Metalworking
धातु कार्य उपयोगी वस्तुओं, भागों, संयोजनों और बड़े पैमाने पर संरचनाओं को बनाने के लिए धातुओं को आकार देने और फिर से आकार देने की प्रक्रिया है। एक शब्द के रूप में यह हर पैमाने पर वस्तुओं के उत्पादन के लिए प्रक्रियाओं, कौशल और उपकरणों की एक विस्तृत और विविध श्रृंखला को शामिल करता हैः विशाल जहाजों, इमारतों और पुलों से लेकर सटीक इंजन भागों और नाजुक गहने तक। धातु कार्य की ऐतिहासिक जड़ें दर्ज किए गए इतिहास से पहले की हैं; इसका उपयोग संस्कृतियों, सभ्यताओं और सहस्राब्दियों तक फैला हुआ है। यह सरल हाथ के औजारों के साथ सोने जैसी नरम, देशी धातुओं को आकार देने से विकसित हुआ है, अयस्कों के गलाने और लोहे जैसी कठोर धातुओं के गर्म फोर्जिंग के माध्यम से, अत्यधिक तकनीकी आधुनिक प्रक्रियाओं जैसे मशीनिंग और वेल्डिंग तक। इसका उपयोग एक उद्योग, व्यापार के चालक, व्यक्तिगत शौक और कला के निर्माण में किया गया है; इसे एक विज्ञान और एक शिल्प दोनों के रूप में माना जा सकता है। आधुनिक धातु कार्य प्रक्रियाएँ, हालांकि विविध और विशिष्ट हैं, उन्हें तीन व्यापक क्षेत्रों में से एक में वर्गीकृत किया जा सकता है जिन्हें बनाने, काटने या जोड़ने की प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है। आधुनिक धातु कार्य कार्यशालाएं, जिन्हें आमतौर पर मशीन की दुकानों के रूप में जाना जाता है, में विभिन्न प्रकार के विशेष या सामान्य उपयोग वाले मशीन उपकरण होते हैं जो अत्यधिक सटीक, उपयोगी उत्पाद बनाने में सक्षम होते हैं। लोहार जैसी कई सरल धातुकर्म तकनीकें अब विकसित देशों में बड़े पैमाने पर आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी नहीं हैं; उनमें से कुछ अभी भी कम विकसित देशों में कारीगर या शौक के काम के लिए या ऐतिहासिक पुनर्निर्माण के लिए उपयोग में हैं। प्रागैतिहासिक ताम्र खनन और कार्य का सबसे पुराना पुरातात्विक प्रमाण 8,700 ईसा पूर्व से उत्तरी इराक में एक ताम्र लटकन की खोज थी। अमेरिका में धातु कार्य का सबसे पहला प्रमाणित और दिनांकित प्रमाण मिशिगन झील के पास विस्कॉन्सिन में तांबे का प्रसंस्करण था। तांबे को तब तक हथौड़ा मारा जाता था जब तक कि यह भंगुर न हो जाए, फिर गर्म किया जाता था ताकि इसे आगे काम किया जा सके। अमेरिका में, यह तकनीक लगभग 4000-5000 ईसा पूर्व की है। दुनिया की सबसे पुरानी सोने की कलाकृतियाँ बल्गेरियाई वर्ण नेक्रोपोलिस से आती हैं और 4450 ईसा पूर्व की हैं। सभी धातुओं को इसे प्राप्त करने या काम करने के लिए आग की आवश्यकता नहीं होती है। इसाक असिमोव ने अनुमान लगाया कि सोना "पहली धातु" थी। उनका तर्क यह है कि, अपने रसायन विज्ञान से, यह प्रकृति में शुद्ध सोने की गांठों के रूप में पाया जाता है। दूसरे शब्दों में, सोना, जितना दुर्लभ है, कभी-कभी प्रकृति में एक देशी धातु के रूप में पाया जाता है। कुछ धातुएँ उल्कापिंडों में भी पाई जा सकती हैं। लगभग सभी अन्य धातुएँ अयस्कों में पाई जाती हैं, जो एक खनिज-वाहक चट्टान है, जिसे धातु को मुक्त करने के लिए गर्मी या किसी अन्य प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। सोने की एक अन्य विशेषता