نئی توانائی کے لیے ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ میں چیلنجز پر قابو پانے کا طریقہ کیا ہے؟

نئی توانائی والی گاڑیوں کے لیے ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کیوں انتہائی اہم اور مشکل ہے؟

نیو انرجی وہیکلز (NEVs) کے لیے ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کے فوائد کافی قابلِ ذکر ہیں، خاص طور پر وزن کم کرنے اور بعد میں مواد کو دوبارہ استعمال کرنے کی صلاحیت کے حوالے سے۔ جب گاڑیوں میں ہلکے ایلومینیم کے اجزاء ہوتے ہیں تو ان کی کُل طرح کی بجلی کی کھپت کم ہو جاتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ بیٹریاں چارج کے درمیان زیادہ دیر تک چلتی ہیں—جو بجلی کی گاڑیاں روزانہ چلانے والوں کے لیے بہت اہم ہے۔ صنعتی اعداد و شمار کو دیکھتے ہوئے، اکثر جدید گاڑیوں میں تقریباً 20 سے 30 کلوگرام تک ایلومینیم کاسٹنگز موجود ہوتی ہیں، اور یہ NEVs میں اہم ساختی عناصر جیسے بیٹریوں کے بیٹھنے کی جگہ اور موٹرز کو کنٹرول کرنے کے طریقے کا 70 فیصد سے زیادہ حصہ تشکیل دیتی ہیں۔ غیر ضروری وزن کو ختم کرنا صنعت کاروں کو ان سبز اہداف تک پہنچنے میں بھی مدد دیتا ہے، کیونکہ ہلکی گاڑیاں سڑک پر موثر طریقے سے چلنے کے لیے قدرتی طور پر کم توانائی کی ضرورت رکھتی ہیں۔

پیداوار کو بڑھانا کچھ حقیقی تکنیکی مسائل پیدا کرتا ہے۔ جب پیچیدہ شکلوں کو خاص طور پر بڑے سائز کے اجزاء کو اعلیٰ دباؤ کے تحت ڈھالا جاتا ہے، تو اکثر ہم سوراخداری (porosity) کے مسائل کا شکار ہو جاتے ہیں۔ یہ اجزاء کو آپریشن کے دوران حرارت یا مکینیکل تناؤ کے مقابلے میں کمزور بنا دیتا ہے۔ اسی وقت، اس تیز حرارتی اور سردی کے عمل سے سانچوں (dies) کی فرسودگی بہت تیزی سے ہوتی ہے۔ اوزار لمبے عرصے تک قابلِ استعمال نہیں رہتے اور ہر جزو کی لاگت میں اضافہ ہو جاتا ہے۔ نئی توانائی والی گاڑیوں (NEV) کے صنعت کاروں کے لیے صورتحال اور بھی زیادہ سنگین ہو جاتی ہے، جو اپنے اجزاء کی دیواریں پتلی اور مجموعی طور پر زیادہ یکجایت (integration) چاہتے ہیں تاکہ موثریت اور جگہ کی بچت کو زیادہ سے زیادہ حاصل کیا جا سکے۔ ان مسائل کو حل کرنا صرف ایک مطلوبہ بات نہیں بلکہ انتہائی ضروری ہے اگر ہم چاہتے ہیں کہ ہماری گاڑیاں کم کاربن پلیٹ فارم پر لمبے عرصے تک ساختی طور پر مضبوط، ابعادی طور پر درست اور قابلِ اعتماد رہیں۔

نئی توانائی والی گاڑیوں (NEV) کے اجزاء کے لیے الیومینیم ڈائی کاسٹنگ میں سوراخداری اور سطحی خرابیوں کا حل

خالی جگہ کی مدد سے ایلومینیم کے ڈائی کاسٹنگ: گیس کی خلائیت کو 70 فیصد تک کم کرنا

خالی جگہ کی مدد سے ڈائی کاسٹنگ میں ڈھالنے کے دوران منفی دباؤ کی صورتحال پیدا کرکے ہوا کے بُلبلوں کو ختم کیا جاتا ہے، جس سے خالی جگہ میں دباؤ 50 ملی بار سے کم ہو جاتا ہے۔ بنیادی طور پر، یہ ایلومینیم کے کاسٹنگز کے اندر گیس کے پھنس جانے کو روکتا ہے۔ نئی توانائی کی گاڑیوں (EV) کے لیے بیٹری ٹرے اور موٹر ہاؤسنگ کے اجزاء تیار کرتے وقت، ہم خلائیت سے متعلق مسائل میں تقریباً 70 فیصد کمی دیکھتے ہیں، جبکہ سخت دباؤ کی چھناؤ کی ضروریات کو بھی پورا کیا جاتا ہے۔ اس طریقہ کار کی خاص بات یہ ہے کہ یہ حرارتی علاج کے قابل ساختی اجزاء کی پیداوار کی اجازت دیتا ہے، جن کی مواد کی کثافت مسلسل اور یکساں ہوتی ہے۔ یہ ISO 6892-1 اور FMVSS 301 جیسے صنعتی معیارات کے مطابق حادثہ کی حفاظت کے لیے بہت اہم ہے۔ فیکٹری کے فرش کی رپورٹس میں ایکس رے کے ذریعے مسترد کیے جانے والے اجزاء کی تعداد میں کمی اور کاسٹنگ کے بعد خرابیوں کی مرمت کی ضرورت میں کمی دیکھی گئی ہے، خاص طور پر ان مشکل پتلی دیواروں والے اجزاء میں۔ مجموعی طور پر پیداوار بڑھ جاتی ہے، جبکہ اجزاء کی کارکردگی میں کوئی کمی نہیں آتی۔

