इन्सर्ट पर का प्रीमियम टेक लेपन तकनीक

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Udyam Prakashan 18-दिसंबर-2019

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अधिकांश उद्योगों में स्टील के पुर्जों का इस्तेमाल किया जाता है। सामान्यतः अधिक कठोर स्टील के यंत्रण में, सामान्य यंत्रण की तुलना में लगभग 70% अधिक समय लगता है और खर्चा भी ज्यादा होता है। इस वजह से ISO F ग्रेड के स्टील की टर्निंग करते समय समस्याएं उत्पन्न होती हैं। खास कर के कम समय में अधिक उत्पादन, कम रिजेक्शन जैसी अनेक अपेक्षाओं और स्पर्धा का सामना करते समय काटने की गति और सरकने की गति (फीड रेट) बढ़ाना बहुत आवश्यक होता है। ऐसे समय में टूल या इन्सर्ट टूटना, इन्सर्ट की छोरों में दरारें (क्रैक) पड़ना, उनके छोटे टुकड़े होना आदि के कारण रिजेक्शन की मात्रा बढ़ती है। साथ ही टूल की कीमत भी बढ़ती है और उत्पादन प्रक्रिया जटिल हो जाती है। जैसे ही स्टील में मिश्रधातुओं की मात्रा बढ़ेगी, वैसे ही उस पर CVD/PVD टूल इस्तेमाल करने की आवश्यकता भी बढ़ेगी।

टंगालॉय में हमने हाल ही में ISO F25 ग्रुप के लिए अत्यंत उच्च स्तर का लेपित (कोटेड) कार्बाइड T9225 इन्सर्ट विकसित किया है। ये इन्सर्ट विविध प्रकार के स्टील टर्निंग के लिए उपयुक्त हैं, जो टूल को लंबी आयु तथा निरंतर प्रक्रिया के लिए आवश्यक स्थिरता प्रदान करते हैं। हमारी ‘प्रीमियम टेक’ विशेष लेपन प्रक्रिया के कारण (स्पेशल कोटिंग प्रोसेस) इस इन्सर्ट की धार मजबूत होती है। वाहन उद्योग और अन्य कारखानो में विविध प्रकार के टर्निंग ऑपरेशन के समय इस इन्सर्ट का बहुत अच्छा उपयोग होता है।

यंत्रण के उच्च दबाव और अत्यधिक तापमान का सामना करने के लिए यह इन्सर्ट एक विशेष मिश्रण से (चित्र क्र. 1) बनाया गया है।

उस पर ऊपर की तरफ टाइटैनियम की एक परत लगाई गई है। उसकी ऊपरी परत पर ऐल्युमिनियम ऑक्साइड (ऐल्युुमिना) का लेपन किया गया है। चौथी परत टाइटैनियम और सिरैमिक के मिश्रण की है और सभी इन्सर्ट को टाइटैनियम नाइट्राइड का सुनहरा आवरण लगाया गया है। इन विभिन्न परतों का महत्व लेख में आगे पता हो जाएगा।

T9200 सीरीज पर Al2O3 का एक विशेष आवरण लगाया गया है और उसका बाहरी आवरण कठोर बनाया गया है। इस तरह की संरचना के कारण इन्सर्ट का घिसाव नहीं होता। ‘प्रीमियम टेक’ की विशेष आवरण प्रक्रिया के कारण इसमें दरारें पड़ कर टुकड़े नहीं होते।

आलेख क्र. 1 में दिखाएनुसार अखंडित तथा खंडित टर्निंग ऑपरेशन करते समय और भिन्न गति से यंत्रण (कटिंग) करते समय T9225 इन्सर्ट उपयोगी साबित होता है।

T9225 इन्सर्ट से 3 मुख्य लाभ

1.इन्सर्ट का न्यूनतम क्रेटर घिसाव : कोटेड कार्बाइड इन्सर्ट बनाते समय उसमें टाइटैनियम, ऐल्युमिनियम ऑक्साइड (ऐल्युमिना), टाइटैनियम और सिरैमिक मिश्रण जैसे विविध आवरण होते हैं। हमारे अन्य इन्सर्ट की तुलना में T9225 इन्सर्ट में ऐल्युुमिना का आवरण सबसे अधिक मोटा (1.7 गुना अधिक) और सबसे अधिक समरूप (होमोजीनियस) होता है। इस कारण इस बाहरी आवरण में स्थित क्रिस्टल का ओरिएंटेशन एक ही दिशा में (युनिडाइरेक्शनल) होता है और इस वजह से इन्सर्ट का क्रेटर घिसाव कम होता है।

2.इन्सर्ट के फ्लैंक का न्यूनतम घिसाव: इन्सर्ट पर स्थित टाइटैनियम के बाहरी आवरण के नीचे टाइटैनियम - सिरैमिक के मिश्रण की परत होती है।

मौजूदा सभी CVD इन्सर्ट की तुलना में, इस इन्सर्ट में यह परत 1.5 गुना अधिक कठोर और दोगुनी मोटी होती है। इस कारण इन्सर्ट के फ्लैंक का घिसाव बहुत ही कम मात्रा में होता है। साथ ही, आम इन्सर्ट के कर्तन छोरों का घिसाव उसके ग्रे रंग के कारण जल्द दिखाई नहीं देता। यह घिसाव तुरंत दिखाई देने के लिए इन्सर्ट पर टाइटैनियम नाइट्राइड का सुनहरा आवरण लगाया गया है। आगे के पुर्जे और खराब ना हो इसके लिए ऑपरेटर को इस बात का बहुत लाभ होता है।

3.‘प्रीमियम टेक’ ट्रीटमेंट के कारण सर्वाधिक फ्रैक्चर रेजिस्टंस : धातु काटते समय स्पीड और फीड के कारण इन्सर्ट को जोर के धक्के लगते हैं। इसके कारण इन्सर्ट के कठोर आवरण में सूक्ष्म दरारें पड़ जाती हैं। यंत्रण के दबाव से यह दरारें इन्सर्ट की अंदरी परतों में घुस कर, इन्सर्ट जल्द ही टूटने लगता है। इसे ‘फ्रैक्चर’ कहलाते हैं। ‘प्रीमियम टेक’ ट्रीटमेंट के कारण टूल का, पुर्जे के संपर्क में आने वाला भाग अधिक चिकना हो जाने से इन्सर्ट में बहुत ही कम दरारें पड़ती हैं।

यह इन्सर्ट विकसित करते समय हमने कई परीक्षण किए। अन्य कंपनियों के इन्सर्ट, हमारी कंपनी के अन्य इन्सर्ट और हमारे द्वारा संशोधित T9225 इन्सर्ट के इस्तेमाल से स्टील के पुर्जों का यंत्रण कर के कुछ निष्कर्ष निकाले और साबित हुआ कि T9225 इन्सर्ट अधिक आयु प्रदान करता है। नमूने के तौर पर एक परीक्षण की जानकारी आगे दी गई है।

केस स्टडी