રેતી કાસ્ટિંગની 6-પગલાની પ્રક્રિયા

શબ્દ "રેતકામ"નો ઉપયોગ અંતિમ ઉત્પાદન અને તેને બનાવવા માટેની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરવા માટે કરી શકાય છે. તે "ફાઉન્ડ્રી" નામની જગ્યાએ કરવામાં આવતી મેટલ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા છે. તે સૌથી જૂની પ્રક્રિયાઓમાંની એક તરીકે રહી છે. આ મેટલ કાસ્ટિંગ તકનીકમાં મોલ્ડ સામગ્રી તરીકે રેતીનો ઉપયોગ થાય છે.

રેતી કાસ્ટિંગ એક વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી મેટલ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા છે જેમાં રેતીના મિશ્રણ અને માટી જેવા બંધનકર્તા એજન્ટમાંથી ઘાટ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ વિવિધ કદ અને આકારોના જટિલ મેટલ ભાગો બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે.

રેતી કાસ્ટિંગની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ 60% થી વધુ મેટલ કાસ્ટિંગ બનાવવા માટે થાય છે જે આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં જોઈએ છીએ. ચાલો આ લેખમાં ટેકનિકની સંપૂર્ણ વ્યાખ્યા અને પ્રક્રિયા જાણીએ. અમે પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ, ફાયદા અને ગેરફાયદા પણ શીખીશું.

આ બ્લોગ સમાવિષ્ટ પગલાઓના સંપૂર્ણ ક્રમની ઝાંખી આપે છે.

રેતી કાસ્ટિંગ શું છે?

રેતી કાસ્ટિંગ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી મેટલ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા છે. ઇચ્છિત ઑબ્જેક્ટની પેટર્નની આસપાસ રેતીને કોમ્પેક્ટ કરીને ઘાટ બનાવવામાં આવે છે. પીગળેલી ધાતુને પછી ઘાટમાં રેડવામાં આવે છે, જેનાથી તે મજબૂત બને છે. ઠંડક પછી, રેતી દૂર કરવામાં આવે છે, કાસ્ટ મેટલ ઑબ્જેક્ટને છતી કરે છે. તે બહુમુખી, ખર્ચ-અસરકારક અને વિવિધ આકારો માટે યોગ્ય છે.

રેતીના કાસ્ટિંગમાં, પીગળેલી ધાતુને નિકાલજોગ રેતીના મોલ્ડમાં પોલાણમાં રેડવામાં આવે છે જેમાં ઇચ્છિત આકારનો હોલો ચેમ્બર હોય છે, જ્યાં તે પોલાણ આકારના ઘટક બનાવવા માટે મજબૂત બને છે. માટી, ઇપોક્રીસ, પ્લાસ્ટર, ધાતુ, અને કોંક્રિટ કાસ્ટિંગ સામગ્રીના બધા ઉદાહરણો છે.

ઉત્પાદિત કાસ્ટિંગ્સમાં કદ અને વજનની વિશાળ શ્રેણીમાં અત્યંત જટિલ ભૂમિતિઓ છે. પ્રક્રિયાને ઘણીવાર રેતી મોલ્ડેડ કાસ્ટિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ટાઇટેનિયમ, સ્ટીલ અને નિકલ જેવા ઊંચા ગલન તાપમાન ધરાવતી ધાતુઓ રેતીના કાસ્ટિંગ માટે યોગ્ય છે.

આ સામગ્રીઓ સાથે કામ કરતી એકમાત્ર કાસ્ટિંગ પદ્ધતિ આ છે. પરિણામે, ઓટોમોટિવ અને એરોસ્પેસ ઉદ્યોગોમાં સસ્તું અને નાના ભાગોના ઉત્પાદન માટે તકનીક એ શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે. નીચેનું એનિમેશન પ્રક્રિયા બતાવે છે.

રેતી કાસ્ટિંગમાં તત્વો

અમે પ્રક્રિયામાં સામેલ પગલાંઓ શીખીએ તે પહેલાં, કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા ભાગો અથવા ઘટકોને સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે. તમે તત્વો વિશે શીખો તેમ નીચે રેતી કાસ્ટિંગ ડાયાગ્રામનો સંદર્ભ લો.