ساختاری ڈھلائی میں سرد بندش کو روکنے کے لیے گیٹنگ اور وینٹنگ نظام کی بہتری

گیٹس کی مناسب جگہ نما، اور اچھی طرح ڈیزائن کردہ وینٹس سرد بندش کے واقعات کو روک سکتے ہیں کیونکہ وہ دھات کو بالکل درست درجہ حرارت اور رفتار پر بہنے دیتے ہیں۔ بجلی کی گاڑیوں کے فریم کے اجزاء میں پائے جانے والے تنگ سیکشن کے اجزاء جیسے اجزاء کے لیے، موٹر کے درجہ حرارت کے نقصان کو کم کرنے کے لیے تیزی سے تنگ ہونے والے گیٹس استعمال کرنا منطقی ہے۔ ہدایتی وینٹس بھی اہم ہیں کیونکہ وہ دھات کے جمنے شروع ہونے سے پہلے پھنسی ہوئی ہوا کو باہر نکالنے میں مدد دیتے ہیں۔ کچھ کمپیوٹر ماڈلنگ کے مطالعات کے مطابق، جب وینٹ کے رقبے کا سائز گیٹ کے سائز سے 30% سے زیادہ ہوتا ہے تو ٹربولنٹ بہاؤ کی وجہ سے مسائل میں تقریباً 45% کی کمی آتی ہے۔ آج کے صنعتی معیارات عام طور پر ان قسم کے عوامل کو دیگر عوامل جیسے مواد کا انتخاب اور سانچے کی تیاری کی تقنيکوں کے ساتھ شامل کرتے ہیں۔

• مخروطی اوورفلو کنویں جو آکسیڈائزڈ سطحی مواد کو جمع کرتے ہیں
• گیس کے پھیلنے کو سنبھالنے کے لیے ڈیزائن کردہ سیڑھی نما وینٹنگ چینلز
• پیچیدہ، زیادہ سطحی رقبے والی ہندسیات کے لیے بہترین طریقے سے ترتیب دی گئی پیرامیٹر وینٹڈ ڈائی کی ترتیبات

ایک ساتھ، یہ خصوصیات پیداواری دورانِ کام کے دوران لامینر فلو کو برقرار رکھتی ہیں، جس سے اہم جوڑوں پر وقت سے پہلے جمنا روکا جاتا ہے اور لوڈ برداشت کرنے والے حصوں میں مکینیکل مسلسلی کو یقینی بنایا جاتا ہے۔

زیادہ حجم والے الیومینیم ڈائی کاسٹنگ میں ڈائی کی عمر بڑھانا اور حرارتی تھکاوٹ کا انتظام کرنا

جدید H13 ٹول اسٹیلز جن پر Ni Cr Mo کی کوٹنگ کی گئی ہے، حرارتی تھکاوٹ کے مقابلے کی صلاحیت کو 2.3 گنا بڑھا دیتی ہیں

بلند حجم والے ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کی دنیا میں، تھرمل سائیکلنگ ڈائی کی پہننے اور ٹوٹنے کی بنیادی وجہ بنتی رہتی ہے۔ ایچ13 ٹول اسٹیل پر نکل کرومیم مولیبڈینم کی کوٹنگ لگانا ایک مؤثر تھرمل رکاوٹ فراہم کرتا ہے جو سطح پر درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ کو تقریباً 40 فیصد تک کم کر دیتا ہے۔ اس سے گرم ایلومینیم (تقریباً 660 درجہ سیلسیس) اور ٹھنڈی ڈائی اسٹیل کے درمیان پھیلنے کی شرح میں فرق کم ہوتا ہے۔ نتیجہ؟ مواد میں مائیکرو کریکس کے تشکیل پانے اور پھیلنے کے امکانات کم ہوتے ہیں، جو ایس اے ای جے434 تھرمل تھکاوٹ کے ٹیسٹس کے دوران نوٹ کیے گئے عام ناکامی کے نقاط میں سے ایک ہے۔ حقیقی دنیا کے فیکٹری تجربے سے پتہ چلتا ہے کہ ان کوٹڈ ڈائیز کی تھرمل تھکاوٹ کے خلاف عمر عام غیر کوٹڈ ڈائیز کے مقابلے میں تقریباً 2.3 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، سخت سطح ایلومینیم کے مسلسل رابطے سے چپکنے اور پہننے کے خلاف مزاحمت کرتی ہے۔ اس کوٹنگ ٹیکنالوجی کو مناسب طریقے سے ڈیزائن کردہ کنفرمال کولنگ چینلز کے ساتھ ملانے سے صنعت کار اپنے ٹولنگ کو 200,000 سے زائد تولیدی سائیکلز تک بعد تک اپنے اصل ابعاد میں مستحکم رکھ سکتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ مجموعی لاگت کم ہوتی ہے اور اہم درخواستوں کے لیے جہاں مستقل معیار سب سے اہم ہوتا ہے—جیسے نئی توانائی والی گاڑیوں (NEV) میں—اجزاء اپنے معیارات کے مطابق ہی رہتے ہیں۔

