ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই：ইস্পাত প্লেট আদি উচ্চ গলনাংকৰ পদাৰ্থ কম খৰচত ঢালাই

প্ৰকাশৰ সময়:

2025-06-11

হোণ্ডাইয়ে পৰিমাণগত উৎপাদনৰ বাবে ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই পদ্ধতিৰে ইস্পাত আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰ মিহলি কৰি ঢালাই কৰাৰ প্ৰযুক্তি বিকশিত কৰিছে, আনহাতে জাপানৰ টোহোকু বিশ্ববিদ্যালয় আৰু হিটাচিয়ে ইস্পাত আৰু টাইটেনিয়ামৰ দৰে উচ্চ গলনাংকৰ ধাতু ঢালাই কৰিব পৰা কোবাল্ট সংকৰ মিহলি মূৰ বিকশিত কৰিছে। পূৰ্বে পৰিমাণগত উৎপাদনৰ স্তৰত কেৱল এলুমিনিয়াম সংকৰ আৰু তাম সংকৰ, মেগনেছিয়াম সংকৰৰ দৰে নিম্ন গলনাংকৰ ধাতুৰ ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই (FSW: Friction Stir Welding)ৰ ব্যৱহাৰ ইস্পাত আদি অধিক গলনাংকৰ ধাতুলৈ বিস্তাৰিত হ'বলৈ আৰম্ভ কৰিছে*1।

*1 মানক বায়ুমণ্ডলীয় চাপত, এলুমিনিয়ামৰ গলনাংক 660℃, তামৰ 1083℃, মেগনেছিয়ামৰ 651℃। আনহাতে লোৰ 1539℃ পৰ্যন্ত, টাইটেনিয়ামৰ 1727℃ পৰ্যন্ত।

ঘৰ্ষণৰ তাপত ধাতু নৰম হৈ পিচলি দৰে হয়

ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই (ষ্টাৰ ফ্ৰিকশন ৱেল্ডিং) মানে হৈছে, চিলিণ্ডাৰৰ ওপৰত ওপৰত ওলাই থকা অংশ (ষ্টাৰ পিন) থকা ষ্টাৰ হেড ব্যৱহাৰ কৰি, সংযোগ কৰিবলগীয়া দুখন প্লেট (মূল পদাৰ্থ) বা ওপৰা-উপৰি কৰি ৰখা দুখন প্লেটৰ ঢালাই কৰিবলগীয়া অংশৰ ওপৰৰ পৰা, ষ্টাৰ হেড ঘূৰাই ঘূৰাই ঠেলি, দুখন প্লেট একেলগে ঢালাই কৰা প্ৰযুক্তি।

ঘূৰ্ণনশীল মিশ্ৰণ শলাৰ সৈতে পাতৰ মাজত উৎপন্ন ঘৰ্ষণ তাপে মিশ্ৰণ শলাৰ চাৰিওফালৰ ধাতুক নমনীয় কৰি তৰল পদাৰ্থত পৰিণত কৰে, আৰু ঘূৰ্ণনশীল মিশ্ৰণ শলাই ইয়াৰ দ্বাৰা পাতত সোমাই যায়। ইয়াৰ ফলত মিশ্ৰণ শলাৰ চাৰিওফালৰ নমনীয় হোৱা ধাতু একেলগে মিহলি হয় (প্লাষ্টিক প্ৰবাহ ঘটে), যাৰ দ্বাৰা দুখন ধাতুৰ পাত একত্ৰিত হয়, বা দুখন ধাতুৰ পাতৰ সংযোগী পৃষ্ঠত ধাতৱ বান্ধনী গঠন হয়, যাৰ দ্বাৰা দুয়োখন একত্ৰিত হয়।

