Ceramic forming techniques
সিরামিক গঠনের কৌশলগুলি সিরামিক গঠনের উপায়, যা টেবিলওয়্যার যেমন চায়ের পাত্র থেকে শুরু করে কম্পিউটার যন্ত্রাংশের মতো ইঞ্জিনিয়ারিং সিরামিক পর্যন্ত সবকিছু তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। মৃৎশিল্পের কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে কুম্ভকারের চাকা, স্লিপ কাস্টিং এবং আরও অনেক কিছু। সিরামিক কাঁচামালের গুঁড়ো জটিল আকারে তৈরি করার পদ্ধতি প্রযুক্তির অনেক ক্ষেত্রেই কাম্য। উদাহরণস্বরূপ, সিরামিক কাঁচামালের গুঁড়ো থেকে তাপ ইঞ্জিনের উপাদান, পুনরুদ্ধারকারী এবং এর মতো উন্নত, উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত অংশ তৈরির জন্য এই ধরনের পদ্ধতির প্রয়োজন হয়। এই উৎপাদন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদিত সাধারণ অংশগুলির মধ্যে রয়েছে স্টেইনলেস স্টিল, ব্রোঞ্জ, জটিল কাটার সরঞ্জাম, প্লাস্টিক ছাঁচ সরঞ্জাম এবং অন্যান্য। ব্যবহৃত সাধারণ উপকরণগুলি হলঃ কাঠ, ধাতু, জল, প্লাস্টার, ইপোক্সি এবং এস. টি. এল, সিলিকা এবং জিরকোনিয়া। এই উৎপাদন অপারেশনটি মাত্রিক স্থিতিশীলতা, পৃষ্ঠের গুণমান, ঘনত্ব এবং অভিন্নতা সহ সরঞ্জাম সরবরাহের জন্য সুপরিচিত। উদাহরণস্বরূপ, স্লিপ কাস্টিং প্রক্রিয়ায় ঢালাই অংশটি সামান্য সংযোজন সহ কাঁচামালের উচ্চ ঘনত্বের হয়, এটি অভিন্নতা উন্নত করে। তবে, প্লাস্টার ছাঁচ ঢালা স্লিপ থেকে জল টেনে নিয়ে ছাঁচের পৃষ্ঠে ঢালাই তৈরি করে। এটি একটি ঘন ঢালাই গঠন করে। স্লিপ কাস্টিং সিরামিক তৈরির অনেক কৌশল রয়েছে, তবে একটি উদাহরণ হল স্লিপ কাস্টিং। এখানেই স্লিপ বা তরল কাদামাটি একটি প্লাস্টার ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয়। স্লিপের জল প্লাস্টার ছাঁচের দেয়ালে টেনে আনা হয়, যার ফলে শক্ত মাটির একটি ভিতরের স্তর থাকে, যা দ্রুত শক্ত হয়ে যায়। শুকিয়ে গেলে শক্ত কাদামাটিও অপসারণ করা যেতে পারে। স্লিপ কাস্টিং-এ ব্যবহৃত স্লিপটি প্রায়শই এমন একটি পদার্থ দিয়ে তরল করা হয় যা স্লিপকে নরম করার জন্য অতিরিক্ত জলের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে (যদি না ক্রেজিং প্রয়োজন হয়); এটি অত্যধিক সংকোচন রোধ করে যা প্রচুর পরিমাণে জলযুক্ত একটি টুকরো শুকিয়ে গেলে ঘটে; আরেকটি পদ্ধতি হল ধীরে ধীরে জিনিসগুলি শুকানো। স্লিপ-কাস্টিং পদ্ধতিগুলি জলবাহী ঢালাইয়ের মতো অন্যান্য সিরামিক ঢালাই কৌশলগুলির তুলনায় উচ্চ বিশুদ্ধ সিরামিক কাঁচামাল ঢালাইয়ে উচ্চতর পৃষ্ঠের গুণমান, ঘনত্ব এবং অভিন্নতা প্রদান