કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગ ભાગો

જ્યારે લોકો 'કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગ પાર્ટ્સ' સાંભળે છે, ત્યારે તાત્કાલિક જોડાણ ઘણીવાર 'ઉચ્ચ-પ્રદર્શન', 'એરોસ્પેસ' અથવા 'મેડિકલ ઇમ્પ્લાન્ટ્સ' હોય છે. તે ખોટું નથી, પરંતુ તે સપાટી-સ્તરની સમજ છે જે ખરેખર આ ઘટકો બનાવવાની ગંભીર વાસ્તવિકતા પર ચળકાટ કરે છે. વાસ્તવિક પડકાર માત્ર એલોયની સ્પેક શીટમાં જ નથી; તે ધાતુના પીગળેલા, પ્રતિક્રિયાશીલ ખાબોચિયાંમાંથી પરિમાણીય રીતે સ્થિર, ખામી રહિત ભાગમાં સંક્રમણનું સંચાલન કરે છે જે ટર્બાઇન અથવા માનવ શરીરમાં ટકી શકે છે. ઘણા માને છે કે જો તમે સ્ટીલ કાસ્ટ કરી શકો છો, તો તમે કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટ કરી શકો છો. તે ધારણામાં થોડી દુકાનો કરતાં વધુ પૈસા ખર્ચ્યા છે.

એલોય માત્ર એક ફોર્મ્યુલા નથી, તે એક વર્તન છે

સામાન્ય CoCrMo ગ્રેડની જેમ કોબાલ્ટ-ક્રોમિયમ એલોય સાથે કામ કરવું એ નમ્રતાનો પાઠ છે. તમે એવી સામગ્રી સાથે કામ કરી રહ્યાં છો કે જેમાં અવિશ્વસનીય રીતે ઉચ્ચ ગલનબિંદુ હોય અને સ્થિર ઓક્સાઈડ બનાવવાનું ખરાબ વલણ હોય. આ કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા, ખાસ કરીને ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ જેનો આપણે બહોળા પ્રમાણમાં ઉપયોગ કરીએ છીએ, તે તાપમાન, મોલ્ડ પ્રીહિટ અને રેડવાની ઝડપ વચ્ચે ચુસ્ત ચાલ બની જાય છે. મોલ્ડ પ્રીહિટ પર થોડીક ડિગ્રી બંધ, અને તમને મિસ્ટ્રન્સ મળે છે. રેડવાની પ્રક્રિયા ખૂબ જ ધીમી છે, અને તમે ઠંડા શટ્સ મેળવો છો. ખૂબ જ ઝડપી, અને તમે ગેસને ફસાવશો અથવા સિરામિક શેલને ભૂંસી નાખશો. તે તમે અનુસરો છો તે રેસીપી નથી; તે એક પ્રતિક્રિયા છે જેની તમે અપેક્ષા અને નિયંત્રણ કરવાનો પ્રયાસ કરો છો.

મને થોડા વર્ષો પહેલા ગેસ ટર્બાઇન સીલ સેગમેન્ટ માટે એક બેચ યાદ છે. રસાયણશાસ્ત્ર સંપૂર્ણ હતું, મીણ પેટર્નનું વૃક્ષ દોષરહિત હતું. પરંતુ અમારી પાસે તે દિવસે ભઠ્ઠી પર એક નવો વ્યક્તિ હતો. અમે પણ ચલાવીએ છીએ તે નિકલ આધારિત સુપરએલોય માટે તેણે માનક પ્રોટોકોલનું પાલન કર્યું. પરિણામ? ઘાટમાં ધાતુ 'પેનકેક' થઈ ગઈ - તે ખૂબ જ ઝડપથી તેની પ્રવાહીતા ગુમાવી દીધી. ભાગો દૃષ્ટિની રીતે ઠીક દેખાતા હતા, પરંતુ એક્સ-રેએ જાડા ભાગોમાં આંતરિક સંકોચન છિદ્રાળુતા દર્શાવ્યું હતું. સમગ્ર ગરમી ભંગાર થઈ ગઈ હતી. તે દિવસ હતો જ્યારે ટીમે ખરેખર આંતરિક કર્યું કે કોબાલ્ટ એલોય માફ કરતા નથી. તેમની નક્કરતા શ્રેણી અને થર્મલ વાહકતા અનન્ય જાનવરો છે. તમે સામાન્ય અરજી કરી શકતા નથી કાસ્ટિંગ નિયમો

