Zamak 5 का घनत्व: वज़न बजट और ख़ुद सीधा होने का हिसाब

Zamak 5 का घनत्व 6.6 g/cm³ है, और 300 g के वज़न बजट में यही एकमात्र तय इनपुट है; बाक़ी सब ड्रॉइंग का फ़ैसला है। 6.6 g/cm³ आयतन को ग्राम में बदल देता है, इसलिए असली सवाल यह है कि आयतन कहाँ जाएगा, यह नहीं कि पुर्ज़ा आख़िर में कितना भारी होगा। 300 g का बैंक भी गिर जाता है अगर वह द्रव्यमान Zamak 5 बॉडी में ऊँचा बैठे, और यह बँटवारा टूलिंग से पहले ही तय हो जाता है।

6.6 g/cm³: घनत्व क्या तय करता है

घनत्व रसायन है, प्रक्रिया नहीं। ASTM B86 के हिसाब से Zamak 5 का घनत्व 6.6 g/cm³ (सामान्य) रहता है, और दीवार की मोटाई, इंजेक्शन दबाव या डाई तापमान का कोई बदलाव उसे हिलाता नहीं। ड्रॉइंग और तराज़ू के बीच विनिमय दर तय है: मिश्र धातु का 1 cm³ 6.6 g का होता है।

Zamak 3 का घनत्व भी वही 6.6 g/cm³ है, इसलिए भारी बैंक ग्रेड बदलने से नहीं आ सकता। घनत्व तय आयतन में द्रव्यमान देता है, पर सिर्फ़ अनुपात में। कठोरता और घिसाव संरचना और सेक्शन के पीछे चलते हैं, प्रति घन सेंटीमीटर द्रव्यमान के नहीं। समीक्षा शुरू होने से पहले तय कर लें कि कौन-से मान जिंक मिश्र धातुओं के हैं और कौन-से ड्रॉइंग के।

300 g का बजट: पहले बेस, फिर दीवार

300 g का लक्ष्य प्रोजेक्ट के अंत में पूरा करने वाला वज़न नहीं है। लक्ष्य 45.5 cm³ धातु का बजट है, और डाई कटने से पहले ड्रॉइंग को वह आयतन जगह पर रखना होता है। पहले बेस को उसका हिस्सा दें, 12 mm के सेक्शन पर, फिर बाक़ी को दोनों शेल में 1.2 से 1.5 mm पर बाँटें। ग्रेड और शक्ति मिश्र धातु के चुनाव की बात है; ग्राम ड्रॉइंग की।

दीवार की रेंज ही वजह है कि क्रम मायने रखता है। 1.2 mm पर दो शेल 158 g ढोते हैं; वही सतह 1.5 mm पर 198 g ढोती है। 20 g की खिड़की के सामने 40 g का झूला यानी वह दीवार आँख से चुनी ही नहीं जा सकती।

ख़ुद सीधा होना: गुरुत्वाकर्षण केंद्र तय करता है

बैंक सीधा इसलिए लौटता है कि उसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र बेस की वक्रता के केंद्र से नीचे बैठता है। बॉडी को झुकाएँ तो वज़न उस लीवर भुजा पर काम करता है जो इन दोनों बिंदुओं के ऊँचाई के अंतर से बनती है। द्रव्यमान उस संतुलन के दोनों ओर बैठता है और एक-दूसरे को काट देता है, इसलिए ऊँचे गुरुत्वाकर्षण केंद्र वाला भारी बैंक भी उतने ही कोण पर पलटता है जितने पर हल्का।

बजट को इसी परीक्षण से गुज़ारें। 142 g बेस के तल से 6 mm ऊपर और 158 g बीच की ऊँचाई के पास 50 mm पर रखें, तो मिला-जुला गुरुत्वाकर्षण केंद्र 30 mm के क़रीब बैठता है, यानी 95 mm ऊँचाई का क़रीब एक-तिहाई। बेस से दीवार की ओर 30 g खिसकाएँ तो केंद्र ऊपर चला जाता है, जबकि तराज़ू अब भी 300 g पढ़ता है।