ફિગ 1: રેતી કાસ્ટિંગ ડાયાગ્રામ

• કોપ એન્ડ ડ્રેગ: કાસ્ટિંગ વ્યવસ્થાના ઉપરના અને નીચેના ભાગને અનુક્રમે કોપ અને ડ્રેગ કહેવામાં આવે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે લાકડાના ફ્રેમ હોય છે
• રાઈઝર: રાઈઝરને ઘણીવાર ફીડર કહેવામાં આવે છે. તે ધાતુના સંકોચનને ટાળવા માટે મેટલ કાસ્ટિંગ મોલ્ડમાં સમાવિષ્ટ જળાશય અને માર્ગ છે.
• રનર: રનર એ પોલાણ તરફ પીગળેલી ધાતુના પ્રવાહને મંજૂરી આપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઓછા વ્યાસવાળી ચેનલ છે.
• મોલ્ડ: તે પેટર્ન (અંતિમ ઇચ્છિત કાસ્ટની નકલ)માંથી બનાવેલ પોલાણ છે જે મોટાભાગે રેતીથી બનેલું છે.
• કોર: રેતીના કાસ્ટિંગમાં કોર એ એક ઉપકરણ છે જે કાસ્ટિંગમાં છિદ્રો જેવા આંતરિક લક્ષણો બનાવવા માટે મોલ્ડ કેવિટીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
• ગેટ: તે તે બિંદુ છે જ્યાં ધાતુ મોલ્ડ કેવિટી સુધી પહોંચે છે અને તેમાં વહેવાનું શરૂ કરે છે.
• પાયાની રેતી: તેને પાયાની રેતી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે અને તે રેતી (સિલિકા)નું સૌથી શુદ્ધ સ્વરૂપ છે.
• બાઇન્ડર્સ: ગુંદર જે રેતીના દાણાને એકસાથે રાખે છે તે બંધનકર્તા એજન્ટ છે. બાઈન્ડરના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો માટી છે & પાણી, તેલ, રેઝિન અને સોડિયમ સિલિકેટ.

પગલું 1: એક પેટર્ન બનાવો

પેટર્નનો ઉપયોગ રેતીમાં પોલાણ બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે જે રીતે કાસ્ટ કરવામાં આવે છે તેના કદ અને આકાર.

રેતીના ઘાટથી વિપરીત, પેટર્નનો ફરીથી ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સસ્તી પેટર્ન લાકડા અથવા પ્લાસ્ટિકમાં અથવા વધુ ટકાઉપણું માટે, એલ્યુમિનિયમમાં બનાવી શકાય છે. પેટર્ન મોટાભાગે બે ટુકડાઓમાં બનાવવામાં આવે છે, દરેક ધાતુ ઠંડું થતાં સંકોચન માટે પરવાનગી આપવા માટે નાખવામાં આવેલા ભાગ કરતાં સહેજ મોટી હોય છે. પેટર્નની ઊભી દિવાલોમાં થોડો ખૂણો અથવા "ડ્રાફ્ટ" હોય છે જેથી રેતીને દૂર ખેંચ્યા વિના પેટર્ન બહાર નીકળી શકે.

પગલું 2: પોલાણના બે ભાગો બનાવો

એક અડધી પેટર્ન એક બોક્સમાં મૂકવામાં આવે છે જ્યાં તેની આસપાસ રેતી ભરેલી હોય છે. પેટર્ન સ્થિત છે તેથી તેને પછીથી બહાર કાઢી શકાય છે, જેનો અર્થ છે કે કેવિટી માત્ર પેટર્નના અડધા ભાગનું પુનઃઉત્પાદન કરે છે, અને ત્યાં કોઈ પુનઃપ્રવેશ લક્ષણો હોઈ શકે નહીં.

આ પ્રક્રિયા બીજા અડધા પેટર્ન માટે પુનરાવર્તિત થાય છે. વધારાના દાખલ ઉમેરવામાં આવે છે જે પોલાણમાં ધાતુના પ્રવાહ માટે ચેનલો પ્રદાન કરશે. આ "ગેટિંગ સિસ્ટમ" ના પરિમાણો નક્કી કરે છે કે પોલાણ કેટલી ઝડપથી ભરે છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ નોનફિલ્સનું જોખમ ઘટાડે છે, પરંતુ વધેલી અશાંતિના ખર્ચે, જે કાસ્ટિંગ ખામીઓનું કારણ બની શકે છે.