આ તે છે જ્યાં QSY જેવી દુકાનમાં 30+ વર્ષ જેવો લાંબા ગાળાનો અનુભવ મૂર્ત બની જાય છે. તે જાદુઈ યુક્તિ કર્યા વિશે નથી; તે વિવિધ ભૂમિતિઓ માટે કારણ-અને-અસરની ઊંડી, લગભગ સાહજિક પુસ્તકાલય ધરાવવા વિશે છે. તમે જાણો છો કે પાતળી-દિવાલોવાળા વાલ્વ ઘટકને ભારે વસ્ત્રોની પ્લેટની તુલનામાં ધરમૂળથી અલગ ગેટીંગ અને રાઇઝિંગ વ્યૂહરચનાની જરૂર છે, પછી ભલે તે સમાન એલોય ગ્રેડના હોય. ધાતુ ક્યારેય ઓગળે તે પહેલાંનું જ્ઞાન પેટર્ન એન્જિનિયરિંગમાં છે.

શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ: સિરામિક ત્વચા સાથે ચોકસાઇ

જટિલ, ઉચ્ચ અખંડિતતા માટે કોબાલ્ટ એલોય ભાગો, શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ - એક પ્રકારનું રોકાણ કાસ્ટિંગ - ઘણીવાર એકમાત્ર વ્યવહારુ માર્ગ છે. સપાટીની પૂર્ણાહુતિ અને પરિમાણીય ચોકસાઈ રેતીના કાસ્ટિંગ દ્વારા મેળ ખાતી નથી. પરંતુ સિરામિક શેલ પોતે એક જટિલ ચલ છે. કોબાલ્ટ એલોય પ્રતિક્રિયાશીલ છે. જો શેલના બાઈન્ડર અથવા પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીમાં કોઈ અશુદ્ધિઓ હોય જે ઊંચા તાપમાને સ્થાનિક ઓક્સિજન સંભવિતને ઘટાડી શકે છે, તો તમને 'મેટલ-મોલ્ડ પ્રતિક્રિયા' નામની ઘટના મળે છે. તે કાસ્ટિંગ પર સખત, બરડ, ઘણીવાર દૂષિત સપાટીનું સ્તર બનાવે છે જે મશીન બંધ કરવા માટે એક દુઃસ્વપ્ન છે અને તિરાડો છુપાવી શકે છે.

અમે કોબાલ્ટ આધારિત કામ માટે અમારી શેલ સિસ્ટમમાં ડાયલ કરવામાં મહિનાઓ ગાળ્યા. તે માલિકીનું મિશ્રણ છે, પરંતુ ભાવાર્થ એ સિલિકા-ફ્રી બાઈન્ડર સિસ્ટમ સાથે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિના અને ઝિર્કોનિયા રિફ્રેક્ટરીઝનો ઉપયોગ કરે છે. સૂકવણી અને ફાયરિંગ ચક્ર ઘાતકી છે - કાર્બનિક પદાર્થોને બાળી નાખવા અને શેલને મજબૂત, નિષ્ક્રિય પાત્રમાં સિન્ટર કરવા માટે ખૂબ ઊંચા તાપમાને ધીમી રેમ્પ છે. ઝડપી ફાયરિંગ ચક્ર નબળા શેલ તરફ દોરી જાય છે જે રેડતા સમયે ક્રેક કરી શકે છે અથવા વધુ ખરાબ, માઇક્રો-ક્રેક્સ બનાવે છે જે ધાતુને ઘૂસી જવા દે છે અને સપાટીને બગાડે છે. મેં સિરામિક દાઢી ધરાવતા ભાગોને બહાર આવતા જોયા છે. તે બધા પુનઃકાર્ય, અથવા સ્ક્રેપ છે.

શેલ રૂમ સાથેની ભાગીદારી નિર્ણાયક છે. QSY પર, કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગ એક છત નીચે છે, જે મદદ કરે છે. મશીનનિસ્ટ કે જેમણે પાછળથી આ સખત સામગ્રીને કાપવી પડે છે જો શેલ પ્રક્રિયા બંધ હોય તો તેઓ તરત જ ફરિયાદ કરશે, કારણ કે જ્યારે તેઓ પ્રતિક્રિયાશીલ સપાટીના સ્તરને અથડાવે છે ત્યારે તેમના ટૂલનું જીવન ઘટી જાય છે. તે આંતરિક પ્રતિસાદ લૂપ અમૂલ્ય છે. તે ફાઉન્ડ્રી બાજુને શરૂઆતથી અંત સુધી સમસ્યાની માલિકી માટે દબાણ કરે છે, માત્ર તે ભાગને રેતીમાંથી હલાવવામાં ન આવે ત્યાં સુધી નહીં.