एक कास्टिंग, दो सेक्शन: 12 mm और 1.2 mm

बेस सेक्शन 12 mm है और दीवार 1.2 से 1.5 mm, यानी एक ही कास्टिंग के अंदर 8:1 से 10:1 का अनुपात। यही अनुपात जमने का क्रम तय करता है: पतली दीवार पहले जमती है, बेस सबसे देर तक तरल रहता है, और बेस के सिकुड़ते रहने के दौरान उनके बीच फ़ीड का रास्ता सँकरा होता जाता है। दीवार का एक वर्ग सेंटीमीटर 0.79 g धातु ढोता है; बेस का उतना ही क्षेत्र 7.9 g ढोता है।

जिंक डाई कास्टिंग में बेस को शेल का हिस्सा ढालें तो पूरा द्रव्यमान एक ही चक्र में आ जाता है, न अलग वज़न फ़िट करना पड़ता है, न कोई जेब मशीन करनी। वही ज्यामिति तय करती है कि कौन-सा चर अब भी खुला है। 12 mm सेक्शन सिंक की सीमा और कूलिंग से बँधा है, इसलिए ज़्यादा द्रव्यमान पैड के क्षेत्रफल से आना है, पैड की मोटाई से नहीं। उलटी तरफ़ जाएँ तो पतला बेस ग्राम बचाता है, पर वे ग्राम दीवार ख़र्च नहीं कर सकती, क्योंकि 1.2 mm पहले ही भराव की सीमा है।

स्टील इंसर्ट ग़लत जवाब क्यों है

स्टील का वज़न भारी बेस का सस्ता रास्ता दिखता है। 7.85 g/cm³ (सामान्य) वाला स्टील Zamak 5 से 19% घना है, इसलिए 100 g स्टील को 12.7 cm³ चाहिए जबकि 100 g जिंक को 15.2 cm³। इंसर्ट 2.4 cm³ जगह बचाता है, और कुछ नहीं।

उस जगह की बचत के सामने खड़े हैं मशीन की गई जेब, पकड़ बनाए रखने वाला फ़ीचर, कोटिंग लाइन में दूसरी सामग्री और सिक्के की स्लिट पर गैल्वेनिक जोड़ी। बेस भी एक ही कास्टिंग का एक ही पुर्ज़ा रहना छोड़ देता है, और इनमें से हर चीज़ ड्रॉइंग का बदलाव है। जब चौड़ा ढाला पैड वही 300 g पहुँच जाए, तो इंसर्ट के पास ठीक करने को कोई फेल्योर मोड नहीं बचता।

सिंक मार्क: 12 mm की सीमा कहाँ बैठती है

12 mm सेक्शन गर्मी थामे रहता है जब 1.2 mm की दीवार जम चुकी होती है, इसलिए बेस अपनी सिकुड़न सबसे नज़दीक की तरल धातु से खींचता है। वह धातु दिखने वाले फेस के नीचे बैठी है, और फेस धँस जाता है। पॉलिशिंग जगह-जगह का खुरदरापन तो समतल कर देती है, पर सजावटी कोटिंग उस उथले घुमाव को अब भी चमकीले छल्ले की तरह पढ़ती है।

तीन सेटिंग सीमा को बाहर खिसकाती हैं। गेट मोटे सेक्शन में रखें ताकि बेस सबसे आख़िर में भरे, संक्रमण को टेपर दें, और बेस को अपने अलग कूलिंग सर्किट पर चलाएँ। तीनों के बिना ईमानदार सीमा 12 mm से नीचे बैठती है, और 12 mm पर बना बजट नहीं टिकेगा। जो सिंक मार्क कोटिंग के बाद ही दिखे, वह महँगा रूप है, क्योंकि तब तक पुर्ज़ा पॉलिश हो चुका होता है।

घनत्व और टॉलरेंस: दो अलग जाँच

घनत्व का मान द्रव्यमान की जाँच को सहारा देता है, ज्यामिति की जाँच को नहीं। 300 ±10 g की खिड़की लक्ष्य का ±3.3% है, और 10 g जिंक 1.5 cm³ धातु है। उस 1.5 cm³ को दीवार से बेस पैड में खिसकाएँ तो पुर्ज़ा अब भी 300 g का रहता है, जबकि गुरुत्वाकर्षण केंद्र खिसक जाता है और सिंक का ख़तरा बढ़ जाता है।

