మెటల్ కాస్టింగ్ ప్రక్రియ

కాస్టింగ్ అనేది మానవులకు తెలిసిన మొట్టమొదటి మెటల్-షేపింగ్ పద్ధతుల్లో ఒకటి. దీని అర్థం సాధారణంగా కరిగిన లోహాన్ని ఒక వక్రీభవన అచ్చులో తయారు చేయవలసిన ఆకారం యొక్క కుహరంతో పోయడం మరియు దానిని పటిష్టం చేయడానికి అనుమతించడం. ఎప్పుడుపటిష్టంగా, కావలసిన లోహ వస్తువు అచ్చును పగలగొట్టడం ద్వారా లేదా అచ్చును వేరు చేయడం ద్వారా వక్రీభవన అచ్చు నుండి బయటకు తీయబడుతుంది. ఘనీభవించిన వస్తువును కాస్టింగ్ అంటారు. ఈ ప్రక్రియను స్థాపన అని కూడా పిలుస్తారు మరియు మెటల్ భాగాలను వేయడంపై దృష్టి సారించే ఆధునిక కర్మాగారం అంటారుఫౌండరీ.

1. కాస్టింగ్ ప్రక్రియ యొక్క చరిత్ర
కాస్టింగ్ ప్రక్రియ బహుశా దాదాపు c 3500 BCలో మెసొపొటేమియాలో కనుగొనబడింది. ఆ కాలంలో ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాల్లో, రాగి గొడ్డలి మరియు ఇతర చదునైన వస్తువులు రాయితో చేసిన లేదా కాల్చిన బహిరంగ అచ్చుల్లోకి మార్చబడ్డాయి.మట్టి. ఈ అచ్చులు తప్పనిసరిగా ఒకే ముక్కలో ఉండేవి. కానీ తరువాతి కాలంలో, గుండ్రని వస్తువులను తయారు చేయవలసి వచ్చినప్పుడు, గుండ్రని వస్తువుల ఉపసంహరణను సులభతరం చేయడానికి అటువంటి అచ్చులను రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ భాగాలుగా విభజించారు.కాంస్య యుగం (c 2000 BC) తారాగణం ప్రక్రియలో మరింత మెరుగుదలను తెచ్చింది. మొదటి సారి బహుశా, వస్తువులలో బోలు పాకెట్స్ చేయడానికి ఒక కోర్ కనుగొనబడింది. ఈ కోర్లు కాల్చిన మట్టితో తయారు చేయబడ్డాయి.అలాగే, సిర్ పెర్డ్యూ లేదా లాస్ట్ మైనపు ప్రక్రియ ఆభరణాలు మరియు చక్కటి పని కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.

దాదాపు 1500 BC నుండి చైనీయులు కాస్టింగ్ సాంకేతికతను బాగా మెరుగుపరిచారు. అంతకు ముందు, చైనాలో ఎలాంటి కాస్టింగ్ యాక్టివిటీకి సంబంధించిన ఆధారాలు లేవు. అవి గొప్పగా కనిపించడం లేదుcire perdue ప్రక్రియతో సుపరిచితం లేదా దానిని విస్తృతంగా ఉపయోగించలేదు కానీ బదులుగా అత్యంత క్లిష్టమైన ఉద్యోగాలు చేయడానికి బహుళ-ముక్కల అచ్చులలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉంది. అచ్చును చివరి వివరాలకు పరిపూర్ణం చేయడంలో వారు చాలా సమయం గడిపారుఅచ్చుల నుండి తయారు చేయబడిన కాస్టింగ్‌పై ఏదైనా ముగింపు పని అవసరం. వారు బహుశా ముప్పై లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో జాగ్రత్తగా అమర్చిన ముక్కలను కలిగి ఉండే ముక్క అచ్చులను తయారు చేసి ఉండవచ్చు. నిజానికి ఇలాంటి అచ్చులు చాలానే బయటపడ్డాయిచైనాలోని వివిధ ప్రాంతాలలో పురావస్తు త్రవ్వకాలు జరుపుతున్నారు.

సింధూ లోయ నాగరికత ఆభరణాలు, ఆయుధాలు, పనిముట్లు మరియు పాత్రల కోసం రాగి మరియు కాంస్య తారాగణం యొక్క విస్తృత వినియోగానికి ప్రసిద్ధి చెందింది. కానీ సాంకేతికతలో పెద్దగా అభివృద్ధి లేదు. వేరి నుండిసింధు లోయ ప్రాంతాల నుండి తవ్విన వస్తువులు మరియు బొమ్మలు, అవి ఓపెన్ అచ్చు, ముక్క అచ్చు మరియు సైర్ పెర్డ్యూ ప్రక్రియ వంటి అన్ని తెలిసిన కాస్టింగ్ పద్ధతులతో సుపరిచితం.