यह है कि यह काम करने योग्य है क्योंकि यह पाया जाता है, जिसका अर्थ है कि धातु को काम करने के लिए पत्थर के हथौड़े और गुब्बारे से परे किसी तकनीक की आवश्यकता नहीं है। यह सोने के लचीलेपन और लचीलेपन के गुणों का परिणाम है। सबसे पुराने औजार पत्थर, हड्डी, लकड़ी और नस थे, जो सभी सोने पर काम करने के लिए पर्याप्त थे। कुछ अज्ञात समय में, गर्मी द्वारा चट्टान से धातुओं को मुक्त करने की प्रक्रिया ज्ञात हो गई, और तांबे, टिन और सीसे से भरपूर चट्टानों की मांग में आ गई। इन अयस्कों को जहाँ भी पहचाना जाता था, वहाँ उनका खनन किया जाता था। ऐसी प्राचीन खदानों के अवशेष पूरे दक्षिण-पश्चिमी एशिया में पाए गए हैं। मेहरगढ़ के दक्षिण एशियाई निवासियों द्वारा 7000 और 3300 ईसा पूर्व के बीच धातु का काम किया जा रहा था। धातु कार्य की शुरुआत का अंत लगभग 6000 ईसा पूर्व में होता है जब दक्षिण-पश्चिमी एशिया में तांबा गलाना आम हो गया था। प्राचीन सभ्यताएँ सात धातुओं के बारे में जानती थीं। यहाँ उन्हें उनकी ऑक्सीकरण क्षमता (वोल्ट में) के क्रम में व्यवस्थित किया जाता हैः लोहा + 0.44 वी, टिन + 0.14 वी सीसा + 0.13 वी तांबा-0.34 वी पारा-0.79 वी चांदी-0.80 वी सोना-1.5 वी। ऑक्सीकरण क्षमता महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक संकेतक है कि धातु अयस्क से कितनी मजबूती से बंधी हुई है। जैसा कि देखा जा सकता है, लोहा अन्य छह धातुओं की तुलना में काफी अधिक है जबकि सोना इसके ऊपर छह धातुओं की तुलना में नाटकीय रूप से कम है। सोने का कम ऑक्सीकरण नगेट्स में सोना पाए जाने के मुख्य कारणों में से एक है। ये नगेट्स अपेक्षाकृत शुद्ध सोना हैं और व्यावहारिक हैं क्योंकि वे पाए जाते हैं। ताम्र अयस्क, अपेक्षाकृत प्रचुर मात्रा में होने के कारण, और टिन अयस्क धातुकर्म की कहानी में अगले महत्वपूर्ण पदार्थ बन गए। अयस्क से तांबे को पिघलाने के लिए गर्मी का उपयोग करके, बहुत सारे तांबे का उत्पादन किया जाता था। इसका उपयोग गहने और सरल उपकरण दोनों के लिए किया जाता था। हालांकि, तांबा अपने आप में किनारों और कठोरता की आवश्यकता वाले उपकरणों के लिए बहुत नरम था। किसी समय पिघले हुए तांबे में टिन मिलाया जाता था और इससे कांस्य का विकास होता था। कांस्य तांबा और टिन का एक मिश्र धातु है। कांस्य एक महत्वपूर्ण प्रगति थी क्योंकि इसमें धार-स्थायित्व और कठोरता थी जो शुद्ध तांबे में नहीं थी। लोहे के आगमन तक, आम उपयोग में उपकरणों और हथियारों के लिए कांस्य सबसे उन्नत धातु थी (अधिक विस्तार के लिए कांस्य युग देखें)। दक्षिण-पश्चिमी एशिया के बाहर, इन समान प्रगति और सामग्रियों की खोज और उपयोग दुनिया भर में किया जा रहा था। चीन और ग्रेट ब्रिटेन में लोगों ने तांबे के लिए बहुत कम समय समर्पित होने के साथ कांस्य का उपयोग करना शुरू कर दिया। जापानियों ने लगभग एक साथ कांस्य और लोहे का उपयोग शुरू किया। अमेरिका में यह अलग था। हालाँकि अमेरिका के लोग धातुओं के बारे में जानते थे, लेकिन यूरोपीय उपनिवेशीकरण तक ही औजारों और हथियारों के लिए धातु का काम आम हो गया था। आभूषण और कला यूरोपीय प्रभाव से पहले अमेरिका में धातुओं के प्रमुख