পূৰ্বে উচ্চ তাপমাত্ৰা সহনশীল মিশ্ৰণ মূৰৰ অভাৱ আছিল

ঘূৰ্ণন ঘৰ্ষণ ঢালাইৰ সুবিধা তলত দিয়া চাৰিটা: (1) কাৰণ মূল ধাতু গলোৱাৰ প্ৰয়োজন নোহোৱাকৈয়ে ঢালাই কৰিব পাৰি (কঠিন অৱস্থাৰ ঢালাই), সেয়ে ঢালাইৰ পিছত বিকৃতি আৰু ঢালাইৰ ত্ৰুটি কম হয়, ফলত সামগ্ৰীৰ গুণমান উন্নত কৰি খৰচ কমাব পাৰি; (2) গলোৱা ঢালাইতকৈ শক্তি সঞ্চয় হয়; (3) সুৰক্ষা গেছৰ প্ৰয়োজন নাই; (4) শব্দ কম আৰু ধূলি উৎপন্ন নহয়। তদুপৰি, এই প্ৰযুক্তি ভিন্ন পদাৰ্থৰ ঢালাইৰ বাবেও অতি ফলপ্ৰসূ, সেয়ে উদ্যোগত ইয়াৰ প্ৰতি বহুত আগ্ৰহ আছে, প্ৰতিটো অংশ অনুসৰি উপযুক্ত পদাৰ্থ বাছনি কৰি লঘুকৰণ আদি ফলাফল লাভ কৰাৰ আশা আছে*2। কিন্তু প্ৰবন্ধৰ আৰম্ভণিতে উল্লেখ কৰাৰ দৰে, আগতে উৎপাদনৰ স্তৰত ঘূৰ্ণন ঘৰ্ষণ ঢালাই ব্যৱহাৰ কৰিব পৰা পদাৰ্থ কেৱল কম গলনাংকৰ ধাতুত সীমাবদ্ধ আছিল।

*2 ঘূৰ্ণন ঘৰ্ষণ ৱেল্ডিং আৰু মূল ধাতু গলোৱা তৰল-অৱস্থাৰ ৱেল্ডিং—গলোৱা ৱেল্ডিঙৰ তুলনাত, ৱেল্ডিংৰ উষ্ণতা কম, ৱেল্ডিংৰ অৱস্থা নিৰ্ধাৰণ কৰি ৱেল্ডিং ইনপুট তাপ নিয়ন্ত্ৰণ কৰাটো সহজ। সেয়ে, ৱেল্ডিং শক্তি হ্ৰাস কৰাৰ মূল কাৰণ—আন্তঃধাতৱ যৌগৰ সৃষ্টি সহজে কমাব পাৰি। আন্তঃধাতৱ যৌগ স্তৰৰ বেধ কমাই, ৱেল্ডিং অংশৰ শক্তি বৃদ্ধি কৰিব পাৰি। ঘূৰ্ণন ঘৰ্ষণ ৱেল্ডিং কৰাৰ সময়ত, যদি অত্যধিক ঘূৰ্ণন কৰা হয়, তেন্তে একেইভাৱে বহু পৰিমাণে আন্তঃধাতৱ যৌগ সৃষ্টি হয়।

ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাইৰ ব্যৱহাৰ আগতে কেৱল কম গলনাংকৰ ধাতুত সীমাবদ্ধ থকাৰ কাৰণ হৈছে, উৎপাদনৰ বাবে উপযুক্ত কম মূল্যৰ উচ্চ তাপমাত্ৰা সহনশীল ষ্টাৰ হেডৰ অভাৱ। এলুমিনিয়াম সংকৰত ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই কৰোঁতে, সাধাৰণতে সঁজুলি ইস্পাত আদি ইস্পাত পদাৰ্থৰে নিৰ্মিত ষ্টাৰ হেড ব্যৱহাৰ কৰা হয়। এনে ষ্টাৰ হেডেৰে ইস্পাত আৰু টাইটানিয়াম সংকৰ আদি উচ্চ গলনাংকৰ ধাতু ঢালাই কৰোঁতে, সেই ধাতুবোৰ নৰম কৰিব পৰা উচ্চ উষ্ণতাৰ অঞ্চলত ষ্টাৰ হেডো নৰম হৈ যায়, ফলত ষ্টাৰ হেডৰ ক্ষয় বেছি হৈ ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰা হয়। চিৰামিক আৰু টাংষ্টেন-ৰেনিয়াম সংকৰ আদি অধাতু পদাৰ্থৰ ষ্টাৰ হেড উদ্ভাৱন কৰা হৈছে যদিও, এইবোৰৰ মূল্য অতি বেছি, উৎপাদনৰ বাবে উপযুক্ত নহয়।