క్రూసిబుల్ స్టీల్ యొక్క ఆవిష్కరణతో భారతదేశం ఘనత పొందగలిగినప్పటికీ, భారతదేశంలో ఇనుము స్థాపన చాలా స్పష్టంగా కనిపించలేదు. సిరియా మరియు పర్షియాలో దాదాపు 1000 BCలో ఇనుము స్థాపన ప్రారంభమైనట్లు ఆధారాలు ఉన్నాయి. ఇది కనిపిస్తుందిఅనిఇనుము-కాస్టింగ్భారతదేశంలో సాంకేతికత అలెగ్జాండర్ ది గ్రేట్ దండయాత్ర కాలం నుండి సుమారు 300 BC నుండి వాడుకలో ఉంది.

ప్రస్తుతం ఢిల్లీలోని కుతుబ్ మినార్ సమీపంలో ఉన్న ప్రసిద్ధ ఇనుప స్తంభం ప్రాచీన భారతీయుల మెటలర్జికల్ నైపుణ్యానికి ఉదాహరణ. ఇది 7.2 మీటర్ల పొడవు మరియు స్వచ్ఛమైన మెల్లబుల్ ఇనుముతో తయారు చేయబడింది. ఇది యొక్క అని భావించబడుతుందిగుప్త రాజవంశానికి చెందిన చంద్రగుప్త II (క్రీ.శ. 375-413) కాలం. బహిరంగ ప్రదేశంలో బయట నిలబడి ఉన్న ఈ స్తంభం తుప్పు పట్టే రేటు ఆచరణాత్మకంగా సున్నా మరియు పాతిపెట్టిన భాగం కూడా చాలా నెమ్మదిగా తుప్పుపడుతోంది. ఈముందుగా తారాగణం చేసి, ఆపై తుది ఆకృతికి కొట్టి ఉండాలి.

2. ప్రయోజనాలు మరియు పరిమితులు
కాస్టింగ్ ప్రక్రియ దాని అనేక ప్రయోజనాల కారణంగా తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. కరిగిన పదార్థం అచ్చు కుహరంలోని ఏదైనా చిన్న విభాగంలోకి ప్రవహిస్తుంది మరియు ఏదైనా క్లిష్టమైన ఆకారం-అంతర్గతలేదా బాహ్య-కాస్టింగ్ ప్రక్రియతో తయారు చేయవచ్చు. ఫెర్రస్ లేదా ఫెర్రస్ కాని ఏదైనా పదార్థాన్ని ఆచరణాత్మకంగా ప్రసారం చేయడం సాధ్యపడుతుంది. ఇంకా, కాస్టింగ్ అచ్చులకు అవసరమైన సాధనాలు చాలా సులభం మరియుచవకైన. ఫలితంగా, ట్రయల్ ప్రొడక్షన్ లేదా చిన్న లాట్ ఉత్పత్తి కోసం, ఇది ఒక ఆదర్శ పద్ధతి. ఇది కాస్టింగ్ ప్రక్రియలో సాధ్యమవుతుంది, ఇది ఖచ్చితంగా అవసరమైన చోట మెటీరియల్ మొత్తాన్ని ఉంచడం. ఫలితంగాడిజైన్ లో బరువు తగ్గింపు సాధించవచ్చు.తారాగణంసాధారణంగా అన్ని సిడ్‌ల నుండి ఏకరీతిగా చల్లబడుతుంది మరియు అందువల్ల వాటికి దిశాత్మక లక్షణాలు ఉండవని భావిస్తున్నారు. కొన్ని లోహాలు మరియు మిశ్రమం ఉన్నాయిఇది కాస్టింగ్ ద్వారా మాత్రమే ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు మెటలర్జికల్ పరిశీలనల కారణంగా ఫోర్జింగ్ వంటి ఇతర ప్రక్రియల ద్వారా కాదు. ఏ పరిమాణం మరియు బరువు యొక్క కాస్టింగ్‌లు, 200 టన్నుల వరకు కూడా తయారు చేయబడతాయి.