করে, কারণ ঢালাই অংশটি সামান্য সংযোজন সহ সিরামিক কাঁচামালের উচ্চ ঘনত্ব। স্লিপ হল জল বা অ্যালকোহলের মতো তরল পদার্থে সূক্ষ্ম কাঁচামালের গুঁড়ো অল্প পরিমাণে গৌণ উপাদান যেমন ডিসপারসেন্ট, সার্ফ্যাক্ট্যান্ট এবং বাইন্ডারের সঙ্গে ঝুলিয়ে রাখা। মৃৎশিল্প স্লিপ ঢালাই কৌশল একটি প্লাস্টার ব্লক বা ফ্লাস্ক ছাঁচ ব্যবহার করে। প্লাস্টার ছাঁচ ঢালা স্লিপ থেকে জল টেনে নিয়ে ছাঁচের পৃষ্ঠে ঢালাই তৈরি করে। এটি একটি ঘন ঢালাই গঠন করে যা ক্ষতিকারক বায়ুর ফাঁকগুলি সরিয়ে দেয় এবং চূড়ান্ত সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় সংকোচনকে হ্রাস করে। অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং অল্প পরিমাণে জটিল আকারের উৎপাদনের জন্য অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) একটি কার্যকর পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে এবং এটি উল্লেখযোগ্য গবেষণা ও উন্নয়নের বিষয়। পলিমারিক উপকরণের সংযোজনশীল উৎপাদনের বিপরীতে, সিরামিকের এএম-এর সুযোগ উপকরণ প্রক্রিয়াকরণ চ্যালেঞ্জের কারণে বেশ সীমিত থাকে। সিরামিকের এএম-এর জন্য বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সরঞ্জামগুলি বেশিরভাগই পাউডারের স্তর দ্বারা স্তর সিন্টারিংয়ের উপর নির্ভর করে এবং খুব কমই ব্যয়বহুল। যাইহোক, সিরামিক সামগ্রীর যন্ত্রের অসুবিধাগুলির অর্থ হল যে এ. এম কৌশলগুলি এমন পরিস্থিতিতে আকর্ষণীয় হতে পারে যেখানে স্লিপ কাস্টিং পদ্ধতির জন্য কার্যকরভাবে ছাঁচ তৈরি করার জন্য উৎপাদনের পরিমাণ খুব কম। বিশেষ করে স্টেরিওলিথোগ্রাফি সহ কৌশল ব্যবহার করে প্রিসেরামিক পলিমার থেকে সিরামিকের সংযোজনমূলক উৎপাদন, পলিমার প্রাপ্ত সিরামিক উৎপাদনের জন্য পরবর্তী পাইরোলাইসিস সহ, সংযোজনমূলকভাবে উত্পাদিত সিরামিকের চ্যালেঞ্জ মোকাবেলার জন্য একটি উদীয়মান পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে। সিলিকা, জিরকোনিয়া এবং অন্যান্য অবাধ্য উপকরণ ব্যবহার করে সিরামিক শেল কাস্টিং কৌশল বর্তমানে ধাতব যন্ত্রাংশ শিল্প দ্বারা 'নেট কাস্টিং'-এর জন্য ব্যবহৃত হয়, যা গলিত ধাতব ঢালাইয়ের জন্য নির্ভুল শেল ছাঁচ তৈরি করে। এই কৌশলটিতে ছাঁচের খোলের স্তরটি তৈরি করার জন্য ধারাবাহিকভাবে ভিজা ডুবানো এবং শুকনো পাউডার লেপ বা স্টাকো জড়িত। শেল ঢালাই পদ্ধতিটি সাধারণভাবে মাত্রিক স্থিতিশীলতার জন্য পরিচিত এবং গলিত ধাতু ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে মহাকাশ এবং অন্যান্য শিল্পের জন্য অনেক নেট-ঢালাই