પરંપરાગત રેતી કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં "લીલી" રેતીનો ઉપયોગ થતો હતો. આ રંગને બદલે ભીના હોવાનો ઉલ્લેખ કરે છે. લીલી રેતીમાં બેન્ટોનાઈટ માટી હોય છે, જે અનાજને એકસાથે જોડે છે. આજે, મોટાભાગની રેતી કાસ્ટિંગ રેઝિન રેતી સાથે કરવામાં આવે છે. આ રેતી છે જે રેઝિન બાઈન્ડર સાથે કોટ કરવામાં આવી છે. તે ગીચ, મજબૂત મોલ્ડ અને વધુ ચોક્કસ કાસ્ટ ભાગો બનાવે છે.

પગલું 3: કોરો દાખલ કરો

કોરો મોલ્ડ કેવિટીની અંદર જગ્યા લે છે જે અન્યથા મેટલથી ભરાઈ જશે. તે સામાન્ય રીતે રેતીમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને ઉપર અને નીચેના ભાગોને જોડતા પહેલા પોલાણમાં મૂકવામાં આવે છે.

પગલું 4: કોપને એસેમ્બલ કરો અને ખેંચો

ખેંચો એ નીચલા રેતીની પોલાણ છે, કોપ એ મેટલ ફીડિંગ ચેનલો ધરાવતો ઉપલા ભાગ છે. એકસાથે, એસેમ્બલીને ફ્લાસ્ક કહેવામાં આવે છે. પિન બે ભાગો વચ્ચે સારી સંરેખણની ખાતરી કરે છે. પોલાણમાંનો પ્રદેશ જ્યાં બે રેતીની સપાટીઓ મળે છે તે કાસ્ટ ભાગ પર વિભાજન રેખા બનાવશે.

પગલું 5: પીગળેલી ધાતુ રેડો

મોલ્ડની ટોચની સપાટી પર રેડતા બેસિનમાંથી ધાતુ પોલાણમાં વહે છે. જેમ જેમ પોલાણ ભરાય છે તેમ, ધાતુ રાઈઝર નામની ચેનલમાં ઉપર વધે છે. આ એક જળાશય બનાવે છે જે સંકોચનની ભરપાઈ કરવા માટે પોલાણમાં પાછો ખેંચાય છે.

તાંબુ, કાંસ્ય, પિત્તળ અને લોખંડ સરળતાથી રેડતા અને વહે છે, પરંતુ કેટલાક અન્ય એલોય ઓછા પ્રવાહી હોય છે અને કેટલાક, જેમ કે એલ્યુમિનિયમ, રેતી સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. હવાના સંપર્કમાં ઘટાડો કરીને અને પીગળેલી ધાતુમાં પ્રવાહ ઉમેરીને આને ઘટાડી શકાય છે.

પગલું 6: ડિમોલ્ડ અને નોક-આઉટ

રેડતા પછી, ધાતુને ઠંડું અને મજબૂત કરવા માટે છોડી દેવામાં આવે છે. પૂર્ણ થવા પર, રેતીના મોલ્ડને ફ્લાસ્કમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે અને કાસ્ટના ભાગો બહાર નીકળી જાય છે. આ બીબામાં સમાવિષ્ટ કોઈપણ કોરોને પણ તોડી નાખે છે.

પછી ગેટીંગ સિસ્ટમ અને રાઈઝરને કાપી નાખવામાં આવે છે, મેટલ કાસ્ટિંગને છોડીને જે મશીનિંગ માટે તૈયાર હોય છે.

રેતી કાસ્ટિંગ એપ્લિકેશન્સ

જેમ આપણે જાણીએ છીએ કે 70% મેટલ કાસ્ટિંગ્સમાંથી છે રેતી કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા, કેટલાક સામાન્ય રીતે જાણીતા રેતી કાસ્ટિંગ ઉત્પાદનો અથવા ભાગો કે જે આ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે તે છે પંપ બોડી, ઝાડીઓ, પિસ્ટન એર કોમ્પ્રેસર, ઇમ્પેલર્સ, એન્જિન ક્રેન્કકેસ & ઓઈલ પેન, ગિયર્સ, ફ્લાયવ્હીલ્સ અને ગેસ & તેલની ટાંકીઓ.