అయితే, డైమెన్షనల్ ఖచ్చితత్వం మరియు ఉపరితల ముగింపు సాధారణ ద్వారా సాధించబడిందిఇసుక కాస్టింగ్ ప్రక్రియచాలా సందర్భాలలో తుది దరఖాస్తుకు సరిపోదు. ఈ కేసులను పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి, కొన్ని ప్రత్యేక కాస్టింగ్డైకాస్టింగ్ వంటి ప్రక్రియలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, వాటి వివరాలు తరువాతి అధ్యాయాలలో ఇవ్వబడ్డాయి. అలాగే, ఇసుక-కాస్టింగ్ ప్రక్రియ కొంత వరకు శ్రమతో కూడుకున్నది మరియు అందువల్ల అనేక మెరుగుదలలు దీనిని లక్ష్యంగా చేసుకున్నాయి,మెషిన్ మోల్డింగ్ మరియు ఫౌండ్రీ యాంత్రీకరణ వంటివి. కొన్ని పదార్ధాలతో తేమ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే లోపాలను తొలగించడం చాలా కష్టంఇసుక తారాగణం.

3. కాస్టింగ్ నిబంధనలు
కింది అధ్యాయాలలో ఇసుక-కాస్టింగ్ యొక్క వివరాలను చూడవచ్చు, ఇది కాస్టింగ్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ప్రక్రియ యొక్క వివరాలలోకి వెళ్ళే ముందు, అనేక కాస్టింగ్ పదజాలం పదాలను నిర్వచించవలసి ఉంటుందితగిన.

ఫ్లాస్క్- అచ్చు ఫ్లాస్క్ అంటే ఇసుక అచ్చును అలాగే ఉంచుతుంది. అచ్చు నిర్మాణంలో ఫ్లాస్క్ యొక్క స్థానం ఆధారంగా, ఇది డ్రాగ్, కోప్ మరియు చెంప వంటి వివిధ పేర్లతో సూచించబడుతుంది. ఇది చెక్కతో తయారు చేయబడిందితాత్కాలిక అనువర్తనాల కోసం లేదా దీర్ఘకాలిక ఉపయోగం కోసం సాధారణంగా మెటల్.
లాగండి- దిగువ అచ్చు ఫ్లాస్క్
భరించు- ఎగువ అచ్చు ఫ్లాస్క్
చెంప– మూడు ముక్కల మౌల్డింగ్‌లో ఉపయోగించే ఇంటర్మీడియట్ మౌల్డింగ్ ఫ్లాస్క్.
నమూనా- నమూనా అనేది కొన్ని మార్పులతో తయారు చేయవలసిన చివరి వస్తువు యొక్క ప్రతిరూపం. అచ్చు కుహరం నమూనా సహాయంతో తయారు చేయబడింది.
విభజన లైన్- ఇది ఇసుక అచ్చును రూపొందించే రెండు అచ్చు ఫ్లాస్క్‌ల మధ్య విభజన రేఖ. స్ప్లిట్ నమూనాలో ఇది నమూనా యొక్క రెండు భాగాల మధ్య విభజన రేఖ కూడా
దిగువ బోర్డు- ఇది సాధారణంగా చెక్కతో తయారు చేయబడిన బోర్డు, ఇది అచ్చు తయారీ ప్రారంభంలో ఉపయోగించబడుతుంది. నమూనా మొదట దిగువ బోర్డులో ఉంచబడుతుంది, దానిపై ఇసుక చల్లబడుతుంది మరియు తర్వాత డ్రాగ్లో ర్యామింగ్ చేయబడుతుంది.
ఫేసింగ్ ఇసుక- కాస్టింగ్‌లకు మెరుగైన ఉపరితల ముగింపుని అందించడానికి అచ్చు కుహరం లోపలి ఉపరితలంపై చిన్న మొత్తంలో కార్బొనేషియస్ పదార్థం చల్లబడుతుంది.
అచ్చు ఇసుక- ఇది అచ్చు కుహరం తయారీకి ఉపయోగించే తాజాగా తయారు చేయబడిన వక్రీభవన పదార్థం. ఇది కోరుకున్న ఫలితాలను పొందడానికి తగిన నిష్పత్తిలో సిలికా మట్టి మరియు తేమ యొక్క మిశ్రమం మరియు ఇది చుట్టూ ఉంటుందిఅచ్చు తయారు చేసేటప్పుడు నమూనా.
బ్యాకింగ్ ఇసుక- ఇది అచ్చులో కనిపించే చాలా వక్రీభవన పదార్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఉపయోగించిన మరియు కాల్చిన ఇసుకతో తయారు చేయబడింది.
కోర్– ఇది కాస్టింగ్‌లలో బోలు కావిటీస్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
పోయడం బేసిన్- అచ్చు పైభాగంలో ఒక చిన్న గరాటు ఆకారపు కుహరం, దీనిలో కరిగిన లోహం పోస్తారు.
స్పూర్– పోయడం బేసిన్ నుండి కరిగిన లోహం అచ్చు కుహరానికి చేరుకునే మార్గం. అనేక సందర్భాల్లో ఇది అచ్చులోకి మెటల్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది.
రన్నర్- విడిపోయే విమానంలోని మార్గాలు అచ్చు కుహరానికి చేరుకోవడానికి ముందు కరిగిన లోహ ప్రవాహం నియంత్రించబడుతుంది.
గేట్- కరిగిన లోహం అచ్చు కుహరంలోకి ప్రవేశించే వాస్తవ ప్రవేశ స్థానం.
చాప్లెట్- అచ్చు కుహరం లోపల కోర్లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి చాప్లెట్లు దాని స్వంత బరువును చూసుకోవడానికి మరియు మెటాలోస్టాటిక్ శక్తులను అధిగమించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
చలి– చలి అనేది లోహ వస్తువులు, ఇవి ఏకరీతి లేదా కావలసిన శీతలీకరణ రేటును అందించడానికి కాస్టింగ్‌ల శీతలీకరణ రేటును పెంచడానికి అచ్చులో ఉంచబడతాయి.
రైజర్- ఇది కాస్టింగ్‌లో అందించబడిన కరిగిన లోహం యొక్క రిజర్వాయర్, తద్వారా ఘనీభవనం కారణంగా లోహం పరిమాణం తగ్గినప్పుడు వేడి మెటల్ తిరిగి అచ్చు కుహరంలోకి ప్రవహిస్తుంది.