প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত হয়। স্বয়ংক্রিয় সুবিধাগুলি স্বয়ংক্রিয় ডুব দেওয়ার জন্য গাছে একাধিক মোমের নিদর্শন, বড় স্লারি মিক্সার এবং তরল পাউডার বিছানা ব্যবহার করে। প্রযুক্তিগত সিরামিক প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রস্তুত শুকনো গুঁড়ো থেকে প্রযুক্তিগত সিরামিক উপকরণ তৈরি করার সময়, প্রয়োজনীয় আকারে গঠনের পদ্ধতি নির্ভর করে উপাদান প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং যে অংশটি তৈরি করা হবে তার আকার ও আকৃতির উপর। শুকনো গুঁড়ো গঠনের জন্য প্রস্তুত উপকরণগুলি সাধারণত যান্ত্রিক বা জলবাহী গুঁড়ো কম্প্যাক্টিং প্রেসগুলিতে "শুকনো" চাপ দিয়ে তৈরি করা হয় যা প্রয়োজনীয় বল এবং গুঁড়ো ভরাট গভীরতার জন্য নির্বাচিত হয়। শুকনো গুঁড়ো স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডাইতে অ-নমনীয় ইস্পাত বা টাংস্টেন কার্বাইড সন্নিবেশের মধ্যে ছেড়ে দেওয়া হয় এবং ঘুষি মেরে তারপর পাউডারটিকে ডাই আকারে সংকুচিত করে। যদি অংশটি বড় হতে হয় এবং একটি অভিন্ন চাপ ঘনত্বের জন্য উপযুক্তভাবে চাপ প্রেরণ করতে অক্ষম হয় তবে আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং ব্যবহার করা যেতে পারে। আইসোস্ট্যাটিকভাবে চাপ দিলে পাউডারটি ছাঁচ হিসাবে কাজ করে একটি নমনীয় ঝিল্লির আকার নেয়, চাপ দেওয়া পাউডারের আকার এবং আকার গঠন করে। আইসোস্ট্যাটিক প্রেসগুলি হয় উচ্চ গতির, স্পার্ক প্লাগ বা বালি বিস্ফোরণ অগ্রভাগের জন্য সিরামিক ইনসুলেটরগুলির মতো অংশগুলির জন্য উচ্চ আউটপুট ধরণের স্বয়ংক্রিয় প্রেস হতে পারে, বা ধীর গতিতে পরিচালিত "ভিজা ব্যাগ" প্রেসগুলি যা ক্রিয়াকলাপে অনেক বেশি ম্যানুয়াল তবে বিশেষত বড় যন্ত্রযোগ্য ফাঁকা বা ফাঁকা জায়গার জন্য উপযুক্ত যা কাটা হবে বা অন্যথায় চূড়ান্ত আকারে গৌণ ক্রিয়াকলাপে গঠিত হবে। যদি প্রযুক্তিগত সিরামিক যন্ত্রাংশের প্রয়োজন হয় যেখানে দৈর্ঘ্য এবং ব্যাসের অনুপাত খুব বেশি হয়, তাহলে এক্সট্রুশন ব্যবহার করা যেতে পারে। দুই ধরনের সিরামিক এক্সট্রুডার রয়েছে যার মধ্যে একটি হল হাইড্রোলিক বলের সাথে পিস্টন টাইপ যা একটি র্যামকে ধাক্কা দেয় যা পালাক্রমে সিরামিককে লোড করা উপাদান সিলিন্ডারের মাধ্যমে ডাইয়ের মধ্যে এবং তার মধ্য দিয়ে ঠেলে দেয় যা এক্সট্রুডেট গঠন করে। দ্বিতীয় ধরনের এক্সট্রুডার হল একটি স্ক্রু বা অগার, যেখানে একটি স্ক্রু ডাইয়ের মধ্যে এবং তার মধ্য দিয়ে উপাদানটিকে জোর করে ঘুরিয়ে দেয় যা আবার অংশটিকে আকার দেয়। উভয় ধরনের এক্সট্রুশনে কাঁচামালগুলি