उपयोग थे। लगभग 2700 ईसा पूर्व, कांस्य का उत्पादन उन स्थानों में आम था जहां धातु को पिघलाने, गर्म करने और काम करने के लिए आवश्यक सामग्री को इकट्ठा किया जा सकता था। लोहा पिघलना शुरू हो गया था और औजारों और हथियारों के लिए एक महत्वपूर्ण धातु के रूप में इसका उदय शुरू हो गया था। इसके बाद की अवधि को लौह युग के रूप में जाना जाने लगा। मिस्र में फ़िरौनों, भारत में वैदिक राजाओं, इज़राइल की जनजातियों और उत्तरी अमेरिका में माया सभ्यता के ऐतिहासिक काल तक, अन्य प्राचीन आबादी के बीच, कीमती धातुओं का उनसे मूल्य जुड़ना शुरू हो गया। कुछ मामलों में स्वामित्व, वितरण और व्यापार के लिए नियम बनाए गए, लागू किए गए और संबंधित लोगों द्वारा उन पर सहमति व्यक्त की गई। उपरोक्त अवधियों तक धातु कारीगर अलंकरण की वस्तुओं, धार्मिक कलाकृतियों और कीमती धातुओं (अलौह रहित) के व्यापार उपकरणों के साथ-साथ आमतौर पर लौह धातुओं और/या मिश्र धातुओं के हथियारों के निर्माण में बहुत कुशल थे। इन कौशलों को अच्छी तरह से निष्पादित किया गया था। इन तकनीकों का अभ्यास दुनिया भर के कारीगरों, लोहारों, अथर्ववेदिक व्यवसायियों, कीमियागरों और धातु कारीगरों की अन्य श्रेणियों द्वारा किया जाता था। उदाहरण के लिए, कई प्राचीन संस्कृतियों द्वारा दानेदार तकनीक का उपयोग किया गया था, इससे पहले कि ऐतिहासिक रिकॉर्ड से पता चलता है कि लोगों ने इस प्रक्रिया को साझा करने के लिए दूर के क्षेत्रों की यात्रा की थी। धातु बनाने वाले आज भी इसका और कई अन्य प्राचीन तकनीकों का उपयोग करते हैं। जैसे-जैसे समय बीतता गया, धातु की वस्तुएं अधिक सामान्य और अधिक जटिल होती गईं। धातुओं को और अधिक प्राप्त करने और काम करने की आवश्यकता का महत्व बढ़ गया। पृथ्वी से धातु अयस्क निकालने से संबंधित कौशल विकसित होने लगे और धातु बनाने वाले अधिक जानकार हो गए। धातुकर्मी समाज के महत्वपूर्ण सदस्य बन गए। धातु और धातुकर्मियों की उपलब्धता से संपूर्ण सभ्यताओं के भाग्य और अर्थव्यवस्थाएँ बहुत प्रभावित हुईं। धातु श्रमिक गहने बनाने, अधिक कुशल इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने और निर्माण से लेकर शिपिंग कंटेनरों से लेकर रेल और हवाई परिवहन तक औद्योगिक और तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए कीमती धातुओं के निष्कर्षण पर निर्भर करता है। धातुओं के बिना, वस्तुएँ और सेवाएं दुनिया भर में उस पैमाने पर घूमना बंद कर देंगी जिसे हम आज जानते हैं। धातु कार्य को आम तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता हैः बनाना, काटना और जोड़ना। अधिकांश धातु कटाई उच्च गति वाले इस्पात उपकरण या कार्बाइड उपकरण द्वारा की जाती है। इन श्रेणियों में से प्रत्येक में विभिन्न प्रक्रियाएं शामिल हैं। अधिकांश संचालन से पहले, वांछित तैयार उत्पाद के आधार पर धातु को चिह्नित किया जाना चाहिए और/या मापा जाना चाहिए। मार्किंग आउट (लेआउट के रूप में भी जाना जाता है) एक वर्कपीस में एक डिजाइन या पैटर्न को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है और धातु कार्य के हस्तशिल्प में पहला कदम है। यह कई उद्योगों या शौक में किया