4. ఇసుక అచ్చు తయారీ విధానం
సాధారణ ఇసుక అచ్చును తయారు చేసే విధానం క్రింది దశల్లో వివరించబడింది:

మొదట, ఒక దిగువ బోర్డు అచ్చు ప్లాట్‌ఫారమ్‌లో లేదా నేలపై ఉంచబడుతుంది, ఇది ఉపరితలం సమానంగా ఉంటుంది. డ్రాగ్ మోల్డింగ్ ఫ్లాస్క్‌ని డ్రాగ్ పార్ట్‌తో పాటు దిగువ బోర్డుపై తలక్రిందులుగా ఉంచారుబోర్డు మీద ఫ్లాస్క్ మధ్యలో నమూనా. ఫ్లాస్క్ యొక్క నమూనా మరియు గోడల మధ్య తగినంత క్లియరెన్స్ ఉండాలి, ఇది 50 నుండి 100 మిమీ వరకు ఉండాలి. పొడి ముఖం మీద ఇసుక చల్లబడుతుందినాన్‌స్టిక్కీ పొరను అందించడానికి బోర్డు మరియు నమూనా. అవసరమైన నాణ్యతతో తాజాగా తయారు చేయబడిన మౌల్డింగ్ ఇసుకను ఇప్పుడు డ్రాగ్‌లో మరియు నమూనాపై 30 నుండి 50 మిమీ మందం వరకు పోస్తారు. మిగిలిన డ్రాగ్ ఫ్లాస్క్ ఉందిపూర్తిగా బ్యాకప్ ఇసుకతో నింపబడి, ఇసుకను కుదించేందుకు ఏకరీతిలో దూసుకుపోతుంది. ఇసుక ర్యామ్మింగ్ చాలా గట్టిగా కుదించబడకుండా సరిగ్గా చేయాలి, ఇది వాయువుల నుండి తప్పించుకోవడం కష్టతరం చేస్తుంది,లేదా చాలా వదులుగా లేదు, తద్వారా అచ్చు తగినంత బలం కలిగి ఉండదు. ర్యామ్మింగ్ ముగిసిన తర్వాత, ఫ్లాస్క్‌లోని అదనపు ఇసుక ఫ్లాస్క్ అంచుల స్థాయికి ఫ్లాట్ బార్‌ను ఉపయోగించి పూర్తిగా స్క్రాప్ చేయబడుతుంది.

ఇప్పుడు, 1-నుండి 2-మి.మీ వ్యాసం కలిగిన ఒక పాయింటెడ్ ఎండ్‌తో కూడిన ఒక బిలం వైర్‌తో, ఫ్లాస్క్ యొక్క పూర్తి లోతు వరకు అలాగే వాయువుల తొలగింపును సులభతరం చేయడానికి డ్రాగ్‌లో బిలం రంధ్రాలు తయారు చేయబడతాయి. తారాగణం సమయంలోఘనీభవనం. ఇది డ్రాగ్ యొక్క తయారీని పూర్తి చేస్తుంది.