অবশ্যই প্লাস্টিকাইজড হতে হবে যাতে প্রক্রিয়াটিতে উপাদানটির প্রবাহকে অনুমতি দেওয়া যায় এবং প্ররোচিত করা যায়। জটিল প্রযুক্তিগত সিরামিক অংশগুলি সাধারণত ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া বা "গরম মোম ছাঁচনির্মাণ" ব্যবহার করে গঠিত হয়। উভয়ই তাপ সংবেদনশীল প্লাস্টিকাইজারের উপর নির্ভর করে যাতে একটি ডাইতে উপাদান প্রবাহিত হতে পারে। তারপর ডাই থেকে অপসারণের জন্য অংশটি দ্রুত শীতল করা হয়। সিরামিক ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ অনেকটা প্লাস্টিক করার জন্য বিভিন্ন পলিমার ব্যবহার করে প্লাস্টিক ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের মতো। গরম মোম ছাঁচনির্মাণ মূলত প্যারাফিন মোম ব্যবহার করে। অন্যান্য কৌশলগুলি হাত নির্মাণের বেশ কয়েকটি ঐতিহ্যবাহী কৌশল রয়েছে, যেমন পিঞ্চিং, নরম স্ল্যাব, শক্ত স্ল্যাব এবং কয়েল নির্মাণ। অন্যান্য কৌশলের মধ্যে রয়েছে উপাদানের স্তর তৈরি করার জন্য পেপারক্লে স্লিপের মাধ্যমে প্রাণী বা কৃত্রিম উলের তন্তু থ্রেড করা। ফলাফলটি ফর্মের উপর মোড়ানো বা কাটা, শুকানো এবং পরে তরল এবং নরম কাগজের ক্লে দিয়ে যুক্ত করা যেতে পারে। সিরামিক উপাদানের খুব পাতলা শীট তৈরি করার সময়, "টেপ কাস্টিং" সাধারণত ব্যবহার করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে একটি চলমান বাহক বেল্টের উপর স্লিপ (যার মধ্যে একটি পলিমার "বাইন্ডার" রয়েছে যা এটিকে শক্তি দেয়) ঢেলে দেওয়া এবং তারপরে পুরুত্ব সামঞ্জস্য করার জন্য এটি একটি স্থির "ডক্টর ব্লেড" এর নীচে পাস করা। চলন্ত স্লিপটি তারপর বাতাসে শুকানো হয় এবং এইভাবে গঠিত "টেপ" বাহক বেল্ট থেকে খোসা ছাড়ানো হয়, আয়তক্ষেত্রাকার আকারে কাটা হয় এবং আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়। পরিবাহী ধাতব পাউডার স্তরগুলির সাথে পর্যায়ক্রমে প্রায় 100 টি টেপ স্তর স্ট্যাক করা যেতে পারে। এরপরে পলিমারটি অপসারণের জন্য এগুলি সিন্টার ("ফায়ার") করা হয় এবং এইভাবে "মাল্টিলেয়ার" ক্যাপাসিটার, সেন্সর ইত্যাদি তৈরি করা হয়। আমেরিকান সিরামিক সোসাইটির ডি. ডব্লিউ. রিচারসনের মতে, প্রতিদিন এক বিলিয়নেরও বেশি এই ধরনের ক্যাপাসিটার তৈরি করা হয়। (একটি সাধারণ সেলুলার টেলিফোনে প্রায় 100টি এবং একটি সাধারণ গাড়িতে প্রায় এক হাজার।) জেল ঢালাই হল আরেকটি কৌশল যা প্রকৌশল সিরামিক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। আরও দেখুন সিরামিক ছাঁচ ঢালাই চকওয়্যার রেফারেন্স মৃৎশিল্প সিরামিক উপকরণ শৈল্পিক কৌশল