सामान्य रेत कास्टिंग दोषों का विवरण, कारण और उपचार

इसके कई कारण हैंरेत कास्टिंग दोषअसल मेंरेत ढलाई प्रक्रिया. लेकिन हम अंदर और बाहर के दोषों का विश्लेषण करके सटीक कारणों का पता लगा सकते हैं। मोल्डिंग प्रक्रिया में कोई भी अनियमितता कास्टिंग में दोष का कारण बनती है जिसे कभी-कभी सहन किया जा सकता है। आमतौर पर रेत कास्टिंग दोषों को उचित मोल्ड फिक्सिंग या वेल्डिंग और धातुकरण जैसे मरम्मत तरीकों से समाप्त किया जा सकता है। यहां इस लेख में हम सामान्य रेत कास्टिंग दोषों के कुछ विवरण देने का प्रयास करते हैं ताकि उनके अनुसार कारण और उपचार ढूंढे जा सकें।

निम्नलिखित प्रमुख प्रकार के दोष हैं जिनके होने की संभावना हैरेत ढलाई:
i) गैस दोष

ii) सिकुड़न गुहाएँ

iii) मोल्डिंग सामग्री दोष

iv) धातु दोष डालना

v) धातु संबंधी दोष

 

1. गैस दोष

इस श्रेणी के दोषों को ब्लो और ओपन ब्लो, वायु समावेशन और पिन होल पोरोसिटी में वर्गीकृत किया जा सकता है। ये सभी दोष काफी हद तक मोल्ड की कम गैस-पासिंग प्रवृत्ति के कारण होते हैं जो कम वेंटिलेशन, मोल्ड की कम पारगम्यता और/या कास्टिंग के अनुचित डिजाइन के कारण हो सकते हैं। सांचे की कम पारगम्यता, बदले में, रेत के महीन दाने के आकार, उच्च मिट्टी, उच्च नमी, या सांचों के अत्यधिक घूमने के कारण होती है।

ब्लो होल और ओपन ब्लो
ये कास्टिंग के अंदर या सतह पर मौजूद गोलाकार, चपटी या लम्बी गुहाएँ हैं। सतह पर इन्हें ओपन ब्लो कहा जाता है और अंदर रहते हुए इन्हें ब्लो होल कहा जाता है। पिघली हुई धातु में गर्मी के कारण, नमी भाप में परिवर्तित हो जाती है, जिसका कुछ हिस्सा जब ढलाई में फंस जाता है तो सतह पर पहुंचने पर झटके के रूप में या खुले झटके के रूप में समाप्त हो जाता है। नमी की उपस्थिति के अलावा, वे कम वेंटिलेशन और मोल्ड की कम पारगम्यता के कारण होते हैं। इस प्रकार, हरे रेत के सांचों में ब्लो होल्स से छुटकारा पाना बहुत मुश्किल है, जब तक कि उचित वेंटिलेशन प्रदान न किया जाए।

वायु समावेशन
भट्ठी में, करछुल में और साँचे में प्रवाह के दौरान पिघली हुई धातु द्वारा अवशोषित वायुमंडलीय और अन्य गैसें, जब बाहर निकलने की अनुमति नहीं दी जाती हैं, तो कास्टिंग के अंदर फंस जाएंगी और इसे कमजोर कर देंगी। इस दोष का मुख्य कारण उच्च तापमान डालना है जो अवशोषित गैस की मात्रा को बढ़ाता है; खराब गेटिंग डिज़ाइन जैसे बिना दबाव वाली गेटिंग में सीधे स्प्रूज़, फटे हुए मोड़ और गेटिंग में अन्य अशांति पैदा करने वाली प्रथाएं, जो वायु आकांक्षा को बढ़ाती हैं और अंततः मोल्ड की कम पारगम्यता को बढ़ाती हैं। उपाय यह होगा कि उचित डालने का तापमान चुना जाए और अशांति को कम करके गेटिंग प्रथाओं में सुधार किया जाए।

पिन होल सरंध्रता
यह पिघली हुई धातु में हाइड्रोजन के कारण होता है। इसे भट्ठी में या साँचे की गुहा के अंदर पानी के पृथक्करण द्वारा उठाया जा सकता था। जैसे ही पिघली हुई धातु जम जाती है, उसका तापमान कम हो जाता है जिससे गैसों की घुलनशीलता कम हो जाती है, जिससे घुली हुई गैसें बाहर निकल जाती हैं। ठोस धातु को छोड़ते समय हाइड्रोजन बहुत छोटे व्यास और लंबे पिन छिद्रों का कारण बनेगी जो भागने का मार्ग दिखाएंगे। पिन छिद्रों की ये श्रृंखला उच्च परिचालन दबाव के तहत तरल पदार्थ के रिसाव का कारण बनती है। इसका मुख्य कारण उच्च तापमान डालना है जो गैस पिक-अप को बढ़ाता है।