जोड़ नापा जाता है, तौला नहीं जाता। फीलर गेज जोड़ पढ़ता है, और कोई द्रव्यमान रीडिंग उसकी जगह नहीं ले सकती, क्योंकि वही 300 g जोड़ खुला रहने पर भी आता है और बंद रहने पर भी। तौलना छूटी हुई रिब पकड़ता है; पॉलिश से गोल हुए किनारे को कभी नहीं पकड़ता। द्रव्यमान का टॉलरेंस ड्रॉइंग का सबसे ढीला मान है और फ़िट के लिए सबसे कम काम का।

हल किया गया उदाहरण: 300 g का बेस पैड

300 g के लक्ष्य को 6.6 g/cm³ से भाग दें तो पुर्ज़े के पास रखने को 45.5 cm³ धातु है। दोनों शेल क़रीब 200 cm² सतह देते हैं: 95 mm ऊँचा Ø60 का बेलन और दो आधे ढक्कन। 1.2 mm के पतले सिरे पर वह सतह 24.0 cm³, यानी 158 g खा जाती है।

बचता है 21.5 cm³, यानी 142 g, बेस के लिए। 12 mm सेक्शन पर फैलाने पर वह आयतन 17.9 cm² ढकता है, यानी क़रीब 48 mm चौड़ा पैड। उसी 12 mm पर पूरा Ø60 पैड 33.9 cm³ और 224 g लेता और तैयार पुर्ज़े को 382 g तक धकेल देता, यानी खिड़की से 82 g ऊपर। इन चार चरणों में सिर्फ़ मिश्र धातु का घनत्व और ड्रॉइंग के सेक्शन लगते हैं, इसलिए ये ढाले और कोट किए ज़मक पुर्ज़े पर भी उसी तरह लागू होते हैं।

निरीक्षण: तराज़ू क्या साबित नहीं कर सकता

बजट को तीन जाँच ढकती हैं, और उनमें सिर्फ़ एक को तराज़ू चाहिए। तराज़ू 300 ±10 g की पुष्टि करता है। झुकाकर छोड़ने वाला परीक्षण पुष्टि करता है कि सिक्के भरे होने पर पुर्ज़ा सीधा लौटता है। फीलर गेज जोड़ की पुष्टि करता है।

तीनों के बीच ओवरलैप छोटा है। तराज़ू कुल आयतन देखता है, झुकाने वाला परीक्षण गुरुत्वाकर्षण केंद्र, और गेज जोड़। जो बैच सिर्फ़ पहली जाँच पास करे, उसने ड्रॉइंग की माँग का क़रीब एक-तिहाई ही पुष्ट किया है।

ग़लत हिसाब: चार जो बार-बार लौटते हैं

ज़्यादातर वज़न समीक्षाओं में चार ग़लतियाँ दिखती हैं। बाहरी घेरे के आयतन से घनत्व गुणा करने पर सिक्के की गुहा भी धातु गिन ली जाती है। कमी पूरी करने के लिए बेस मोटा किया जाता है, और एक ही बैच के अंदर सिंक मार्क साथ आ जाता है।

ऐसा द्रव्यमान लाने के लिए इंसर्ट जोड़ा जाता है जो चौड़ा पैड दे ही देता। वज़न की खिड़की को फ़िट की जाँच समझ लिया जाता है, इसलिए जोड़ तराज़ू से ही मंज़ूर हो जाता है। चारों का इलाज एक है: ड्रॉइंग छेड़ने से पहले ग्राम को cm³ में बदलें।

FAQ

1. क्या Zamak 5 पर पीवीडी कोटिंग की जा सकती है?

2. जिंक कास्टिंग पर पीवीडी को कैसी सतह फ़िनिश चाहिए?

3. क्या असेंबली फेस पॉलिशिंग से पहले मशीन करना चाहिए?

4. रोली-पोली बैंक को Zamak का वज़नदार बेस क्यों चाहिए?

5. क्या ज़मक पुर्ज़ों पर पीवीडी क्रोम प्लेटिंग की जगह ले सकती है?