जाता है, हालांकि उद्योग में, पुनरावृत्ति प्रत्येक व्यक्तिगत टुकड़े को चिह्नित करने की आवश्यकता को समाप्त करती है। धातु व्यापार क्षेत्र में, मार्किंग आउट में अगले चरण, मशीनिंग या निर्माण की तैयारी में इंजीनियर की योजना को वर्कपीस में स्थानांतरित करना शामिल है। कैलिपर्स हाथ के उपकरण हैं जिन्हें दो बिंदुओं के बीच की दूरी को सटीक रूप से मापने के लिए बनाया गया है। अधिकांश कैलिपर्स में सपाट, समानांतर किनारों के दो सेट होते हैं जिनका उपयोग आंतरिक या बाहरी व्यास माप के लिए किया जाता है। ये कैलिपर्स एक इंच (25.4 माइक्रोन) के एक हजारवें हिस्से के भीतर सटीक हो सकते हैं। विभिन्न प्रकार के कैलिपर्स में मापी गई दूरी को प्रदर्शित करने के लिए अलग-अलग तंत्र होते हैं। जहाँ बड़ी वस्तुओं को कम सटीकता के साथ मापने की आवश्यकता होती है, वहाँ अक्सर एक टेप माप का उपयोग किया जाता है। कास्टिंग एक सांचे में पिघली हुई धातु डालकर और बिना किसी यांत्रिक बल के इसे ठंडा करने की अनुमति देकर एक विशिष्ट रूप प्राप्त करती है। कास्टिंग के रूपों में शामिल हैंः निवेश कास्टिंग (कला में खोया हुआ मोम कास्टिंग कहा जाता है) अपकेंद्र कास्टिंग डाई कास्टिंग रेत कास्टिंग शेल कास्टिंग स्पिन कास्टिंग बनाने की प्रक्रियाएं ये बनाने की प्रक्रियाएं वस्तु को विकृत करके धातु या वर्कपीस को संशोधित करती हैं, यानी बिना किसी सामग्री को हटाए। गठन यांत्रिक बलों की एक प्रणाली के साथ किया जाता है और, विशेष रूप से थोक धातु बनाने के लिए, गर्मी के साथ किया जाता है। थोक निर्माण प्रक्रियाएँ प्लास्टिक विरूपण में एक वर्कपीस को यांत्रिक बल के लिए अधिक प्रवाहकीय बनाने के लिए गर्मी या दबाव का उपयोग करना शामिल है। ऐतिहासिक रूप से, यह और कास्टिंग लोहारों द्वारा की जाती थी, हालांकि आज इस प्रक्रिया का औद्योगीकरण किया गया है। थोक धातु निर्माण में, वर्कपीस को आम तौर पर गर्म किया जाता है। कोल्ड साइजिंग एक्सट्रूज़न ड्रॉइंग फोर्जिंग पाउडर मेटलर्जी फ्रिक्शन ड्रिलिंग रोलिंग बर्निंग शीट (और ट्यूब) बनाने की प्रक्रियाएँ इस प्रकार की बनाने की प्रक्रिया में कमरे के तापमान पर यांत्रिक बल का अनुप्रयोग शामिल होता है। हालांकि, कुछ हालिया विकासों में डाई और/या भागों को गर्म करना शामिल है। स्वचालित धातु कार्य प्रौद्योगिकी में प्रगति ने प्रगतिशील डाई स्टैम्पिंग को संभव बना दिया है जो एक ऐसी विधि है जिसमें पंचिंग, सिक्का बनाना, झुकना और कई अन्य तरीके शामिल हो सकते हैं जो कम लागत पर धातु को संशोधित करते हैं जबकि इसके परिणामस्वरूप कम स्क्रैप होता है। बेंडिंग जॉइनिंग डिकेम्बरिंग डीप ड्राइंग (डी. डी.) फ्लोफॉर्मिंग हाइड्रोफॉर्मिंग (एच. एफ.) हॉट मेटल गैस फॉर्मिंग हॉट प्रेस हार्डनिंग इंक्रीमेंटल फॉर्मिंग (आई. एफ.) स्पिनिंग, शियर फॉर्मिंग या फ्लोफॉर्मिंग राइजिंग रोल फॉर्मिंग रोल बेंडिंग रिपौस और चेज़िंग रबर पैड फॉर्मिंग शियरिंग स्टैम्पिंग सुपरप्लास्टिक फॉर्मिंग (एस. पी. एफ.) व्हीलिंग एक इंग्लिश व्हील (व्हीलिंग मशीन) का उपयोग करके कटिंग प्रक्रियाएं कटिंग उन प्रक्रियाओं का एक संग्रह है जिसमें सामग्री को विभिन्न प्रकार के