মিশ্ৰণ নকৰাকৈয়ে ইস্পাতত নতুন পৃষ্ঠ প্ৰকাশ কৰিব পাৰি

হোন্ডাৰ দ্বাৰা বিকশিত ঘূৰ্ণন-ঘৰ্ষণ পদ্ধতিৰে ইস্পাত আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰ মিশ্ৰ ধাতু ঢালাই কৰা প্ৰযুক্তি, যি ওপৰা-ওপৰি থকা ইস্পাত আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰ মিশ্ৰ ধাতুৰ মূল ধাতু সংযোগ কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইয়াৰ আটাইতকৈ ডাঙৰ বৈশিষ্ট্য হৈছে কেৱল এলুমিনিয়াম সংকৰ মিশ্ৰ ধাতু মিহলোৱা হয় কিন্তু ইস্পাত মিহলোৱা নহয় (চিত্ৰ 1 ত তলৰ চিত্ৰ)। ইয়াৰ দ্বাৰা মিহলোৱা মূৰৰ উষ্ণতা অতি বেছি হোৱাৰ পৰা ৰক্ষা কৰিব পাৰি।

ষ্টীল আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰ মিহলাব নালাগে কাৰণ ষ্টীল আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰৰ মাজত ধাতৱ বান্ধনী সৃষ্টি হয়। অৰ্থাৎ, এই প্ৰযুক্তিয়ে ষ্টীল মিহলাব নালাগে, বৰং ষ্টীলৰ পৃষ্ঠৰ প্ৰলেপ আৰু অক্সাইড স্তৰ আঁতৰাই পেলায়। এই পদ্ধতিৰ জৰিয়তে ষ্টীলৰ নতুন পৃষ্ঠ উন্মোচিত হয় আৰু মিহলোৱাৰ দ্বাৰা সক্ৰিয়তা বৃদ্ধি কৰা এলুমিনিয়াম সংকৰৰ সৈতে ধাতৱ বান্ধনী সৃষ্টি হয়। এই ধাতৱ বান্ধনীৰ উপস্থিতিয়ে ষ্টীল আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰক একত্ৰিত কৰে*3।

*3 ইস্পাত আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰৰ মাজত পানী আদি সোমালে দ্বিধাতৱ ক্ষয় (বিদ্যুৎ ক্ষয়) হয়, এই প্ৰযুক্তিয়ে ইস্পাত আৰু এলুমিনিয়াম সংকৰৰ মাজত ছিলিকন আৱৰণ সুমুৱাই এই পৰিঘটনা প্ৰতিৰোধ কৰিছে।

হোন্ডাই উত্তৰ আমেৰিকাৰ বজাৰৰ বাবে নতুন “একৰ্ড” মডেলৰ সন্মুখৰ ছাবফ্ৰেমত এই প্ৰযুক্তি ব্যৱহাৰ কৰিছে আৰু ইয়াৰ দ্বাৰা বিভিন্ন ফলাফল লাভ কৰিছে (চিত্ৰ 2)। নিৰ্দিষ্টভাৱে ক’বলৈ গ’লে, ইয়াৰ ওজন পূৰ্বৰ ইস্পাতৰ ছাবফ্ৰেমতকৈ 25% হ্ৰাস পাইছে, লগতে ৱেল্ডিং কৰাৰ সময়ত বিদ্যুৎ খৰচ প্ৰায় 50% হ্ৰাস পাইছে। ইয়াৰ উপৰিও, এই প্ৰযুক্তি ব্যৱহাৰ কৰি ছাবফ্ৰেম আৰু ছাছপেন্সন সংস্থাপন অংশৰ গঠন সলনি কৰা হৈছে, যাৰ ফলত সংস্থাপন অংশৰ দৃঢ়তা 20% বৃদ্ধি পাইছে, আৰু ইয়াৰ দ্বাৰা বাহনৰ গতিশীলতাৰ ক্ষমতা বৃদ্ধিত অৰিহণা যোগাইছে।