सिकुड़न गुहाएँ
ये कास्टिंग के जमने के दौरान होने वाले तरल संकोचन के कारण होते हैं। इसकी भरपाई के लिए, तरल धातु की उचित फीडिंग के साथ-साथ उचित कास्टिंग डिजाइन की भी आवश्यकता होती है।

2. मोल्डिंग सामग्री दोष

इस श्रेणी के अंतर्गत वे दोष आते हैं जो मोल्डिंग सामग्री की विशेषताओं के कारण होते हैं। जिन दोषों को इस श्रेणी में रखा जा सकता है वे हैं कटना और धोना, धातु का प्रवेश, संलयन, खत्म होना, चूहे की पूंछ और बक्कल, सूजन और गिरना। ये दोष अनिवार्य रूप से इसलिए होते हैं क्योंकि मोल्डिंग सामग्री अपेक्षित गुणों की नहीं होती है या अनुचित रैमिंग के कारण होती है।

काटना और धोना
ये खुरदरे धब्बे और अतिरिक्त धातु के क्षेत्र के रूप में दिखाई देते हैं, और पिघली हुई धातु के बहने से मोल्डिंग रेत के क्षरण के कारण होते हैं। यह मोल्डिंग रेत में पर्याप्त ताकत न होने या पिघली हुई धातु के उच्च वेग से बहने के कारण हो सकता है। पूर्व को मोल्डिंग रेत के उचित चयन और उपयुक्त मोल्डिंग विधि का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है। धातु में अशांति को कम करने के लिए गेटिंग डिज़ाइन में बदलाव करके, गेटों के आकार को बढ़ाकर या कई इन-गेट्स का उपयोग करके उत्तरार्द्ध का ध्यान रखा जा सकता है।

धातु प्रवेश
जब पिघली हुई धातु रेत के कणों के बीच अंतराल में प्रवेश करती है, तो परिणाम एक खुरदरी ढलाई वाली सतह होगी। इसका मुख्य कारण यह है कि या तो रेत के दाने का आकार बहुत मोटा है, या फिर मोल्ड कैविटी पर कोई मोल्ड वॉश नहीं लगाया गया है। यह उच्च तापमान के कारण भी हो सकता है। उचित अनाज के आकार का चयन, उचित मोल्ड वॉश के साथ मिलकर इस दोष को खत्म करने में सक्षम होना चाहिए।

विलय
यह पिघली हुई धातु के साथ रेत के कणों के संलयन के कारण होता है, जिससे ढलाई की सतह पर एक भंगुर, कांच जैसा रूप दिखाई देता है। इस दोष का मुख्य कारण यह है कि मोल्डिंग रेत में मिट्टी कम अपवर्तक होती है या डालने का तापमान बहुत अधिक होता है। उचित प्रकार और बेंटोनाइट की मात्रा का चयन इस दोष को ठीक कर देगा।

रन आउट
अपवाह तब होता है जब पिघली हुई धातु साँचे से बाहर निकल जाती है। यह या तो दोषपूर्ण मोल्ड निर्माण के कारण या दोषपूर्ण मोल्डिंग फ्लास्क के कारण हो सकता है।

चूहे की पूँछ और बक्कल
चूहे की पूंछ पिघली हुई धातु में अत्यधिक गर्मी के कारण मोल्ड गुहा की त्वचा की संपीड़न विफलता के कारण होती है। गर्मी के प्रभाव में, रेत फैलती है, जिससे सांचे की दीवार पीछे की ओर खिसक जाती है और इस प्रक्रिया में जब दीवार ढीली हो जाती है, तो ढलाई की सतह पर इसे एक छोटी रेखा के रूप में चिह्नित किया जा सकता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। ऐसी कई विफलताओं के साथ , कास्टिंग सतह पर कई आड़ी-तिरछी छोटी रेखाएं हो सकती हैं। बकल्स चूहे की पूँछें होती हैं जो गंभीर होती हैं। इन दोषों का मुख्य कारण यह है कि मोल्डिंग रेत में खराब विस्तार गुण और गर्म शक्ति होती है या डालने वाली धातु में गर्मी बहुत अधिक होती है। इसके अलावा, लगाई गई फेसिंग रेत में आवश्यक कुशनिंग प्रभाव प्रदान करने के लिए पर्याप्त कार्बनयुक्त सामग्री नहीं होती है। रेत सामग्री का सामना करने का उचित चयन और डालने का तापमान इन दोषों की घटनाओं को कम करने के उपाय हैं