टूलिंग का उपयोग करके अतिरिक्त सामग्री को हटाकर एक निर्दिष्ट ज्यामिति में लाया जाता है ताकि एक तैयार हिस्से को छोड़ दिया जा सके जो विनिर्देशों को पूरा करता है। कटाई का शुद्ध परिणाम दो उत्पाद हैं, अपशिष्ट या अतिरिक्त सामग्री, और तैयार भाग। लकड़ी के काम में, अपशिष्ट भूसा और अतिरिक्त लकड़ी होगी। धातुओं को काटने में अपशिष्ट चिप्स या स्वार्फ और अतिरिक्त धातु होता है। कटिंग प्रक्रियाएँ तीन प्रमुख श्रेणियों में से एक में आती हैंः चिप उत्पादन प्रक्रियाएँ जिन्हें आमतौर पर मशीनिंग बर्निंग के रूप में जाना जाता है, प्रक्रियाओं का एक समूह जिसमें धातु को धातु के टुकड़ों को अलग करने के लिए एक केर्फ को ऑक्सीकृत करके काटा जाता है, विविध विशेषता प्रक्रिया, आसानी से उपरोक्त किसी भी श्रेणी में नहीं आती है धातु के हिस्से में एक छेद ड्रिल करना चिप उत्पादन प्रक्रिया का सबसे आम उदाहरण है। स्टील की प्लेट को छोटे टुकड़ों में अलग करने के लिए ऑक्सी-ईंधन काटने वाली मशाल का उपयोग करना जलने का एक उदाहरण है। रासायनिक मिलिंग एक विशेष प्रक्रिया का एक उदाहरण है जो नक़्क़ाशी रसायनों और मास्किंग रसायनों के उपयोग से अतिरिक्त सामग्री को हटा देता है। धातु काटने के लिए कई तकनीकें उपलब्ध हैं, जिनमें शामिल हैंः मैनुअल तकनीकः आरी, छेनी, कतरनी या स्निप्स मशीन तकनीकः मोड़ना, मिलिंग, ड्रिलिंग, ग्राइंडिंग, वेल्डिंग/बर्निंग तकनीकः लेजर द्वारा जलाना, ऑक्सी-ईंधन जलाना, और प्लाज्मा क्षरण तकनीकः वाटर जेट, इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज, या अपघर्षक प्रवाह मशीनिंग द्वारा। रासायनिक प्रौद्योगिकियाँः फोटोकेमिकल मशीनिंग कटिंग द्रव या शीतलक का उपयोग वहाँ किया जाता है जहाँ ड्रिल या एंड मिल और वर्कपीस जैसे कटर के बीच कटिंग इंटरफेस पर महत्वपूर्ण घर्षण और गर्मी होती है। शीतलक आम तौर पर उपकरण और वर्कपीस के चेहरे पर एक स्प्रे द्वारा पेश किया जाता है ताकि अत्यधिक उपकरण पहनने से रोकने के लिए काटने के उपकरण/वर्कपीस इंटरफेस पर घर्षण और तापमान को कम किया जा सके। व्यवहार में शीतलक पहुँचाने के कई तरीके हैं। मिलिंग मिलिंग अंतिम आकार बनाने के लिए सामग्री को हटाकर धातु या अन्य सामग्रियों को जटिल आकार देना है। यह आम तौर पर एक मिलिंग मशीन पर किया जाता है, एक शक्ति-संचालित मशीन जिसमें अपने मूल रूप में एक मिलिंग कटर होता है जो स्पिंडल अक्ष (एक ड्रिल की तरह) के आसपास घूमता है, और एक वर्कटेबल जो कई दिशाओं में जा सकता है (आमतौर पर वर्कपीस के सापेक्ष दो आयाम [x और y अक्ष])। स्पिंडल आमतौर पर z अक्ष में चलता है। मेज को ऊपर उठाना संभव है (जहाँ वर्कपीस आराम करता है)। मिलिंग मशीनें हाथ से या कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (सी. एन. सी.) के तहत संचालित की जा सकती हैं, और बड़ी संख्या में जटिल संचालन कर सकती हैं, जैसे कि स्लॉट कटिंग, प्लानिंग, ड्रिलिंग और थ्रेडिंग, रैबेटिंग, रूटिंग आदि। दो सामान्य प्रकार की मिलें क्षैतिज मिल और ऊर्ध्वाधर मिल हैं। उत्पादित टुकड़े आमतौर पर जटिल 3डी वस्तुएं होती हैं जिन्हें x, y और z निर्देशांक में परिवर्तित किया जाता है जिन्हें फिर