আপনার ছাঁচ তৈরির জন্য ধাতু নির্বাচন করা এমন একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রাথমিক সিদ্ধান্ত যা উৎপাদন, অংশগুলির মান, যন্ত্রের আয়ু এবং খরচকে প্রভাবিত করবে। সঠিক ধাতু নির্বাচন নির্ভর করে বিভিন্ন উপকরণের স্বকীয় বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে জ্ঞান এবং সেগুলির সঙ্গে প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা সমন্বয়ের উপর। এখন আসুন প্রধান প্রতিদ্বন্দ্বীদের তুলনা করি।
1. টুল ইস্পাত: কাজের ঘোড়া
বৈশিষ্ট্য: এর চরম কঠোরতার জন্য বিখ্যাত, ক্ষয় প্রতিরোধের ঘটনা উল্লেখযোগ্য এবং যথেষ্ট সংকোচন শক্তি প্রদর্শন করে। তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়। উচ্চ চাপ এবং তাপে এগুলি আকৃতিতে স্থায়ী থাকে।
সুবিধাগুলি: উচ্চ পরিমাণের কাজে অবিসংবাদিত দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব, ক্ষয়কারী উপাদানগুলির সাথে কাজ করে, দীর্ঘ চক্র এবং উচ্চ নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ জটিল জ্যামিতির জন্য উপযুক্ত। অনেক গ্রেডে প্রি-হার্ডেনিংয়ের আগে ভালো মেশিনযোগ্যতা রয়েছে।
দুর্বলতা: অ-ধাতবের তুলনায় সাধারণত উচ্চতর খরচ। তাপ পরিবাহিতা মাঝারি থেকে কম এবং এর জন্য আরও উন্নত শীতলীকরণ চ্যানেল ডিজাইনের প্রয়োজন হতে পারে। খুব বেশি কঠোরতায় ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষমতা কমে যায়।
যার জন্য সবথেকে উপযুক্ত: উচ্চ উৎপাদন ইনসার্ট ইনজেকশন মোল্ডিং, ডাই কাস্ট (বিশেষ করে কোর এবং ক্যাভিটি), ব্লো, কম্প্রেশন মোল্ডিং এবং চ্যালেঞ্জিং স্ট্যাম্পিং ও ফোরজিং ডাই।
2. অ্যালুমিনিয়াম খাদ: গতি এবং পরিবাহিতার রাজা
বৈশিষ্ট্য: ইস্পাতের তুলনায় অনেক হালকা। উচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে (সাধারণত টুল স্টিলের চেয়ে 4-5 গুণ বেশি) এবং সহজে যন্ত্র কাজ করা যায় (কঠিন অবস্থা), এছাড়াও। টুল স্টিলের তুলনায় কম ক্ষয় প্রতিরোধ এবং কঠোরতা রয়েছে।
শক্তি: যন্ত্র কাজ এবং পোলিশিং দ্রুত হওয়ায় এটি লিড টাইম এবং খরচ আকাশছোঁয়াভাবে কমিয়ে দেয়। তাপ অপসারণ যত বেশি হবে, চক্র সময় তত কম হবে এবং সম্ভবত পণ্যের গুণমান উন্নত হবে (কম বিকৃতি, সিঙ্ক)। পরিবর্তন এবং মেরামত করা আরও সহজ।
দুর্বলতা: এগুলি কম শক্ত হয় এবং ফলে এগুলি ক্ষয়, ঘষা এবং সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে - খুব ঘর্ষণকারী উপকরণ বা উচ্চ আয়তনের চরম অবস্থার বিরুদ্ধে উপযুক্ত নয়। কম শক্তির ক্ষেত্রে ক্ল্যাম্পিং চাপ এবং অংশের আকার/জটিলতা হ্রাস পায়।
সবথেকে উপযুক্ত: প্রোটোটাইপিং, কম এবং মাঝারি আয়তনের উৎপাদন, এমন উপাদান যার অত্যন্ত ভালো পৃষ্ঠের মান প্রয়োজন, যেখানে অংশের শীতলীকরণ জটিল, থার্মোফরমিং, RIM (রিঅ্যাকশন ইনজেকশন মোল্ডিং), দ্রুত টুলিং প্রস্তুতির অ্যাপ্লিকেশন।
