جہتی درستگی جس پر اب ریت کاسٹنگ تیار کی جا سکتی ہے سرمایہ کاری کاسٹنگ کے قریب پہنچ گئی ہے۔ 3-D سینڈ پرنٹنگ ٹیکنالوجیز نے سانچوں اور کوروں کی جہتی درستگی کو بہت بہتر کیا ہے لیکن وہ روایتی ریت کاسٹنگ کی سطح کی ہمواری سے مماثل نہیں ہیں، سرمایہ کاری کاسٹنگ کو چھوڑ دیں۔
سرمایہ کاری کاسٹنگ بہترین فیچر ریزولوشن اور جہتی درستگی کے ساتھ بہت ہموار حصے فراہم کرتی ہے۔ 3-D پرنٹ شدہ ریت کے سانچے اور کور سرمایہ کاری کاسٹنگ کے لیے ایک سرمایہ کاری مؤثر متبادل فراہم کر سکتے ہیں اگر یہ عمل جہتی اور سطحی دونوں ضروریات کو پورا کر سکے۔
اگرچہ فاؤنڈری کے استعمال کی اشیاء کے علاقے میں بہت سی تبدیلیاں اور بہتری کی گئی ہے، ریت ایک ایسا مواد ہے جو کسی حد تک مستحکم ہے۔ کان کنی اور دھونے کے بعد، اگر ضرورت ہو تو، فاؤنڈری کی ریت کو انفرادی یا دو میش گروپوں میں درجہ بندی کر کے ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ انہیں فاؤنڈری کسٹمر کو شپنگ کے لیے عام تقسیم میں ملایا جاتا ہے۔ اگرچہ کانوں کی بہت سی مختلف تقسیمیں ہیں، اسی طرح کی تقسیم میں اسی طرح کی AFS-گرین فائننس نمبر کی ریت فراہم کی جاتی ہے۔ سطح کی تکمیل کاسٹنگ کے معیار کی وضاحتوں کا ایک لازمی حصہ ہے۔ کاسٹنگ پر کھردری اندرونی سطح کی تکمیل سیالوں اور تیز رفتار گیسوں دونوں کی کارکردگی کو ختم کرنے کا سبب بن سکتی ہے۔ ایسا ہی معاملہ ٹربو چارجر اور انٹیک کئی گنا اجزاء کا ہے۔ یونیورسٹی آف ناردرن آئیووا مولڈ مادی خصوصیات کی تحقیقات کر رہی ہے جو کاسٹنگ کے لیے سطح کی ہمواری کو متاثر کرتی ہیں۔ یہ تحقیق ایلومینیم کاسٹنگ پر کی گئی تھی لیکن فیرس مرکبات میں ایپلی کیشنز اور مطابقت رکھتے ہیں جو دخول یا فیوزڈ ریت کے نقائص جیسے نقائص کو ظاہر نہیں کرتے ہیں۔ مطالعہ مولڈنگ میڈیا کی خصوصیات جیسے ریت کی خوبصورتی، مواد کی قسم اور ریفریکٹری کوٹنگ کے انتخاب کے اثر و رسوخ کی تحقیقات کرتا ہے۔ پروجیکٹ کا مقصد ریت کے کاسٹ حصوں میں سرمایہ کاری کاسٹنگ سطح کی تکمیل کو پورا کرنا تھا۔
پارگمیتا اور سطحی رقبہ کے نتائج
AFS پارگمیتا کی تعریف اس وقت کی مقدار کے طور پر کی جاتی ہے جو ہوا کے معلوم حجم کو 10 سینٹی میٹر پانی کے سر پر معیاری نمونے سے گزرنے میں لگتا ہے۔ بس، AFS پارگمیتا مجموعی اناج کے درمیان کھلی جگہوں کی مقدار کی نمائندگی کرتی ہے جو ہوا کو گزرنے کی اجازت دیتی ہے۔ مواد کا GFN 80 GFN تک پارگمیتا کو نمایاں طور پر تبدیل کرتا ہے، جہاں رجحان برابر ہوتا دکھائی دیتا ہے۔
اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ایک ہی سطح کی کھردری مختلف شرحوں پر کسی بھی ذرہ کی شکل کے ساتھ حاصل کی جا سکتی ہے۔ کروی اور گول اناج کے مواد زاویہ اور ذیلی زاویہ کے مجموعوں کے مقابلے میں تیز رفتار شرح سے کاسٹنگ کی ہمواری کو بہتر بناتے ہیں۔
گیلیم رابطہ زاویہ کے نتائج
