दीर्घकालिक उपयोग के लिए एक स्थायी डाई कास्टिंग मोल्ड की डिजाइन कैसे करें?

डाई कास्टिंग मोल्ड की लंबी आयु के लिए सही टूल स्टील का चयन और उपचार

H13 बनाम DIN 1.2367 बनाम वैकल्पिक: थर्मल थकान, कठोरता और लागत के बीच समझौता

जब उन डाई कास्टिंग मोल्ड्स के साथ काम कर रहे होते हैं जो तीव्र तापीय चक्रों से गुजरते हैं, तो स्टील के चयन का उनके आयुष्काल पर वास्तविक प्रभाव पड़ता है। H13 टूल स्टील क्रोमियम, मॉलिब्डेनम और वैनेडियम के मिश्रण के कारण तापीय थकान के प्रति प्रतिरोध के लिए खास तौर पर उभरता है, जो लगभग 600 डिग्री सेल्सियस पर भी इसे स्थिर बनाए रखता है। DIN 1.2367 झटकों के प्रति बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है, लेकिन तापीय झटकों के प्रति लगभग 10 से 15 प्रतिशत कम प्रभावी होता है, इसलिए यह उन स्थितियों में बेहतर काम करता है जहाँ चक्र कम होते हैं लेकिन प्रभाव तीव्र होते हैं। P20 स्टील जैसे सस्ते विकल्प कम तापमान पर छोटे उत्पादन चक्रों के लिए काम आ सकते हैं, लेकिन आमतौर पर ये एल्युमीनियम के साथ उपयोग में 150,000 चक्र पूरे होने से पहले ही असफल हो जाते हैं। बड़े पैमाने के उत्पादन में, तापीय थकान प्रतिरोध पर ध्यान केंद्रित करना तर्कसंगत होता है क्योंकि शुरुआती दरारों के कारण प्रति मोल्ड केवल प्रतिस्थापन और समय नष्ट होने के कारण 20,000 डॉलर तक की लागत आ सकती है, जैसा कि पोनमैन के 2023 के शोध में बताया गया है।

ऊष्मा उपचार का अनुकूलन: संतुलित कठोरता (48—52 HRC), टक्कर सहनशीलता और सूक्ष्म संरचनात्मक स्थिरता प्राप्त करना

स्टील सामग्री का अधिकतम लाभ उठाने के लिए ऊष्मा उपचार को सही तरीके से करना बिल्कुल आवश्यक है। जब इसे ठीक से किया जाता है, तो लगभग 600 डिग्री सेल्सियस पर तीन बार एनीलिंग (टेम्परिंग) करने से आमतौर पर रॉकवेल स्केल पर 48 से 52 के बीच का आदर्श स्तर प्राप्त होता है। इससे सामग्री को अत्यधिक भंगुर बनाए बिना अच्छी घर्षण प्रतिरोधकता प्राप्त होती है। यदि शीतलन के दौरान तापमान 5 डिग्री से अधिक भिन्न हो जाता है, तो चीजें तेजी से गलत होने लगती हैं। हमें वहां कार्बाइड्स के बनने के संकेत दिखाई देते हैं जहां उनका होना उचित नहीं है, जिससे समय के साथ धातु की संरचना कमजोर हो जाती है। उद्योग के आंकड़े बताते हैं कि दो-स्तरीय टेम्परिंग प्रक्रिया का उपयोग करने से साँचे लगभग 30 प्रतिशत अधिक समय तक चलते हैं, क्योंकि इससे दानों की सीमाओं को बेहतर ढंग से नियंत्रित करने में मदद मिलती है। और यह भी न भूलें कि भट्ठियों को सही ढंग से कैलिब्रेटेड रखना भी बहुत महत्वपूर्ण है। शीतलन दर में छोटे परिवर्तन भी बहुत अधिक मायने रखते हैं। मात्र 1% का अंतर थर्मल थकान सामर्थ्य को आधा कर सकता है, इसलिए नियमित जांच इस क्षेत्र में व्यापार का एक हिस्सा है।

डाई कास्टिंग मोल्ड में थर्मल प्रबंधन का इंजीनियरिंग

शीतलन चैनल का लेआउट, अनुरूप शीतलन और थर्मल ग्रेडिएंट नियंत्रण क्रैकिंग में देरी करने के लिए