3. তামা সংকর (বেরিলিয়াম-মুক্ত): তাপীয় বিশেষজ্ঞ
বৈশিষ্ট্য: যেকোনো সাধারণ ছাঁচ ধাতুর মধ্যে এদের সেরা তাপ পরিবাহিতা রয়েছে (প্রায়শই অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে 2-3 গুণ বেশি এবং টুল স্টিলের চেয়ে 8-10 গুণ বেশি)। ক্ষয়ের বিরুদ্ধে ভালো প্রতিরোধ এবং যথেষ্ট শক্ততা (তাপ চিকিত্সা করা যায়)।
শক্তি: তাপ অপসারণে অভূতপূর্ব ক্ষমতা, ছাঁচগুলিতে সমস্যাযুক্ত গরম জায়গাগুলি নিয়ন্ত্রণ করার চেষ্টা করার সময় এটি খুবই কার্যকর। অংশগুলির জন্য অনেক ছোট সময়কাল এবং নির্ভুলতা সহজতর করে। ভালো পৃষ্ঠতলের মান পাওয়া যায়। ভালো ঘষা প্রতিরোধ ক্ষমতা।
দুর্বলতা: সরঞ্জাম ইস্পাতের তুলনায় কঠিন এবং ঘর্ষণে কম ব্যবহারযোগ্য উচ্চ ঘর্ষণযুক্ত অঞ্চলগুলিতে। অ্যালুমিনিয়ামের তুলনায় অনেক বেশি দাম। অ্যালুমিনিয়াম মেশিন করা আরও সহজ হতে পারে। এর ঘনত্ব অধিক।
সেরা ব্যবহার: মূলত ইস্পাতের ছাঁচগুলির উচ্চ তাপ অপসারণের প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন অঞ্চলগুলিতে (কোর, ক্যাভিটি ডিটেইল, ইজেক্টর পিন) ইনসার্ট হিসাবে, বিশেষ করে ইনজেকশন মোল্ডিং এবং ডাই কাস্টিং-এ। শীতল করা কঠিন জ্যামিতি বা তাপ-সহিষ্ণু নয় এমন উপকরণগুলি পরিচালনার ক্ষেত্রে অপরিহার্য।
4. তামা খাদ (বেরিলিয়াম-মুক্ত বিকল্প):
বৈশিষ্ট্য: বেরিলিয়ামের স্বাস্থ্যঝুঁকি ছাড়াই উল্লেখযোগ্য তাপ পরিবাহিতা প্রদান করার জন্য তৈরি (যা প্রচলিত তামা-বেরিলিয়ামের সমান হতে পারে)। এমন খাদ ধাতুগুলি হল তামা-নিকেল-সিলিকন, তামা-ক্রোম-জিরকোনিয়াম খাদ।
সুবিধা: ঐতিহ্যবাহী উচ্চ-তামার খাদের তুলনায় উন্নত তাপ পরিবাহিতা, কঠোরতা, শক্তি এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের সহ উৎকৃষ্ট তাপ পরিবাহিতা। যন্ত্র ও পরিচালনার ক্ষেত্রে কম ঝুঁকিপূর্ণ।
অসুবিধা: সাধারণত তাপ পরিবাহিতা কিছুটা কম, যা বিশুদ্ধ উচ্চ-তামার খাদ বা তামা-বেরিলিয়ামের তুলনায় হ্রাস পায়। এটি দামী হতে পারে। ভিন্ন ভিন্ন গ্রেডের ক্ষেত্রে উপলব্ধতা পরিবর্তিত হতে পারে।
সর্বোত্তম ব্যবহার: তাপীয় ইনসার্ট ব্যবহারের ক্ষেত্রে যেখানে বেরিলিয়াম-মুক্ত নিরাপত্তাও প্রয়োজন হয়, আবার পরিবাহিতা, শক্তি এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন।
5. প্রিমিয়াম টুল স্টিল (পাউডার মেটালার্জি - PM):
বৈশিষ্ট্য: উন্নত পাউডার মেটালার্জি পদ্ধতির মাধ্যমে অত্যন্ত সূক্ষ্ম ও সমানভাবে বিতরণকৃত সূক্ষ্ম গঠন তৈরি করা হয়েছে। এটি সম্ভব করে তোলে উচ্চতর কঠোরতা এবং যন্ত্র ইস্পাতের চেয়ে অনেক উন্নত ক্ষতি প্রতিরোধ ও আঘাত সহনশীলতা।