کم کاربن ڈائیو آکسائیڈ والی نئی توانائی کی پیداوار کے لیے پائیدار الومینیم ڈائی کاسٹنگ کو فعال بنانا

انٹیگریٹڈ میلٹنگ، ڈی گیسنگ اور ہولڈنگ سسٹمز توانائی کے استعمال کو 18% اور کاربن ڈائیو آکسائیڈ کے اخراج کو 22% تک کم کرتے ہیں

جب صنعت کار مکمل طور پر یکجہتی حاصل کرنے والے پگھلانے، گیس نکالنے اور رکھنے کے نظام استعمال کرتے ہیں تو وہ عمل کے درمیان مواد کو منتقل کرنے کی ضرورت کو ختم کر دیتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ حرارت کا نقصان کم ہوتا ہے، آکسیڈیشن میں کمی آتی ہے، اور مزدور مواد کو سنبھالنے میں بہت کم وقت صرف کرتے ہیں۔ تمام الومینیم تیاری کے مراحل کو ایک لگاتار عمل میں ضم کرنا ہر ٹن ریختہ ہونے والے مرکب کے لیے توانائی کے اخراجات میں تقریباً 18% کی بچت کرتا ہے۔ اسی دوران، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں پرانے طرزِ کے جماعتی (بالک) طریقوں کے مقابلے میں تقریباً 22% کی کمی آتی ہے۔ اصل فائدہ صارف کی مصنوعات سے وصول کردہ بازیافت شدہ الومینیم کے ساتھ کام کرنے کی صلاحیت سے حاصل ہوتا ہے۔ امریکی محکمہ توانائی کے مطالعات کے مطابق، الومینیم کو بازیافت کرنا خام مواد سے نئی دھات بنانے کے لیے درکار توانائی کا صرف 5% استعمال کرتا ہے۔ جب دنیا بھر کی کار کمپنیاں SBTi جیسے ڈھانچوں کے مطابق سخت گازوں کے اخراج کے اہداف طے کر رہی ہیں، تو ایسے نظام فیکٹریوں کو ان کے کاربن کے نشان کو کم کرنے کی اجازت دیتے ہیں، جبکہ اعلیٰ معیار کے ریختہ ہونے اور پیداوار کی شرح برقرار رکھی جاتی ہے۔ بجلی سے چلنے والی گاڑیوں کی صنعت کے لیے، یہ الومینیم کے ڈائی کاسٹنگ میں ماحولیاتی تشویش اور آپریشنل ضروریات کے درمیان توازن قائم کرنے کا عملی راستہ پیش کرتا ہے۔

اکثر پوچھے جانے والے سوالات کا سیکشن

نیو اینرجی وہیکلز (NEVs) میں ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کے استعمال کے اہم فوائد کیا ہیں؟

نیو اینرجی وہیکلز (NEVs) میں ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کے اہم فوائد میں وزن میں کمی شامل ہے، جس سے بیٹری کی عمر بڑھتی ہے اور توانائی کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

بڑی مقدار میں ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ سے منسلک چیلنجز کون سے ہیں؟

بڑی مقدار میں ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ کے سامنے خلاؤں کے مسائل، درجہ حرارت کے تیزی سے بدلنے کی وجہ سے ڈائی کی زیادہ پہننے کی شرح، اور پیچیدہ اجزاء میں ابعادی درستگی کو یقینی بنانا جیسے چیلنجز ہیں۔

خرابی کو کم کرنے کے لیے ویکیوم کی مدد سے ڈائی کاسٹنگ کیسے مدد کرتی ہے؟

ویکیوم کی مدد سے ڈائی کاسٹنگ، ڈھالنے کے دوران منفی دباؤ کی صورتحال پیدا کرکے ایلومینیم کے ڈھالے گئے اجزاء میں پھنسی ہوئی ہوا کو کافی حد تک کم کرتی ہے۔

ایلومینیم ڈائی کاسٹنگ میں تھرمل تھکاوٹ کو لے کر فکر کیوں ہوتی ہے؟

تھرمل تھکاوٹ کو لے کر فکر اس لیے ہوتی ہے کہ درجہ حرارت میں بار بار تبدیلیاں ڈائی کی پہننے کو جنم دیتی ہیں، جس کی وجہ سے مائیکرو دراڑیں پیدا ہوتی ہیں اور ڈائی کی آپریشنل عمر کم ہو جاتی ہے۔