CNC मशीन में डाला जाता है और इसे आवश्यक कार्यों को पूरा करने की अनुमति दी जाती है। मिलिंग मशीन 3डी में अधिकांश भागों का उत्पादन कर सकती है, लेकिन कुछ के लिए वस्तुओं को x, y, या z निर्देशांक अक्ष (आवश्यकता के आधार पर) के चारों ओर घुमाने की आवश्यकता होती है। सहिष्णुता स्थानीय स्तर के आधार पर विभिन्न मानकों में आती है। उन देशों में जो अभी भी शाही प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं, यह आमतौर पर विशिष्ट मशीन के आधार पर एक इंच (इकाई जिसे तू के रूप में जाना जाता है) के हजारवें हिस्से में होता है। कई अन्य यूरोपीय देशों में, इसके बजाय आईएसओ का पालन करने वाले मानकों का उपयोग किया जाता है। बिट और सामग्री दोनों को ठंडा रखने के लिए, एक उच्च तापमान शीतलक का उपयोग किया जाता है। ज्यादातर मामलों में शीतलक को नली से सीधे बिट और सामग्री पर छिड़का जाता है। मशीन के आधार पर यह शीतलक या तो मशीन या उपयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। जिन सामग्रियों को मिल किया जा सकता है, वे एल्यूमीनियम से लेकर स्टेनलेस स्टील और बीच में लगभग हर चीज तक हैं। प्रत्येक सामग्री को मिलिंग उपकरण पर एक अलग गति की आवश्यकता होती है और सामग्री की मात्रा में भिन्नता होती है जिसे उपकरण के एक पास में हटाया जा सकता है। सख्त सामग्री को आमतौर पर धीमी गति से मिल किया जाता है और थोड़ी मात्रा में सामग्री को हटा दिया जाता है। नरम सामग्री अलग-अलग होती है, लेकिन आमतौर पर उच्च बिट गति के साथ मिल किया जाता है। मिलिंग मशीन का उपयोग उन लागतों को जोड़ता है जिन्हें निर्माण प्रक्रिया में शामिल किया जाता है। हर बार जब मशीन का उपयोग किया जाता है तो शीतलक का भी उपयोग किया जाता है, जिसे समय-समय पर जोड़ा जाना चाहिए ताकि टुकड़ों को टूटने से रोका जा सके। सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए आवश्यकता के अनुसार एक मिलिंग बिट को भी बदला जाना चाहिए। समय लागत का सबसे बड़ा कारक है। जटिल भागों को पूरा करने के लिए घंटों की आवश्यकता हो सकती है, जबकि बहुत सरल भागों में केवल मिनट लगते हैं। यह बदले में उत्पादन के समय को भी बदलता है, क्योंकि प्रत्येक भाग को अलग-अलग मात्रा में समय की आवश्यकता होगी। इन मशीनों के साथ सुरक्षा महत्वपूर्ण है। बिट उच्च गति से यात्रा कर रहे हैं और आमतौर पर गर्म धातु के टुकड़ों को हटा रहे हैं। सी. एन. सी. मिलिंग मशीन होने का लाभ यह है कि यह मशीन संचालक की रक्षा करती है। टर्निंग टर्निंग एकल बिंदु उपकरण के साथ एक बेलनाकार सतह के उत्पादन के लिए एक धातु काटने की प्रक्रिया है। वर्कपीस को एक स्पिंडल पर घुमाया जाता है और काटने के उपकरण को इसमें रेडियल, अक्षीय या दोनों तरह से डाला जाता है। वर्कपीस अक्ष के लंबवत सतहों का उत्पादन करना फेसिंग कहा जाता है। रेडियल और अक्षीय फ़ीड दोनों का उपयोग करके सतहों का उत्पादन करने को प्रोफाइलिंग कहा जाता है। खराद एक मशीन उपकरण है जो सामग्री के एक खंड या सिलेंडर को घुमाता है ताकि जब वर्कपीस पर अपघर्षक, काटने या विरूपण उपकरण लगाए जाएं, तो इसे एक ऐसी वस्तु का उत्पादन करने के लिए आकार दिया जा सके