শক্তি: কঠোরতা, দৃঢ়তা এবং ক্ষয়ের মধ্যে চমৎকার ভারসাম্য। উচ্চ পরিমাণে পোলিশ করা যায় এবং বিস্তারিত কাজের ক্ষেত্রে বা তীব্র চাপের উপস্থিতিতে কঠিন চিপিং বা ফাটার প্রতিরোধ ক্ষমতা। উন্নত আইসোট্রপি (সব দিকে একই রকম)।
দুর্বলতা: অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় উপাদানের খরচ সবচেয়ে বেশি। কঠিন পিএম ইস্পাত মেশিন করতে ধীরগতির হতে পারে এবং আরও বিশেষায়িত যন্ত্রের প্রয়োজন হতে পারে।
সেরা জন্য: উচ্চ নির্ভুলতা, মেশিন করা কঠিন ছাঁচ যা ক্ষয়কারী পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, অত্যন্ত দীর্ঘ উৎপাদন প্রক্রিয়া, ছোট বৈশিষ্ট্যযুক্ত ছাঁচ যা ক্ষয় বা চিপিং-এর প্রবণ, ডাই কাস্টিং-এ তীব্র কোর এবং ক্যাভিটি।
প্রধান নির্বাচন কারণগুলি:
উৎপাদনের পরিমাণ: আয়তনের পরিমাণ বড় এবং টুল ইস্পাত বা পিএম ইস্পাত দ্বারা সহ্য করা প্রয়োজন। ছোট আয়তনের ক্ষেত্রে অ্যালুমিনিয়াম পছন্দনীয়।
অংশের উপাদান: গ্লাস-পূর্ণ, খনিজ (ক্ষয়কারী) উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধের চাহিদা রাখে (টুল ইস্পাত/পিএম)। উচ্চ পরিবাহিতা (তামা / অ্যালুমিনিয়াম ইনসার্ট) তাপ-সংবেদনশীল উপাদানের জন্য সুবিধাজনক।
অংশের জ্যামিতি ও জটিলতা: উচ্চ পরিবাহিতা সম্বলিত অংশগুলি ঠাণ্ডা করা জটিল। সূক্ষ্ম বিবরণের জন্য উচ্চ পরিমাণে পালিশযোগ্য কঠোরতা (টুল স্টিল/পাউডার ধাতু) প্রয়োজন।
সাইকেল সময়ের প্রয়োজনীয়তা: প্রতি ঘন্টায় সর্বাধিক সংখ্যক সাইকেল অর্জনের জন্য উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন উপকরণ (তামা/অ্যালুমিনিয়ামের অংশ) ব্যবহার করা হয়।
বাজেট: প্রাথমিক খরচের দিক থেকে অ্যালুমিনিয়াম সবথেকে কম খরচ করবে, অন্যদিকে পাউডার ধাতু সবথেকে বেশি খরচ করবে। মোট মালিকানা খরচ (উপকরণের মূল্য, যন্ত্রকরণ, দীর্ঘস্থায়িত্ব, সাইকেল সংখ্যা) বিবেচনা করে সিদ্ধান্ত নিন।
মূল বিষয়:
যদি একটি ছাঁচের জন্য একটি আদর্শ ধাতু থাকতে পারে, তবে এটি সত্যিই নয়। দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্বের জন্য টুল ইস্পাত অভূতপূর্ব সুবিধা প্রদান করে। প্রোটোটাইপ এবং কম পরিমাণের ক্ষেত্রে গতি (যন্ত্র কাজ এবং শীতলীকরণ) এর ক্ষেত্রে অ্যালুমিনিয়ামের সুবিধা রয়েছে। তাপ ব্যবস্থাপনার সুপারস্টার ইনসার্ট: তামের খাদ (বিশেষ করে বেরিলিয়াম-মুক্ত)। উচ্চপ্রান্তের টুল ইস্পাত চরম কঠোরতা সহ সর্বোচ্চ চাহিদাযুক্ত ব্যবহারের সীমা প্রসারিত করে। আপনার প্রকল্পের অগ্রাধিকারগুলি ভারসাম্য করুন, বিশেষ করে আয়তন, উপাদান, জটিলতা এবং শীতলীকরণের প্রয়োজনীয়তা বনাম বাজেট—এই প্রধান উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মিলিয়ে ছাঁচের আয়ু, অংশের গুণমান এবং উৎপাদনের দক্ষতার দিক থেকে সর্বোত্তম সিদ্ধান্ত নিন।