مائع گیلیم ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے مائع دھات کے ساتھ بانڈڈ مولڈنگ ایگریگیٹس کے رشتہ دار گیلے پن کی پیمائش کرنے کے لئے رابطہ زاویہ کی پیمائش کی گئی۔ سیرامک ریت کا رابطہ زاویہ سب سے زیادہ تھا جبکہ زرقون اور اولیوائن نے اسی طرح کے نچلے رابطے کا زاویہ شیئر کیا۔ گیلیم نے ریت کی تمام سطحوں پر ہائیڈروفوبک رویے کی نمائش کی۔ اسی طرح کا AFS-GFN تمام نمونوں کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ریت کی اقسام کے لیے رابطہ زاویہ بنیادی مواد کے بجائے ثانوی محور پر دکھائے جانے والے اناج کی مجموعی شکل پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔ سیرامک ریت کی شکل گول ترین تھی اور زیتون کی ریت انتہائی کونیی شکل کی نمائش کرتی تھی۔ اگرچہ بیس ایگریگیٹ کی سطح کی گیلی صلاحیت کاسٹنگ سطح کی تکمیل میں کردار ادا کر سکتی ہے، ٹیسٹ سیریز میں رابطہ زاویہ کی پیمائش کی حد اناج کی شکل کے ماتحت تھی۔
ٹیسٹ کاسٹنگ سے سطح کی کھردری کے نتائج
سطح کی کھردری کے نتائج کو رابطہ پروفائلومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ تھری اسکرین 44 GFN سلیکا سے فور اسکرین 67 GFN سلیکا تک سطح کی ہمواری میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ 67 GFN سے آگے کی تبدیلیوں نے تقسیم کی چوڑائی میں فرق کے باوجود سطح کی کھردری پر کوئی اثر نہیں دکھایا۔ 185 RMS کی حد کی قدر دیکھی گئی ہے۔
101 اور 106 GFN مواد کے درمیان ہمواری میں بڑی بہتری دیکھی جا سکتی ہے۔ 106 GFN ریت میں سکرین کی تقسیم میں 17% سے زیادہ 200 میش مواد ہے۔ دو اسکرین 115 اور 118 GFN مواد کے نتیجے میں ہمواری میں کمی واقع ہوئی۔ 143 GFN ریت کے نتیجے میں 106 GFN زرقون سے ملتی جلتی ریڈنگ ہوئی۔ حد کی قیمت 200 RMS ہے۔
ذرات کی تقسیم کے تنگ ہونے کے باوجود چار اسکرین والے 49 GFN کرومائٹ سے تین اسکرین والے 73 GFN کرومائٹ تک سطح کی ہمواری میں مسلسل بہتری دیکھی گئی۔ 49 GFN کے مقابلے میں 73 GFN کرومائٹ میں 140-mesh سکرین کی برقراری میں 19% اضافہ دیکھا گیا۔ تین اسکرین 73 GFN سے چار اسکرین 77 GFN کرومائٹ سینڈز تک کاسٹنگ کی ہمواری میں نمایاں اضافہ دکھایا گیا، قطع نظر ان کے یکساں اناج کی خوبصورتی کے نمبروں سے۔ 77 GFN اور 99 GFN کرومائٹ مواد کے درمیان ہمواری میں کوئی تبدیلی نہیں دیکھی گئی۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ دونوں ریتوں نے 200 میش اسکرین میں ایک بہت ہی مماثل برقرار رکھا۔ حد کی قیمت 250 RMS ہے۔
محدود تقسیم کے باوجود 78 GFN olivine سے 84 GFN olivine تک کاسٹنگ کی ہمواری میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ 84 GFN olivine میں 140-mesh اسکرین میں 15% برقرار رکھنے کا اضافہ دیکھا گیا۔ 84 اور 85 GFN olivine کے درمیان اہمیت ہے۔ 85 GFN olivine نے ہمواری کو 50 تک بہتر کیا ہے۔ 85 GFN olivine ایک تین سکرین والی ریت ہے جس کی 200-mesh سکرین میں تقریباً 10% برقرار ہے جبکہ 84 GFN olivine محض دو سکرین والا مواد ہے۔ ہمواری میں مسلسل بہتری 85 GFN olivine سے 98 GFN olivine تک دیکھی جا سکتی ہے۔ اسکرین کی تقسیم 200 میش اسکرین میں برقرار رکھنے میں 5% کا اضافہ ظاہر کرتی ہے۔ 98 GFN سے 114 GFN olivine میں 200 میش برقرار رکھنے میں تقریباً 7% اضافے کے باوجود کوئی تبدیلی نہیں دیکھی گئی۔