• ખાણકામ અને બાંધકામ: રેતી કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ ખાણકામ અને બાંધકામ ઉદ્યોગોમાં સાધનસામગ્રીના ઘટકો, જેમ કે ક્રશર ભાગો, ડ્રેગલાઈન દાંત, ઉત્ખનન બકેટ્સ અને વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક પ્લેટો બનાવવા માટે થાય છે.
• દરિયાઈ ઉદ્યોગ: દરિયાઈ ક્ષેત્રમાં રેતી કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ દરિયાઈ એન્જિનના ભાગો, પ્રોપેલર્સ, બોટ ફિટિંગ અને દરિયાઈ જહાજો માટે જરૂરી અન્ય ઘટકોના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
• રેલ્વે: રેલ્વે ઉદ્યોગમાં રેલ્વે વ્હીલ્સ, બ્રેક સિસ્ટમના ભાગો અને કપલિંગ જેવા ઘટકોનું ઉત્પાદન કરવા માટે રેલ કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
• કૃષિ અને ખેતરના સાધનો: રેતીના કાસ્ટિંગનો ઉપયોગ કૃષિ મશીનરી માટેના ભાગોના ઉત્પાદન માટે થાય છે, જેમાં ટ્રેક્ટરના ઘટકો, પ્લોશેર અને સિંચાઈ પ્રણાલીના ભાગોનો સમાવેશ થાય છે.

ડાઇ કાસ્ટિંગ અને સેન્ડ કાસ્ટિંગ વચ્ચેનો તફાવત

ડાઇ કાસ્ટિંગ ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ પીગળેલી ધાતુને બળજબરીથી ઘાટમાં લાવવાનો સમાવેશ થાય છે, સરળ સપાટીઓ સાથે જટિલ અને ચોક્કસ આકારો ઉત્પન્ન કરે છે. તેનાથી વિપરિત, રેતી કાસ્ટિંગ વધુ જટિલ આકારો બનાવવા માટે કોમ્પેક્ટેડ રેતીથી બનેલા મોલ્ડનો ઉપયોગ કરે છે પરંતુ થોડી ખરબચડી પૂર્ણાહુતિ સાથે.

પાસાઓ	ડાઇ કાસ્ટિંગ	રેતકામ
પ્રક્રિયા	પીગળેલી ધાતુને ધાતુના ઘાટમાં ફરજ પાડવામાં આવે છે	રેતીના ઘાટમાં પીગળેલી ધાતુ રેડવામાં આવે છે
ઘાટ	સ્ટીલ અથવા અન્યનો બનેલો કાયમી ઘાટ	લીલી રેતી અથવા અન્યથી બનેલો અસ્થાયી ઘાટ
જટિલતા	જટિલ અને જટિલ આકારો માટે યોગ્ય	સરળ આકારો અને મોટા પદાર્થો માટે વધુ સારી રીતે અનુકૂળ
સપાટી સમાપ્ત	ઉત્તમ સપાટી પૂર્ણાહુતિ અને પરિમાણીય ચોકસાઈ	રફ સપાટી પૂર્ણાહુતિ અને ઓછી ચોક્કસ પરિમાણીય ચોકસાઈ
ઝડપ	ઉચ્ચ ઉત્પાદન દર	નીચો ઉત્પાદન દર
ખર્ચ	ઉચ્ચ ટૂલિંગ અને સાધનો ખર્ચ	ટૂલિંગ અને સાધનોનો ઓછો ખર્ચ
સામગ્રી	એલ્યુમિનિયમ, જસત અને કોપર એલોય સહિત ધાતુઓની વિશાળ શ્રેણી	લોખંડ, સ્ટીલ અને નોન-ફેરસ એલોય સહિત વિવિધ ધાતુઓ
કદ	નાનાથી મધ્યમ કદના પદાર્થો માટે યોગ્ય	નાનાથી મોટા કદના પદાર્થો માટે યોગ્ય
સહનશીલતા	કડક પરિમાણીય સહિષ્ણુતા	વધુ લવચીક પરિમાણીય સહનશીલતા
ઓટોમેશન	અત્યંત સ્વચાલિત પ્રક્રિયા	ઓછી સ્વચાલિત પ્રક્રિયા
અરજી	સામાન્ય રીતે ઓટોમોટિવ, એરોસ્પેસ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉદ્યોગોમાં વપરાય છે	ફાઉન્ડ્રી, કલા અને શિલ્પ જેવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે

રેતી કાસ્ટિંગના ફાયદા

અન્ય ઉત્પાદન પદ્ધતિઓની તુલનામાં તેની વિવિધતાને કારણે, રેતી કાસ્ટિંગ એન્જિનિયરોને અમર્યાદિત વિવિધ ધાતુઓ અને એલોયમાંથી જટિલ ભાગો બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે. અહીં રેતી કાસ્ટિંગના કેટલાક ફાયદા છે.