सूजना
मेटालोस्टैटिक बलों के प्रभाव में, मोल्ड की दीवार पीछे की ओर खिसक सकती है जिससे कास्टिंग के आयामों में वृद्धि हो सकती है। सूजन के परिणामस्वरूप, कास्टिंग की भोजन संबंधी आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं, जिनका ध्यान राइजिंग के उचित विकल्प द्वारा रखा जाना चाहिए। इसका मुख्य कारण अपनाई गई दोषपूर्ण सांचा-निर्माण प्रक्रिया है। सांचे की उचित रैमिंग से यह दोष ठीक हो जाना चाहिए।

बूँद
आमतौर पर कोप सतह से ढीली मोल्डिंग रेत या गांठों का मोल्ड गुहा में गिरना इस दोष के लिए जिम्मेदार है। यह मूलतः कोप फ्लास्क की अनुचित रैमिंग के कारण है।

3. धातु दोष डालना

गलतियाँ और शीत बन्द
मिसरुन तब होता है जब धातु पूरी तरह से सांचे की गुहा को भरने में असमर्थ होती है और इस प्रकार बिना भरी हुई गुहाओं को छोड़ देती है। कोल्ड शट तब होता है जब दो धातु धाराएं मोल्ड गुहा में मिलते समय एक साथ ठीक से फ्यूज नहीं होती हैं, जिससे कास्टिंग में असंतोष या कमजोर स्थान होता है। कभी-कभी कोल्ड शट की स्थिति तब देखी जा सकती है जब कास्टिंग में कोई शार्प कॉमर्स मौजूद नहीं होता है। ये दोष मुख्य रूप से पिघली हुई धातु की कम तरलता या कास्टिंग की अनुभाग मोटाई बहुत छोटी होने के कारण होते हैं। उत्तरार्द्ध को उचित कास्टिंग डिज़ाइन द्वारा ठीक किया जा सकता है। उपलब्ध उपाय धातु की संरचना को बदलकर या डालने का तापमान बढ़ाकर उसकी तरलता को बढ़ाना है। यह दोष तब भी हो सकता है जब गर्मी हटाने की क्षमता बढ़ जाती है जैसे कि हरे रेत के सांचों के मामले में। बड़े सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात वाली कास्टिंग में इन दोषों की संभावना अधिक होती है। यह दोष उन सांचों में भी होता है जो गैसों के पिछले दबाव के कारण ठीक से हवादार नहीं होते हैं। उपाय मूलतः साँचे के डिज़ाइन में सुधार कर रहे हैं।

स्लैग समावेशन
पिघलने की प्रक्रिया के दौरान, धातु में मौजूद अवांछित ऑक्साइड और अशुद्धियों को हटाने के लिए फ्लक्स जोड़ा जाता है। टैपिंग के समय धातु को सांचे में डालने से पहले करछुल से स्लैग को ठीक से हटा देना चाहिए। अन्यथा, मोल्ड गुहा में प्रवेश करने वाला कोई भी स्लैग कास्टिंग को कमजोर कर देगा और कास्टिंग की सतह को भी खराब कर देगा। इसे कुछ स्लैग-ट्रैपिंग तरीकों जैसे बेसिन स्क्रीन या रनर एक्सटेंशन डालने से समाप्त किया जा सकता है।

4. धातु संबंधी दोष।

गर्म आँसू
चूंकि उच्च तापमान पर धातु की ताकत कम होती है, इसलिए किसी भी अवांछित शीतलन तनाव के कारण कास्टिंग टूट सकती है। इसका मुख्य कारण खराब कास्टिंग डिजाइन है।

हॉट स्पॉट
ये कास्टिंग के ठंडा होने के कारण होते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रे कास्ट आयरन में थोड़ी मात्रा में सिलिकॉन होने से, ठंडी सतह पर बहुत कठोर सफेद कास्ट आयरन उत्पन्न हो सकता है। यह हॉट स्पॉट इस क्षेत्र की आगामी मशीनिंग में हस्तक्षेप करेगा। हॉट स्पॉट को खत्म करने के लिए उचित धातुकर्म नियंत्रण और शीतलन अभ्यास आवश्यक हैं।

 

जैसा कि पिछले पैराग्राफों से देखा गया है, कुछ दोषों के उपचार भी दूसरों के कारण होते हैं। इसलिए, फाउंड्री इंजीनियर को कास्टिंग का उसके अंतिम अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से विश्लेषण करना होता है और इस प्रकार सबसे अवांछनीय कास्टिंग दोषों को खत्म करने या कम करने के लिए एक उचित मोल्डिंग प्रक्रिया पर पहुंचना होता है।