244 RMS کی حد کی قدر دیکھی جا سکتی ہے۔
سیرامک کور سے حاصل کردہ کاسٹنگ کے لیے سطح کی کھردری کے نتائج 32 GFN اور 41 GFN مواد کے درمیان معمولی بہتری کو ظاہر کرتے ہیں۔ 41 GFN ریت میں 70-mesh سکرین کی برقراری میں 34% اضافہ ہوا۔ 41 GFN اور 54 GFN سیرامکس کے درمیان ہمواری میں نمایاں اضافہ دیکھا گیا۔ 41 GFN مواد کے مقابلے میں 100 میش اسکرین میں 54 GFN مواد کی 19% زیادہ برقراری تھی۔ یہ بہتری 54 GFN مواد میں تقسیم کی تنگی کے باوجود ہوئی ہے۔ سیرامک کے نتائج میں سب سے زیادہ اثر 54 GFN اور 68 GFN ریت کے درمیان دیکھا گیا۔ 68 GFN ریت کی 140 میش اسکرین میں 15% زیادہ برقراری تھی جس نے تقسیم کو وسیع کیا۔ 140 میش اسکرین میں 40 فیصد سے زیادہ برقرار رکھنے کے باوجود، 68 GFN اور 92 GFN مواد کے درمیان بہت کم بہتری دیکھی گئی۔ حد کی قیمت 236 RMS ہے۔
3-D پرنٹ شدہ ریت سے پیدا ہونے والی سطحیں اسی مجموعی کا استعمال کرتے ہوئے ریت کی ریت کی سطح سے نمایاں طور پر کھردری ہوتی ہیں۔ XY اورینٹیشن میں پرنٹ کیے گئے نمونے سب سے ہموار ٹیسٹ کاسٹنگ سطح فراہم کرتے ہیں جبکہ XZ اور YZ اورینٹیشن میں پرنٹ کیے گئے نمونوں کا نتیجہ سب سے زیادہ خراب تھا۔
ریمڈ سلیکا انکوٹیڈ 83 GFN سلیکا ریت کے نتیجے میں کھردری قیمت 185 RMS ہے۔ اگرچہ کاسٹنگز ہموار دکھائی دیتی ہیں، لیکن ریفریکٹری کوٹنگز نے سطح کی کھردری کو بڑھا دیا جیسا کہ پروفائلومیٹر کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ الکحل پر مبنی ایلومینا کوٹنگ نے بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا جبکہ الکحل پر مبنی زرقون کوٹنگ کے نتیجے میں سب سے زیادہ کھردرا پن نکلا۔ 83 GFN 3-D پرنٹ شدہ نمونوں نے الٹا اثر دکھایا۔ جب کہ بغیر کوٹڈ نمونے کو XY کی انتہائی سازگار سمت میں پرنٹ کیا گیا تھا، غیر کوٹیڈ نمونے نے 943 RMS کی کاسٹنگ کھردری کی نمائش کی۔ کوٹنگز نے سطح کو کافی حد تک ہموار کر دیا بغیر کوٹڈ سطح کی تکمیل سے 339 کی کم سے 488 RMS کی اونچائی تک۔ ایسا لگتا ہے کہ لیپت ریت کی سطح کی تکمیل سبسٹریٹ ریت کی کھردری سے کچھ حد تک آزاد ہے اور ریفریکٹری کوٹنگ کی تشکیل پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔ 3-D پرنٹ شدہ ریت، اگرچہ زیادہ کھردری سطح کی تکمیل سے شروع ہوتی ہے، ریفریکٹری کوٹنگز کے استعمال سے نمایاں طور پر بہتر کیا جا سکتا ہے۔
نتائج
فی الحال دستیاب مولڈنگ ایگریگیٹس 200 RMS مائیکرو انچ سے کم سطح کی کھردری اقدار کو حاصل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ یہ قدریں سرمایہ کاری کی کاسٹنگ سے وابستہ قدروں کے اندر تھوڑی ہیں۔ جانچے گئے مواد کے لیے، ہر ایک نے AFS اناج کی مجموعی نفاست کے ساتھ معدنیات سے متعلق کھردری میں کمی کو ظاہر کیا۔ یہ ایک حد کی قیمت تک کے تمام مواد کے ساتھ درست تھا، اس وقت AFS-GFN میں اضافے کے ساتھ کاسٹنگ کی کھردری میں مزید کمی نہیں دیکھی گئی۔ اس کی حمایت پہلے کی گئی تحقیق سے ہوئی تھی۔