పూర్తయిన డ్రాగ్ ఫ్లాస్క్ ఇప్పుడు ఫోటోలో చూపిన విధంగా నమూనాను బహిర్గతం చేస్తూ దిగువ బోర్డ్‌కు చుట్టబడింది. మృదువుగా ఉపయోగించి, నమూనా చుట్టూ ఉన్న ఇసుక అంచులు మరమ్మత్తు చేయబడతాయి మరియు నమూనా యొక్క సగం భాగాన్ని ఉంచుతారుడ్రాగ్ నమూనా, దానిని డోవెల్ పిన్స్ సహాయంతో సమలేఖనం చేస్తుంది. డ్రాగ్ పైన ఉన్న కోప్ ఫ్లాస్క్ పిన్స్ సహాయంతో మళ్లీ సమలేఖనం చేయబడుతుంది. పొడి విడిపోయే ఇసుక అన్ని డ్రాగ్ మరియు నమూనాపై చల్లబడుతుంది.

స్ప్రూ పాసేజ్ చేయడానికి ఒక స్ప్రూ పిన్ నమూనా నుండి సుమారు 50 మిమీ దూరంలో ఉంది. అలాగే, అవసరమైతే అరిసెర్ పిన్ తగిన స్థలంలో ఉంచబడుతుంది మరియు తాజాగా తయారు చేయబడిన మౌల్డింగ్ ఇసుకను పోలి ఉంటుందిబ్యాకింగ్ ఇసుకతో పాటు డ్రాగ్ చల్లబడుతుంది. ఇసుక పూర్తిగా ర్యామ్ చేయబడింది, అదనపు ఇసుక స్క్రాప్ చేయబడింది మరియు డ్రాగ్‌లో ఉన్నట్లుగా కోప్‌లో బిలం రంధ్రాలు తయారు చేయబడతాయి.

స్ప్రూ పిన్ మరియు ఇ రైసర్ పిన్ జాగ్రత్తగా ఫ్లాస్క్ నుండి తీసివేయబడతాయి. తరువాత, పోయడం బేసిన్ స్ప్రూ పైభాగంలో కత్తిరించబడుతుంది. కోప్ డ్రాగ్ మరియు కోప్ మరియు డ్రాగ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌పై ఏదైనా వదులుగా ఉన్న ఇసుక నుండి వేరు చేయబడుతుందిబెలోస్ సహాయంతో డ్రాగ్ ఆఫ్ ఎగిరిపోతుంది. ఇప్పుడు, కోప్ మరియు డ్రాగ్ ప్యాటర్న్ సగభాగాలు డ్రా స్పైక్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా ఉపసంహరించబడతాయి మరియు అచ్చు కుహరాన్ని కొద్దిగా విస్తరించడానికి చుట్టూ ఉన్న నమూనాను ర్యాప్ చేయడం ద్వారాఅచ్చు గోడలు ఉపసంహరణ నమూనా ద్వారా చెడిపోలేదు. రన్నర్లు మరియు గేట్లు అచ్చు చెడిపోకుండా జాగ్రత్తగా అచ్చులో కత్తిరించబడతాయి. రన్నర్లు మరియు అచ్చు కుహరంలో ఏదైనా అదనపు లేదా వదులుగా ఉన్న ఇసుక ఊడిపోతుందిబెలోస్ ఉపయోగించి దూరంగా. ఇప్పుడు, ఒక పేస్ట్ రూపంలో ఎదుర్కొంటున్న ఇసుక అచ్చు కుహరం మరియు రన్నర్ల అంతటా వర్తించబడుతుంది, ఇది పూర్తి కాస్టింగ్‌కు మంచి ఉపరితల ముగింపుని ఇస్తుంది.

పొడి ఇసుక కోర్ కోర్ బాక్స్ ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. తగిన బేకింగ్ తర్వాత, ఫోటోలో చూపిన విధంగా అచ్చు కుహరంలో ఉంచబడుతుంది. కోప్‌ని డ్రాగ్‌లో భర్తీ చేయడం ద్వారా రెండింటి యొక్క అమరికను చూసుకోవాలిపిన్స్. కరిగిన లోహాన్ని పోయేటప్పుడు పైకి వచ్చే మెటాలోస్టాటిక్ ఫోర్స్‌ను జాగ్రత్తగా చూసుకోవడానికి కోప్‌పై తగిన బరువు ఉంచబడుతుంది. ఫోటోలో చూపిన విధంగా ఇప్పుడు అచ్చు పోయడానికి సిద్ధంగా ఉంది.