क्या आप बेहतर फटीग रेजिस्टेंस के लिए पार्ट्स रीडिज़ाइन में मदद कर सकते हैं?
हाँ, Neway थकान प्रतिरोध (fatigue resistance) को बढ़ाने के लिए कास्ट या मशीन किए गए पुर्जों के पुनः डिज़ाइन में ग्राहकों की सहायता करने हेतु व्यापक इंजीनियरिंग समर्थन प्रदान करता है। थकान विफलता (fatigue failure) चक्रीय तनाव (cyclic stress) के अधीन धातु घटकों में सबसे सामान्य और महत्वपूर्ण विफलता मोड में से एक है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और औद्योगिक उपकरण अनुप्रयोगों में। उन्नत डिज़ाइन रणनीतियों, सामग्री अनुकूलन और कास्टिंग सिमुलेशन को लागू करके, Neway ग्राहकों को उत्पाद जीवन बढ़ाने और थकान-संबंधित विफलताओं को रोकने में मदद करता है।
हम डाई कास्टिंग डिज़ाइन प्रक्रिया के प्रारंभिक चरण में ही थकान डिज़ाइन सिद्धांतों को एकीकृत करते हैं, जिससे हमारे ग्राहक तनाव एकाग्रता (stress concentration) कम कर सकें, लोड पथों का अनुकूलन कर सकें और अपने संचालन की स्थितियों के लिए उपयुक्त सामग्री और सतह उपचार चुन सकें।
कास्ट घटकों में थकान (Fatigue) को समझना
थकान वह प्रगतिशील और स्थानीय संरचनात्मक क्षति है जो तब होती है जब किसी सामग्री को बार-बार लोड और अनलोड किया जाता है। अधिकांश थकान दरारें ज्यामितीय असंततताओं या सतह दोषों पर शुरू होती हैं, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहाँ तनाव एकाग्रता या कास्टिंग दोष मौजूद होते हैं।
थकान जीवन को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक:
चक्रीय तनाव आयाम और आवृत्ति
कास्टिंग की माइक्रोस्ट्रक्चर और पोरोसिटी
सतह की खुरदुरापन और अवशिष्ट तनाव
भाग की ज्यामिति, दीवार संक्रमण (wall transitions) और नॉच
पर्यावरणीय संपर्क (जैसे संक्षारण थकान – corrosion fatigue)
थकान प्रतिरोध में सुधार के लिए डिज़ाइन की सर्वोत्तम प्रथाएँ
डिज़ाइन रणनीति | उद्देश्य | लाभ |
|---|---|---|
तनाव एकाग्रता वाले क्षेत्रों में फिलेट जोड़ें | नॉच संवेदनशीलता कम करना और तनाव का पुनर्वितरण करना | पीक चक्रीय तनाव को 50% तक घटा सकता है |
समान दीवार मोटाई का उपयोग करें | असमान कूलिंग के कारण हॉट स्पॉट और पोरोसिटी से बचना | संरचनात्मक स्थिरता और ग्रेन अखंडता में सुधार करता है |
तेज़ (शार्प) कोनों को हटाएँ | चक्रीय लोडिंग के तहत दरार शुरू होने से रोकना | थकान शक्ति और सतह स्थायित्व बढ़ाता है |
रिब और बॉस ज्यामिति का अनुकूलन करें | कठोर ट्रांज़िशन बनाए बिना सपोर्ट प्रदान करना | वक्रण (flexural) तनाव को कम करता है और सूक्ष्म दरारों को रोकता है |
सतह उपचार लागू करें | बाहरी परत को मज़बूत करना और दरार प्रसार को कम करना | थकान जीवन को 2–5 गुना तक बढ़ा सकता है |
मिश्र धातु चयन में सुधार | सूक्ष्म ग्रेन और कम इंक्लूज़न वाली सामग्री का उपयोग | दरार शुरू होने और बढ़ने के प्रति प्रतिरोध बढ़ाता है |
ज्यामिति अनुकूलन और सिमुलेशन
Neway CAD-आधारित अनुकूलन और कास्टिंग सिमुलेशन टूल्स का उपयोग करता है ताकि:
उच्च-लोड क्षेत्रों में stress risers की पहचान और कमी की जा सके
उन आंतरिक पोरोसिटी स्थानों की भविष्यवाणी की जा सके जो थकान आरंभ बिंदु बन सकते हैं
दीवार संक्रमण, फिलेट रेडियस और मोटाई वितरण का मूल्यांकन और सुधार किया जा सके
ये अनुकूलन हमारे टूलिंग डिज़ाइन म�ं एकीकृत किए जाते हैं ताकि एल्युमिनियम डाई कास्टिंग और जिंक डाई कास्ट पार्ट्स बिना आवश्यकता से अधिक ओवरइंजीनियरिंग के थकान प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा कर सकें।