अच्छा थर्मल नियंत्रण प्राप्त करना शुरू होता है कि हम उन शीतलन चैनलों को कैसे डिजाइन करते हैं। पुरानी सीधी रेखाओं के दृष्टिकोण से हॉट स्पॉट विकसित होते हैं, जो कि सड़क पर सामग्री तनाव के मुद्दों के साथ समस्याओं का कारण बन सकते हैं। अनुरूप शीतलन तकनीक में प्रवेश करें, जहां 3 डी मुद्रित चैनल वास्तव में मोल्ड के आकार से मेल खाते हैं सीधे लाइनों में चलने के बजाय। यह गर्मी को भाग में समान रूप से फैलाता है। हमने देखा है कि तापमान अंतर में लगभग 40% की कमी आई है प्रमुख क्षेत्रों में, जिसका अर्थ है कि गर्मी की जांच से दरारें उत्पादन चक्र में बाद में होती हैं। मोल्ड की सतह को 300 डिग्री सेल्सियस से कम रखने से भी मोल्ड के विकृत होने से बचा जा सकता है। कई दुकानें अब इन उन्नत शीतलन डिजाइनों को सेंसर के साथ जोड़ती हैं जो वास्तविक समय में तापमान को ट्रैक करते हैं, जिससे ऑपरेटरों को विनिर्माण रन के दौरान परिस्थितियों में बदलाव के अनुसार शीतल द्रव प्रवाह को ट्विक करने की अनुमति मिलती है।

कास्टिंग चक्र डेटा अंतर्दृष्टिः कैसे तापमान में उतार-चढ़ाव उच्च मात्रा वाले डाई कास्टिंग मोल्ड में थर्मल थकान को तेज करता है

जब उच्च मात्रा उत्पादन लाइनों चलाने, यह वास्तव में निरंतर हीटिंग और ठंडा है कि अंततः टूट जाता है मर जाता है। इन चक्रों के दौरान जब भी तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर जाता है, तो उपकरण की स्टील सामग्री के अंदर छोटे तनाव बनते हैं। लगभग पचास हजार ऐसे चक्रों के बाद, ये जमा तनाव सतह पर दिखाई देने वाले गर्मी चेक दरारों के रूप में खुद को दिखाते हैं। वास्तविक कार्यशाला के आंकड़ों को देखते हुए, हमें पता चलता है कि जब भाग बहुत जल्दी ठंडा हो जाते हैं - कहें कि पंद्रह सेकंड से कम समय में - तो यह कुछ सबसे खराब थर्मल शॉक समस्याओं का कारण बनता है। निर्माताओं ने पाया है कि ठंढ के समय को बीस प्रतिशत तक बढ़ाकर और अचानक गिरने के बजाय धीरे-धीरे तापमान में बदलाव करके चरम ताप तनाव के स्तर को लगभग पैंतीस प्रतिशत तक कम किया जा सकता है। इस तरह के समायोजन ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण जैसे उद्योगों में एक वास्तविक अंतर बनाते हैं जहां एक डाई की अवधि का उत्पादन गति और तैयार घटकों की गुणवत्ता दोनों पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

संरचनात्मक अखंडता और तनाव वितरण के लिए डाई कास्टिंग मोल्ड ज्यामिति का अनुकूलन

महत्वपूर्ण डिजाइन तत्वः तनाव के स्तर को कम करने के लिए फिलेट्स, रेडियल्स, ड्राफ्ट एंगल्स और डिपार्टिंग लाइन ज्यामिति

गर्मी से प्रसारित होने या यांत्रिक रूप से तनाव महसूस करने पर उन तीखे कोनों और आकार में अचानक बदलाव वास्तव में समस्या वाले स्थान बन जाते हैं। वे तनाव संकेंद्रण पैदा करते हैं जो दरारों के बनने के स्थानों को तेजी से बढ़ा देते हैं। जब हम उन सुंदर गोल किनारों को जोड़ते हैं (कम से कम 1.5 मिमी त्रिज्या के साथ), तो यह गर्मी और यांत्रिक बलों दोनों को बड़े क्षेत्रों में फैला देता है, जिसका अर्थ है कि दरारों के शुरू होने के लिए कम स्थान होते हैं। 2022 में इंटरनेशनल जर्नल ऑफ मेटलकास्टिंग में प्रकाशित कुछ हालिया शोध के अनुसार, उचित आकार के फिलेट्स वाले एल्यूमीनियम डाई कास्टिंग मोल्ड तीखे किनारों वाले मोल्ड की तुलना में वास्तव में 40% से 60% तक अधिक समय तक चलते हैं। ड्राफ्ट कोणों को सही ढंग से रखना भी बहुत बड़ा अंतर लाता है। प्रत्येक तरफ लगभग 1 डिग्री से 3 डिग्री के आसपास उन्हें एकरूप रखने से निकासी के दौरान खींचने से बचा जाता है, जो सतहों के क्षतिग्रस्त होने और समय के साथ आयामों में बदलाव आने का एक प्रमुख कारण है। जहां हम पार्टिंग लाइनों को रखते हैं, वह भी बहुत मायने रखता है। उन्हें उन क्षेत्रों से दूर रखना जो सबसे अधिक प्रभाव लेते हैं, चीजों को सरल बनाता है, और संपर्क बिंदुओं पर उभरे हुए आकार जोड़ने से डाई के मिलने के ठीक उस स्थान पर तनाव के निर्माण को कम किया जा सकता है। ये सभी छोटे डिजाइन समायोजन मिलकर थर्मल थकान दरारों के खिलाफ लड़ाई में मदद करते हैं और निर्माताओं को ऑटोमोटिव मोल्ड को फिर से बनाने की आवश्यकता होने पर 3 लाख रुपये से लेकर लगभग एक मिलियन डॉलर तक बचा सकते हैं।