• કાસ્ટ કરેલા ભાગો થોડા મિલીલીટર અને ગ્રામ જેટલા નાના અથવા મીટર અને ઘણા ટન જેટલા મોટા હોઈ શકે છે.
• રેતી કાસ્ટિંગ જેવા જટિલ આકારો બનાવવા માટે અન્ય કોઈ પદ્ધતિ સમાન વિકલ્પો પ્રદાન કરતી નથી
• અન્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં સાધનો અને ટૂલિંગની કિંમત ઓછી છે.
• ઉત્પાદિત સ્ક્રેપને બીજી કાસ્ટ બનાવવા માટે ફરીથી રિસાયકલ કરી શકાય છે.
• તે નીચા-થી ઉચ્ચ-ગલન-બિંદુ ધાતુઓ સુધી, સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણી માટે અનુકૂલનક્ષમ અને ઉપયોગી છે.

મજબૂત અને આર્થિક

રેતી કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા એલોય, ભાગ પરિમાણો અને ઉત્પાદન જથ્થાની વિશાળ શ્રેણી માટે સ્વીકાર્ય છે. સપાટીની પૂર્ણાહુતિ રેતીના કણોના કદ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને ચોકસાઈ પેટર્નની ચોકસાઈ અને કોપ અને ડ્રેગ વચ્ચેની ગોઠવણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પ્રક્રિયાની મર્યાદાઓ ઊભી સપાટી પરના ડ્રાફ્ટ એંગલ્સની જરૂરિયાત અને ઘાટના બે ભાગો વચ્ચેના મીટિંગ પોઈન્ટ પર વિભાજન રેખા છે. જો કે, ઘણા ધાતુના ભાગો માટે, કિંમતના ફાયદા આ સુવિધાઓને દૂર કરવાના મશીનિંગના ખર્ચ કરતા વધારે છે.

અંત

સારાંશમાં, રેતી કાસ્ટિંગ તેની સરળતા, ખર્ચ-અસરકારકતા અને વિવિધ આકારો અને કદમાં અનુકૂલનક્ષમતાને કારણે સૌથી સર્વતોમુખી અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી મેટલ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયાઓમાંની એક તરીકે અલગ છે. છ-પગલાની પ્રક્રિયા - પેટર્ન બનાવવા અને મોલ્ડની તૈયારીથી લઈને રેડવાની, કૂલિંગ અને ફિનિશિંગ સુધીની-સુનિશ્ચિત કરે છે કે જટિલ ડિઝાઇનને પણ ચોકસાઇ અને કાર્યક્ષમતા સાથે સાકાર કરી શકાય છે. જેમ જેમ ઉદ્યોગો સામગ્રી અને તકનીકમાં પ્રગતિને સ્વીકારવાનું ચાલુ રાખે છે, રેતી કાસ્ટિંગ એ મૂળભૂત તકનીક રહેશે, જે નવીનતા અને સુધારણા માટેની તકો પ્રદાન કરે છે. આ પ્રક્રિયાને સમજીને અને તેમાં નિપુણતા મેળવીને, ઉત્પાદકો ઉત્પાદન ક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે અને માંગને સંતોષતી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી કાસ્ટિંગ આપી શકે છે.

સંદર્ભો

1. એચ.પી.ડી. કુમાર, “કાસ્ટિંગ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો,” જર્નલ ઓફ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રોસેસ, વોલ્યુમ. 19, નં. 3, પૃષ્ઠ 205-213, 2017.
2. આર.એચ. પેરી, “આધુનિક કાસ્ટિંગ: મેટલ કાસ્ટિંગ ટેક્નોલોજીનું એન્જિનિયરિંગ,” ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઓફ એડવાન્સ્ડ મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેકનોલોજી, વોલ્યુમ. 94, નં. 1-4, પૃષ્ઠ 123-136, 2018.
3. એ.જી.ટી. રહેમાન, “ઉત્પાદનમાં સામગ્રી અને પ્રક્રિયા,” એન્જિનિયરિંગ સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓ, સ્પ્રિંગર નેચર, 2020.
4. એ.બી.ડી.આર. સ્મિથ, “રેતી કાસ્ટિંગની ઝાંખી,” કાસ્ટિંગ ટેકનોલોજી સમીક્ષા, વોલ્યુમ. 32, નં. 2, પૃષ્ઠ 45-56, 2021.
5. એમ. જે. ડબલ્યુ. હેન્સલી, “કાર્યક્ષમતા અને ગુણવત્તા માટે રેતી કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયાનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન,” મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ સાયન્સ જર્નલ, વોલ્યુમ. 235, નં. 5, પૃષ્ઠ 1107-1116, 2022.