उदाहरण के लिए, किसी फिलेट रेडियस को 0.5 मिमी से 2 मिमी तक बढ़ाने से स्थानीय तनाव एकाग्रता फैक्टर (Kt) में 30% से अधिक की कमी आ सकती है, जिससे थकान प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार होता है।
सामग्री और प्रक्रिया चयन
यील्ड स्ट्रेंथ, नमनशीलता (ductility) और इंक्लूज़न सामग्री जैसे सामग्री गुण थकान जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। Neway थकान-क्रिटिकल अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त मिश्र धातु चुनने में ग्राहकों की सहायता करता है:
A356-T6 एल्युमिनियम: उच्च थकान शक्ति के लिए हीट-ट्रीटेड (~150 MPa एंड्योरेंस लिमिट)
Zamak 5: निम्न से मध्यम थकान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, अच्छी डैम्पिंग विशेषताएँ
C95500 एल्युमिनियम ब्रॉन्ज: कठोर परिस्थितियों में उत्कृष्ट थकान और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है
कास्टिंग के बाद की प्रक्रियाएँ, जैसे हीट ट्रीटमेंट और हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP), उन भागों के लिए भी विचार की जा सकती हैं जिन्हें बेहतर आंतरिक अखंडता की आवश्यकता होती है।
थकान प्रतिरोध के लिए सतह उपचार समाधान
सतह की गुणवत्ता थकान प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। Neway ऐसे उपचारों की सिफारिश करता है जो सतह की कठोरता बढ़ाएँ, सूक्ष्म दोषों को कम करें और लाभकारी संपीडन तनाव (compressive stress) उत्पन्न करें:
शॉट पीनिंग: सतह पर संपीडन तनाव परत उत्पन्न कर थकान जीवन में सुधार करता है
हार्ड एनोडाइज़िंग: एल्युमिनियम भागों की सतह कठोरता और दरार प्रतिरोध बढ़ाती है
PVD कोटिंग: सतह घिसाव से सुरक्षा प्रदान करती है, जिससे माइक्रोक्रैक शुरू होने के बिंदु कम होते हैं
पॉलिशिंग या ब्रशिंग: उन मशीनिंग निशानों या फ्लैश को हटाती है जो दरार आरंभ बिंदु के रूप में कार्य कर सकते हैं
प्रत्येक विधि को मिश्र धातु और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जाता है ताकि आयामिक सहिष्णुता से समझौता किए बिना अधिकतम थकान जीवन प्राप्त किया जा सके।
एप्लिकेशन केस उदाहरण
एक ग्राहक, जो सस्पेंशन लिंकेंज का निर्माण कर रहा था, ने मूल रूप से तेज़ कोनों और असंगत दीवार मोटाई के साथ डिज़ाइन किए गए हिस्सों में 300,000 लोड साइकिल के बाद समय से पहले थकान दरारें देखीं। Neway की इंजीनियरिंग टीम ने ज्यामिति का पुनःडिज़ाइन किया, फिलेट जोड़े, दीवार सेक्शनों को संतुलित किया और A356 के साथ T6 हीट ट्रीटमेंट चुना। इन परिवर्तनों को लागू करने के बाद, कम्पोनेंट ने 1,000,000 साइकिल तक बिना किसी थकान संकेत के परीक्षण पास कर लिया।
निष्कर्ष
थकान प्रतिरोध बढ़ाने के लिए ज्यामिति परिष्करण, सामग्री अनुकूलन, सिमुलेशन विश्लेषण और पोस्ट-प्रोसेसिंग सहित एक पूर्ण (समग्र) पुनःडिज़ाइन दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। Neway अवधारणा से लेकर उत्पादन तक ग्राहकों का समर्थन करता है, उद्योग की सर्वोत्तम प्रथाओं और प्रिसीजन टूलिंग को लागू करके उच्च-प्रदर्शन, थकान-प्रतिरोधी भाग प्रदान करता है। चाहे आप किसी मौजूदा भाग में संशोधन कर रहे हों या नया कम्पोनेंट विकसित कर रहे हों, हमारी डिज़ाइन और सिमुलेशन क्षमताएँ दीर्घकालिक टिकाऊपन और यांत्रिक अखंडता सुनिश्चित करती हैं।
