रा उपयोग की गई प्रक्रिया पर निर्भर करती है। रेत कास्टिंग सबसे कम सटीक है, जबकि निवेश कास्टिंग, विशेष रूप से, बारीक विवरण और चिकनी सतह खत्म करने में सक्षम है।

किसी भी धातु को ढाला जा सकता है, लेकिन ऑक्सीकरण एक समस्या हो सकती है। इसे वैक्यूम पिघलने और डालने के माध्यम से संबोधित किया जाता है, जो आवश्यक उपकरणों की जटिलता को बढ़ाता है।

कास्टिंग के फायदे

कास्टिंग प्रक्रियाओं में बहुत बहुमुखी प्रतिभा होती है। प्रमुख लाभ हैं:

• सामग्री क्षमताएँ:ढलाई सभी प्रकार की धातुओं के साथ काम करती है, हालांकि कुछ को ऑक्सीकरण के प्रति सावधानियों की आवश्यकता होती है।
• कम टूलींग लागत:व्यय योग्य मोल्ड विधियों, विशेष रूप से रेत कास्टिंग, में टूलींग की कम लागत होती है, जो उन्हें छोटे ऑर्डर के लिए किफायती बनाती है।
• आकार क्षमताएँ: कास्टिंग का उपयोग बहुत बड़े हिस्से बनाने के लिए किया जा सकता है। हजारों, यहां तक ​​कि दसियों हजार पाउंड वजन वाली कास्टिंग संभव है।
• जटिल ज्यामितियाँ पुन: प्रस्तुत कर सकते हैं:इस संबंध में निवेश कास्टिंग विशेष रूप से अच्छी है क्योंकि इसमें ड्राफ्ट कोणों की आवश्यकता नहीं होती है।

कास्टिंग चुनौतियाँ

ऐसी कई स्थितियाँ और प्रकार के हिस्से हैं जिनके लिए कास्टिंग इष्टतम नहीं है।

विशेष मुद्दों में शामिल हैं:

• समय सीमा:टूलींग के उत्पादन और साबित करने की आवश्यकता (विशेषकर निवेश और स्थायी मोल्ड कास्टिंग के साथ) के कारण कास्टिंग में अधिक समय लगता है।
• लंबा उत्पादन समय:यह प्रक्रिया जटिल और समय लेने वाली है, विशेष रूप से व्यय योग्य मोल्ड प्रक्रियाओं के लिए।
• सरंध्रता:कास्टिंग में सरंध्रता आम तौर पर अपरिहार्य होती है, जिसके परिणामस्वरूप आंतरिक दोष होते हैं जो भाग को कमजोर करते हैं।
• समावेशन और ऑक्साइड:पिघली हुई धातु में समावेशन और ऑक्साइड के परिणामस्वरूप अंतिम भाग में दोष उत्पन्न हो जाते हैं।
• सिकुड़न:जमने के दौरान सिकुड़न से दरार पड़ सकती है।
• ख़राब सामग्री उपयोग : कास्टिंग बनाम फोर्जिंग में आम तौर पर अधिक सामग्री बर्बाद होती है। रनर और राइजर सामग्री को कभी-कभी अतिरिक्त हीटिंग की कीमत पर पुनः प्राप्त किया जा सकता है।

सर्वोत्तम विधि कैसे चुनें?

धातु बनाने की प्रक्रिया का चयन करने के लिए एक अनुप्रयोग मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।

1. आपके आवेदन के लिए किस प्रकार की सामग्री की आवश्यकता है?
2. भाग की ज्यामिति कितनी जटिल है?
3. आपको कितने घटकों की आवश्यकता है?
4. अंतिम घटक में किन यांत्रिक गुणों की आवश्यकता है?
5. आपका बजट क्या है?
6. क्या किसी विशिष्ट सतह फिनिश की आवश्यकता है?

फोर्जिंग आम तौर पर अधिक लागत प्रभावी, कम बेकार और कास्टिंग की तुलना में तेज़ होती है, मजबूत घटकों का उत्पादन करती है, और छोटे और उच्च मात्रा के ऑर्डर के लिए बहुत अच्छी होती है। फोर्जिंग को आम तौर पर उन अनुप्रयोगों के लिए प्राथमिकता दी जाती है जिनमें उच्च पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है या तनावपूर्ण वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करने वाले घटकों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, बहुत बड़े, जटिल घटकों के लिए फोर्जिंग सबसे अच्छा विकल्प नहीं हो सकता है या यदि एप्लिकेशन को ऐसी सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता होती है जिसे फोर्ज नहीं किया जा सकता है।

जाली भागों के सामान्य अनुप्रयोगों में कनेक्टिंग रॉड और क्रैंकशाफ्ट जैसे ऑटोमोटिव घटक, क्राउन व्हील और पिनियन जैसे पावर ट्रांसमिशन हिस्से, और समुद्री, रक्षा, वानिकी और खनन अनुप्रयोगों के लिए हिस्से शामिल हैं।

तुलनात्मक रूप से, कास्टिंग प्रक्रियाएं, विशेष रूप से निवेश कास्टिंग, असाधारण सतह फिनिश वाले हल्के, जटिल, पतली दीवार वाले हिस्सों और 100 पाउंड से अधिक वजन वाले भारी घटकों के उत्पादन के लिए आदर्श हैं। लेकिन फोर्जिंग की तुलना में कास्टिंग में दोष अधिक आम हैं, और टूलींग निर्माण प्रक्रिया को पूरा होने में आम तौर पर अधिक समय लगता है।

कास्टिंग प्रक्रियाओं का उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इंजन ब्लॉक, पिस्टन, पाइप, वाल्व और अन्य घटकों के उत्पादन के लिए किया जाता है।