डाई कास्टिंग मोल्ड की दृढ़ता के लिए कम प्रभाव वाले निकासी और प्रवाह प्रणालियों का डिजाइन करना

विरूपण, धंसाव और स्थानीय घिसावट को कम करने के लिए गेटिंग, वेंटिंग और इजेक्टर लेआउट रणनीति

जब गेटिंग ठीक से अनुकूलित होती है, तो पिघली हुई धातु गुहा में बहुत चिकनी बहती है, जो टर्बुलेंस समस्याओं को कम करने में मदद करती है जो आंतरिक तनाव के मुद्दों, विकृत भागों और सभी प्रकार के सतह दोषों का कारण बनती है। सही जगहों पर रखे गए वेंट इन परेशान करने वाली गैसों से छुटकारा दिलाते हैं, इसलिए हम कम छिद्रों का निर्माण देखते हैं, कम सिंक निशान दिखाई देते हैं, और दबाव की चोटियां जो अन्यथा संरचना को कमजोर कर देंगी। इजेक्टर प्रणाली के लिए, संतुलन महत्वपूर्ण है। इसे जो भी हिस्सा बनाया जा रहा है, उसमें समान रूप से बल फैलाना होगा। सटीक रूप से संरेखित पिन सही आकार के होने पर भी सबसे अच्छा काम करते हैं, अन्यथा भाग विकृत हो सकते हैं या कुछ क्षेत्र बार-बार उपयोग के बाद तेजी से पहन सकते हैं। बड़े पैमाने पर काम करने वाले निर्माता वास्तव में इस तरह के सुधारों से लाभान्वित होते हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि इस दृष्टिकोण से लगभग 40 प्रतिशत कम यांत्रिक पहनने का होता है, इसके अलावा यह सामान्य विफलता बिंदुओं में से कई को खटखटाता है। मोल्ड अधिक समय तक रहता है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि दिन-प्रतिदिन हजारों समान भागों के निर्माण के बाद भी सटीक आयाम बनाए रखना है।

सामान्य प्रश्न

क्यों H13 उपकरण स्टील डाई कास्टिंग मोल्ड के लिए पसंद किया जाता है?

एच13 औजार स्टील को पसंद किया जाता है क्योंकि यह क्रोमियम, मोलिब्डेनम और वैनडियम की संरचना के कारण थर्मल थकान का विरोध करता है, 600 डिग्री सेल्सियस के आसपास उच्च तापमान पर भी स्थिरता बनाए रखता है।

DIN 1.2367 उपकरण स्टील को एक अच्छा विकल्प क्यों बनाता है?

DIN 1.2367 उपकरण स्टील हैंडल H13 की तुलना में बेहतर प्रभावों को पकड़ता है, जिससे यह मजबूत प्रभावों के साथ स्थितियों के लिए आदर्श है लेकिन कम थर्मल चक्र।

गर्मी उपचार उपकरण स्टील के प्रदर्शन में कैसे सुधार कर सकता है?

उचित ताप उपचार, विशेषकर 600 डिग्री सेल्सियस के आसपास ट्रिपल टेम्परिंग, कठोरता और कठोरता के बीच संतुलन प्राप्त करता है, जो स्टील की संरचना को खतरे में डाले बिना पहनने के प्रतिरोध में सुधार करता है।

अनुरूप शीतलन कैसे डाई कास्टिंग मोल्ड को बढ़ाता है?

अनुरूप शीतलन 3 डी मुद्रित शीतलन चैनलों का उपयोग करता है जो मोल्ड के आकार से मेल खाते हैं, जिससे अधिक समान गर्मी हटाने और थर्मल तनाव और विकृति को कम करने में मदद मिलती है।

मोल्ड की दीर्घायु पर फ़िले जैसे डिजाइन तत्वों का क्या प्रभाव पड़ता है?

पट्टियों जैसे डिजाइन तत्व तनाव और गर्मी को बड़े क्षेत्रों में वितरित करने में मदद करते हैं, दरार शुरू होने के बिंदुओं को कम करते हैं और मोल्ड की स्थायित्व को बढ़ाते हैं।