જ્યાં CNC મશીનિંગ ચેટમાં પ્રવેશે છે

ના કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગ ભાગ ખરેખર 'નેટ-આકાર' છે. તમારે હંમેશા મશીનિંગની જરૂર છે, અને આ તે છે જ્યાં રબર રસ્તાને મળે છે. કોબાલ્ટ એલોય મશીન માટે કુખ્યાત રીતે મુશ્કેલ છે. તેઓ ઝડપથી કામ કરે છે, તેઓ ઘર્ષક છે અને તેઓ ઊંચા તાપમાને તાકાત જાળવી રાખે છે. નબળા મશીનવાળા ભાગમાં શેષ તણાવ અથવા સૂક્ષ્મ તિરાડો હોઈ શકે છે જે સેવામાં અકાળ નિષ્ફળતાનું કારણ બને છે. તેથી જ એક સંકલિત કામગીરી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

જેમ-કાસ્ટ ભાગમાં સ્કેલ, ગેટ સિસ્ટમ અને વધારાની સામગ્રી ('સ્ટોક') હોય છે. પ્રથમ પગલું ઘણીવાર ઘર્ષક કટ-ઓફ વ્હીલ વડે દરવાજાને દૂર કરવાનું છે - દરેક જગ્યાએ ઉડતી સ્પાર્ક્સ. પછી તે CNC મિલ અથવા લેથ પર જાય છે. સાધનની પસંદગી એ બધું છે. ફિનિશિંગ માટે તમારે સખત ટૂલહોલ્ડર્સ, પ્રીમિયમ કાર્બાઇડ ગ્રેડ, ક્યારેક સિરામિક અથવા CBN ઇન્સર્ટની પણ જરૂર છે. શીતકનું દબાણ અને વોલ્યુમ બિન-વાટાઘાટપાત્ર છે; તમારે ગરમીને નિયંત્રિત કરવા અને ચિપ્સને ધોવા માટે કટને પૂરવું આવશ્યક છે. એક ચિપ કે જે તરત જ ફરીથી કાપે છે તે દાખલને બરબાદ કરે છે.

અમે ગંભીર-સેવા વાલ્વ માટે કોબાલ્ટ-આધારિત એલોય બેઠકોની શ્રેણીબદ્ધ મશીનિંગ કર્યું. સીલિંગ સપાટી પરની સહનશીલતા માઇક્રોનમાં હતી. પડકાર એ હતો કે હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી કાસ્ટિંગમાં સહેજ, અણધારી વિકૃતિ હતી. અમારા CNC પ્રોગ્રામરોએ અંતિમ ફિનિશિંગ પાસ પહેલાં ફિક્સ્ચરમાં ભાગની વાસ્તવિક ભૂમિતિનો 'નકશો' બનાવવા માટે તપાસની દિનચર્યાઓ બનાવવાની હતી. તેમાં સમય ઉમેરાયો, પરંતુ સીલની ખાતરી આપવાનો તે એકમાત્ર રસ્તો હતો. આ પ્રકારની અનુકૂલનશીલ મશીનિંગ પાઠ્યપુસ્તકમાં નથી; તે થોડા ખર્ચાળ કાસ્ટિંગને સ્ક્રેપ કરીને અને શા માટે બહાર કાઢવાથી જન્મ્યું છે.

હીટ ટ્રીટમેન્ટ: ધ સાયલન્ટ ગેમ-ચેન્જર

આ સૌથી વધુ અવગણાયેલ પાસું હોઈ શકે છે. કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગના ગુણધર્મો હીટ ટ્રીટ ફર્નેસમાં બનાવવામાં આવે છે, કાસ્ટિંગ ફર્નેસમાં નહીં. સોલ્યુશન ટ્રીટીંગ, વૃદ્ધત્વ - આ ચક્ર અંતિમ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, કાર્બાઇડ વિતરણ અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. તે ખોટું મેળવો, અને તમારી પાસે યોગ્ય રસાયણશાસ્ત્રનો એક ભાગ છે જે જંકની જેમ કરે છે.

સમસ્યા સુસંગતતા છે. મોટા, જાડા-વિભાગનો ભાગ અને સમાન ગરમીમાંથી એક નાનો, પાતળો ભાગ સમાન સમય-તાપમાન પ્રોફાઇલ જોઈ શકતા નથી. જાડા વિભાગનો મુખ્ય ભાગ ઉકેલના તાપમાન સુધી પહોંચી શકતો નથી, જે અનિચ્છનીય તબક્કાઓ છોડી દે છે. અમે સર્જીકલ ઇમ્પ્લાન્ટ પ્રોટોટાઇપ્સની દોડ સાથે આ સખત રીતે શીખ્યા. તાણયુક્ત શક્તિ અને થાકનું જીવન ભાગ-ભાગ-ભાગ અસંગત હતું. ગુનેગાર ભઠ્ઠીની થર્મલ એકરૂપતા અને અમારી લોડિંગ પેટર્ન હતી. અમારે મલ્ટીપલ-ઝોન કંટ્રોલ અને કડક લોડ મેનેજમેન્ટ પ્રોટોકોલ સાથે ચોકસાઇવાળા ભઠ્ઠીઓમાં રોકાણ કરવું પડ્યું. હવે, જટિલ ઘટકો માટે, અમે થર્મલ ઇતિહાસને ચકાસવા માટે લોડની અંદર બલિદાનના ભાગોમાં એમ્બેડ કરેલા થર્મોકોપલ્સનો પણ ઉપયોગ કરીએ છીએ.