تمام مادی گروپوں کے اندر، AFS-GFN کا اثر حسابی سطح کے رقبہ اور مجموعی پارگمیتا دونوں کے لیے ثانوی تھا۔ اگرچہ پارگمیتا کو کمپیکٹ شدہ ریت کے کھلے علاقوں کی وضاحت کرنے کے لیے سوچا جا سکتا ہے، لیکن سطح کا رقبہ ریت کی سکرین کی تقسیم اور باریک ذرات کی اسی مقدار کو بہتر طور پر بیان کرتا ہے۔ پارگمیتا اور سطح کا رقبہ دونوں براہ راست کاسٹنگ سطح کی ہمواری سے متعلق تھے۔ واضح رہے کہ یہ شکل گروپ کے اندر موجود مجموعوں کے لیے درست تھا۔ اگرچہ زاویہ اور ذیلی زاویہ مجموعوں میں سطح کے زیادہ حصے تھے، لیکن ان کی پارگمیتا زیادہ تھی اور کھلی سطح کی نشاندہی کرتی تھی۔ کروی اور گول مجموعوں نے سب سے ہموار سطحوں کی نمائش کی جس میں اعلی سطحی رقبہ کے ساتھ کم پارگمیتا کو ملایا گیا۔
اصل میں یہ خیال کیا جاتا تھا کہ سطح کے گیلے پن کو مائع دھات اور بانڈڈ ایگریگیٹ کے درمیان رابطے کے زاویے سے ماپا جاتا ہے جس کے نتیجے میں معدنیات سے متعلق سطح کی تکمیل کا ایک اہم عنصر تھا۔ جب کہ یہ دکھایا گیا تھا کہ اسی طرح کے AFS-GFN پر مختلف مواد پر رابطہ کا زاویہ معدنیات سے متعلق کھردری کے متناسب نہیں تھا، اس بات کی تصدیق کی گئی کہ اناج کی شکل ایک بڑا عنصر ہے۔ رابطہ زاویہ اور معدنیات سے متعلق سطح کی کھردری کے درمیان تعلق کی عدم موجودگی کی وضاحت اس حقیقت سے کی جا سکتی ہے کہ سطح کی کھردری میں اناج کی شکل کو ایک بڑے اثر کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ اس بات کا ایک اہم امکان ہے کہ مختلف مادوں کا رابطہ زاویہ اناج کی شکل اور اس کے نتیجے میں سطح کی ہمواری سے زیادہ متاثر ہوا ہو اس سے کہ اکیلے مواد کے گیلے ہونے سے۔
تمام پیمائشی آلات کی طرح، ٹیسٹ کے طریقہ کار کے نمونے نتائج کو کچھ حد تک متاثر کر سکتے ہیں۔ کاسٹنگ کے کھردرے پن میں اضافہ، اگرچہ ریفریکٹری کوٹنگ کے استعمال سے کاسٹنگز ہموار نظر آتی ہیں، لیکن کوٹنگز کے ساتھ پیدا ہونے والی چوٹیوں اور وادیوں کی شکل کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ تعریف اور پیمائش کے مطابق، ریفریکٹری کوٹنگز نے صرف غیر لیپت نمونوں پر سطح کی کھردری کو بڑھایا۔ تمام ریفریکٹری کوٹنگز 3-D پرنٹ شدہ ریت کی سطح کی کھردری کو بہتر بنانے میں بہت کامیاب تھیں۔ ایسا معلوم ہوتا ہے کہ لیپت نمونوں سے ٹیسٹ کاسٹنگ کی سطح ختم ہونے والی سبسٹریٹ ریت سے کچھ حد تک آزاد تھی۔ کوٹنگز کا سطح کی تکمیل پر بڑا اثر تھا لیکن کاسٹنگ کی تکمیل کو بہتر بنانے کے لیے کوٹنگز پر نظر ثانی کرنے کے لیے مزید کام کی ضرورت ہے۔
Ningbo Zhiye Mechanical Components Co.,Ltd سے سینٹوس وانگ کے ذریعہ ترمیم شدہ۔
https://www.zhiyecasting.com
santos@zy-casting.com
86-18958238181