নতুন সামগ্ৰীৰ জৰিয়তে প্ৰয়োগৰ ক্ষেত্ৰ বিস্তাৰ কৰা

আনফালে, টোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়, হিটাচি কোম্পানী আৰু হিটাচি মেটেলছ প্ৰিচিজন কোম্পানীয়ে উচ্চ তাপমাত্ৰা সহনশীল কম মূল্যৰ ষ্টাৰিং হেড বিকশিত কৰিছে, যাৰ ফলত ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাইৰ প্ৰয়োগৰ পৰিসৰ বৃদ্ধি পাইছে (চিত্ৰ 3)। এই ষ্টাৰিং হেডত ব্যৱহৃত সামগ্ৰী টোহোকু বিশ্ববিদ্যালয় আৰু হিটাচি কোম্পানীয়ে যুটীয়াভাৱে বিকশিত কৰিছে, এই সামগ্ৰী আৰু ষ্টাৰিং হেড (ঢালাই) ৰ গণ-উৎপাদন প্ৰযুক্তি হিটাচি কোম্পানী আৰু হিটাচি মেটেলছ প্ৰিচিজনে যুটীয়াভাৱে সফলতাৰে বিকশিত কৰিছে। এই ষ্টাৰিং হেড ইস্পাত, টাইটেনিয়াম সংকৰ আৰু জিৰকনিয়াম সংকৰ আদি উচ্চ গলনাংকৰ ধাতুত ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ঢালাই কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি, 2013 চনৰ শৰৎকালত বিক্ৰী আৰম্ভ কৰাৰ পৰিকল্পনা আছে। যদিও হিটাচি মেটেলছ প্ৰিচিজনে কৈছে “মূল্য ভৱিষ্যতে আলোচনা কৰা হ'ব”, কিন্তু গণ-উৎপাদনৰ স্তৰত ব্যৱহাৰ কৰিব পৰা মূল্য পৰিসৰত নিৰ্ধাৰণ কৰা হ'ব বুলি অনুমান কৰা হৈছে।

উত্তৰ-পূব বিশ্ববিদ্যালয় আদিয়ে ঘৰ্ষণ-আলোড়ন ৱেল্ডিংৰ মিশ্ৰণ মূৰৰ বাবে বিকশিত কৰা পদাৰ্থটো কোবাল্ট সংকৰ, যাৰ ভিতৰত উচ্চ তাপমাত্ৰাতো উচ্চ শক্তি ধৰি ৰাখিব পৰা আন্তঃধাতৱ যৌগ বিস্তৃত হৈ আছে। নিৰ্দিষ্টভাৱে ক'বলৈ গ'লে, কোবাল্ট-ভিত্তিক সংকৰত Co3(Al,W) বিস্তৃত হৈ আছে। মূল কথাটো হ'ল Co3(Al,W) কেনেকৈ সুষম সূক্ষ্ম বিস্তাৰ লাভ কৰিব, আৰু বিস্তাৰৰ পৰিমাণ আৰু দানাৰ সীমাৰ আকৃতি কেনেকৈ আশানুৰূপ অৱস্থাৰ ওচৰ চাপিব। ইয়াৰ বাবে অধিক যুক্তিসঙ্গত গঠন আৰু তাপ প্ৰক্ৰিয়া পদ্ধতি গ্ৰহণ কৰা হৈছে।