તે એક ખર્ચાળ પગલું છે, પરંતુ તે તે છે જે કોમોડિટી કાસ્ટિંગને ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતા ઘટકથી અલગ કરે છે. તમે એક ભાગમાં માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરનું નિરીક્ષણ કરી શકતા નથી; તમારે તેની પ્રક્રિયા કરવી પડશે. આ બેકએન્ડ ક્ષમતા એ QSY જેવા સપ્લાયરને મેડિકલ અને એરોસ્પેસ વર્ક માટે વિશ્વસનીય બનાવે છે, જ્યાં પેપરવર્ક (હીટ ટ્રીટ ચાર્ટ) એ ભાગ જેટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે.

વાસ્તવિક માપ: નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ અને પુનરાવર્તન

માં નિપુણતાની સાચી કસોટી કોબાલ્ટ એલોય કાસ્ટિંગ ભાગો સંપૂર્ણ પ્રથમ લેખ નથી. નિષ્ફળતાઓને તમે કેવી રીતે હેન્ડલ કરો છો. અમારી પાસે રાસાયણિક પંપ માટે એક ઘટક હતો જે થોડા સો કલાકો પછી થાકમાં નિષ્ફળ ગયો. ગ્રાહક, સમજી શકાય તેવું, અસ્વસ્થ હતો. પોસ્ટમોર્ટમમાં ફ્રેક્ચરની સપાટી પર SEM/EDS પૃથ્થકરણ કરીને ભાગને વિભાજીત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. અમને નોન-મેટાલિક સમાવિષ્ટોનું ક્લસ્ટર મળ્યું - સંભવતઃ શેલમાંથી તૂટેલા સિરામિકનો ટુકડો અથવા સ્લેગ કણ-જે ક્રેક ઇનિશિયેશન સાઇટ તરીકે કામ કરે છે.

તે સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા સમીક્ષા તરફ દોરી ગયું: રેડતા દરમિયાન અમારા મેટલ ફિલ્ટરેશનમાં સુધારો કરવો (અમે ગેટીંગ સિસ્ટમમાં સિરામિક ફોમ ફિલ્ટર પર સ્વિચ કર્યું), એસેમ્બલી પહેલાં સિરામિક શેલ્સનું વધુ સખત નિરીક્ષણ, અને ગલન દરમિયાન વધુ વારંવાર સ્લેગ સ્કિમિંગનો અમલ કરવો. આ 'ફિક્સ' એક ક્રિયા ન હતી; તે નિયંત્રણોનું પ્રણાલીગત કડક હતું. આગલી બેચ સમસ્યા વિના ચાલી. તે નિષ્ફળતા, જેટલી પીડાદાયક હતી, તેણે કદાચ એક ડઝન સફળ રન કરતાં અમારી પ્રક્રિયાને સુધારવા માટે વધુ કર્યું.

આ છે અનગ્લામરસ બાજુ. તે 'એરોસ્પેસ-ગ્રેડ' ની સિઝલ વેચવા વિશે નથી. તે ધાતુશાસ્ત્રની પ્રયોગશાળા, ગુણવત્તા પ્રણાલીઓ અને તમારા પોતાના કાર્યને તોડી પાડવા, મૂળ કારણ શોધવા અને તમે કેવી રીતે કાર્ય કરો છો તે બદલવાની સંસ્કૃતિ રાખવા વિશે છે. તે વાત કરવાનો 30 વર્ષનો અનુભવ છે. તે આ નાના, સખત જીતેલા સુધારાઓનું સંચય છે જે કંઈક માંગવા જેવું બનાવવા માટે વિશ્વસનીય પ્રક્રિયા બનાવે છે. કોબાલ્ટ આધારિત એલોય કાસ્ટિંગ અંતે, મીણની પેટર્નથી અંતિમ નિરીક્ષણ સુધીનો ભાગ ખૂબ જ લાંબી સાંકળમાં સૌથી નબળી કડી જેટલો જ સારો છે.