বৰ্তমান কল্পনা কৰা এই মথনকাৰী মূৰৰ উপযুক্ত সামগ্ৰী হৈছে কাৰ্বন ইস্পাত, উচ্চ টান ইস্পাত, টাইটেনিয়াম সংকৰ (Ti-6Al-4V আদি), বিশুদ্ধ টাইটেনিয়াম আৰু তাম সংকৰ। যদিও কিছুমান সামগ্ৰী শক্তি আৰু বেধৰ বাবে এই মথনকাৰী মূৰ ব্যৱহাৰ কৰাটো কঠিন, মোটামুটিভাৱে ক’বলৈ গ’লে, ঢালাইৰ লক্ষ্য হৈছে ঘূৰ্ণন ঘৰ্ষণ ঢালাই কৰোঁতে মথনকাৰী মূৰৰ উষ্ণতা (সংযুক্ত উষ্ণতা) সৰ্বোচ্চ প্ৰায় 1000℃ হোৱা সামগ্ৰী।

পূৰ্বৰ পৃষ্ঠা

ধাতৱ শৰীৰৰ সেৱা জীৱনকাল বৃদ্ধি, স্ব-মেৰামতি ক্ষয়ৰোধী জুফুডুন সফলভাৱে বিকশিত

FCSE | আগশাৰীৰ গৱেষণা：সূৰ্যৰ পোহৰে চলোৱা “স্ব-পুনৰুদ্ধাৰ” ক্ষয় প্ৰতিৰোধী আৱৰণ

পৰৱৰ্তী পৃষ্ঠা

পূৰ্বৰ পৃষ্ঠা:

ধাতৱ শৰীৰৰ সেৱা জীৱনকাল বৃদ্ধি, স্ব-মেৰামতি ক্ষয়ৰোধী জুফুডুন সফলভাৱে বিকশিত

পৰৱৰ্তী পৃষ্ঠা:

FCSE | আগশাৰীৰ গৱেষণা：সূৰ্যৰ পোহৰে চলোৱা “স্ব-পুনৰুদ্ধাৰ” ক্ষয় প্ৰতিৰোধী আৱৰণ

সম্পৰ্কিত সংবাদ

2026 চনৰ মেচিনিং সামগ্ৰীৰ পৰিচয় Wuhan Kaiming High-Tech ৰ পেছাদাৰী যান্ত্ৰিক সঁজুলি ধাতুৰ পৃষ্ঠ মেৰামতি সমাধান

2026-08-15

2026 মেচিনিং কাৰ্য্যপ্ৰণালীৰ বিস্তৃত ব্যাখ্যা, পেছাদাৰী যান্ত্ৰিক সঁজুলিৰ ধাতুৰ পৃষ্ঠ মেৰামতিৰ জ্ঞানমূলক প্ৰবন্ধ

2026-07-31

2026 চনৰ মেছিনিং সঘনাই সোধা প্ৰশ্নসমূহৰ সম্পূৰ্ণ বিশ্লেষণ প্ৰক্ৰিয়া বিজুতি সমাধান আৰু উচ্চ-দক্ষতা অনুকূলন ব্যৱহাৰিক পথনিৰ্দেশিকা

2026-07-16

2026 চনৰ মেচিনিং সম্পূৰ্ণ প্ৰক্ৰিয়াৰ মনত ৰখা বিষয়সমূহ—খৰচ কমাই গুণমান বৃদ্ধি আৰু বিজুতি এৰাই চলাৰ ব্যৱহাৰিক পথনিৰ্দেশিকা

2026-07-01

2026 মেচিনিং উদ্যোগৰ সৰ্বাংগীণ প্ৰয়োগ পৰিস্থিতিৰ পৰ্যালোচনা — ধাতুৰ পৃষ্ঠ মেৰামতিৰ খৰচ হ্ৰাস আৰু কাৰ্যক্ষমতা বৃদ্ধিৰ সহায়িকা

2026-06-16

2026 চনৰ মেচিনিং উদ্যোগৰ শেহতীয়া গতিশীল তথ্য উৎপাদন উদ্যোগৰ বাবে কাৰিকৰী উন্নয়ন আৰু ৰাহি কমোৱা, কাৰ্যক্ষমতা বৃদ্ধিৰ সম্পূৰ্ণ বিশ্লেষণ

2026-06-01

শেয়াৰ কৰক

তালিকালৈ ঘূৰি যাওক