जिसमें घूर्णन की धुरी के बारे में घूर्णन समरूपता हो। खराद पर उत्पादित की जा सकने वाली वस्तुओं के उदाहरणों में कैंडलस्टिक धारक, क्रैंकशाफ्ट, कैमशाफ्ट और बेयरिंग माउंट शामिल हैं। खराद के चार मुख्य घटक होते हैंः बिस्तर, हेडस्टॉक, गाड़ी और टेलस्टॉक। बिस्तर एक सटीक और बहुत मजबूत आधार है जिस पर अन्य सभी घटक संरेखण के लिए आराम करते हैं। हेडस्टॉक का स्पिंडल वर्कपीस को एक चक के साथ सुरक्षित करता है, जिसके जबड़े (आमतौर पर तीन या चार) टुकड़े के चारों ओर कस दिए जाते हैं। स्पिंडल तेज गति से घूमता है, जिससे सामग्री को काटने के लिए ऊर्जा मिलती है। जबकि ऐतिहासिक रूप से खराद एक लाइन शाफ्ट से बेल्ट द्वारा संचालित होते थे, आधुनिक उदाहरण विद्युत मोटरों का उपयोग करते हैं। वर्कपीस सपाट तल के ऊपर घूर्णन की धुरी के साथ स्पिंडल से बाहर फैली हुई है। गाड़ी एक ऐसा मंच है जिसे बारीकी से और स्वतंत्र रूप से घूर्णन की धुरी के समानांतर और लंबवत स्थानांतरित किया जा सकता है। एक कठोर काटने के उपकरण को टूलपोस्ट द्वारा वांछित ऊंचाई (आमतौर पर वर्कपीस के बीच में) पर रखा जाता है। गाड़ी को फिर घूर्णन वर्कपीस के चारों ओर ले जाया जाता है, और काटने का उपकरण धीरे-धीरे वर्कपीस से सामग्री को हटा देता है। टेलस्टॉक को रोटेशन के अक्ष के साथ स्लाइड किया जा सकता है और फिर आवश्यकतानुसार जगह में लॉक किया जा सकता है। यह वर्कपीस को और सुरक्षित करने के लिए केंद्रों को पकड़ सकता है, या वर्कपीस के अंत में संचालित उपकरण काट सकता है। खराद पर एकल बिंदु उपकरण के साथ किए जा सकने वाले अन्य ऑपरेशन हैंः चैंफरिंगः एक सिलेंडर के कोने पर एक कोण काटना। विभाजनः किसी भाग के अंत को काटने के लिए उपकरण को वर्कपीस में रेडियल रूप से डाला जाता है। थ्रेडिंगः बाहरी या आंतरिक धागे का उत्पादन करने के लिए एक उपकरण को घूमने वाले भागों की बाहरी या अंदर की सतह के साथ-साथ खिलाया जाता है। बोरिंगः एक एकल-बिंदु उपकरण को एक गोल छेद बनाने के लिए घूर्णन की धुरी के रैखिक और समानांतर रूप से खिलाया जाता है। ड्रिलिंगः वर्कपीस में ड्रिल को अक्षीय रूप से खिलाना। नार्लिंगः वर्क पीस पर एक खुरदरा सतह बनावट बनाने के लिए एक उपकरण का उपयोग करता है। अक्सर धातु के हिस्से पर हाथ से पकड़ की अनुमति देने के लिए उपयोग किया जाता है। आधुनिक कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (सी. एन. सी.) खराद और (सी. एन. सी.) मशीनिंग केंद्र संचालित उपकरणों का उपयोग करके मिलिंग जैसे माध्यमिक संचालन कर सकते हैं। जब संचालित उपकरणों का उपयोग किया जाता है तो वर्क पीस घूमना बंद कर देता है और संचालित उपकरण एक घूर्णन काटने के उपकरण के साथ मशीनिंग ऑपरेशन को निष्पादित करता है। सी. एन. सी. मशीनें मोड़ उपकरण को नियंत्रित करने और उत्पाद का उत्पादन करने के लिए x, y और z निर्देशांक का उपयोग करती हैं। अधिकांश आधुनिक सी. एन. सी. खराद 3डी में अधिकांश मुड़ी हुई वस्तुओं का उत्पादन करने में सक्षम हैं। लगभग सभी प्रकार की धातुओं को घुमाया जा सकता है, हालांकि कठिन वर्कपीस के लिए अधिक समय और विशेषज्ञ काटने के उपकरणों की आवश्यकता होती है। थ्रेडिंग कई थ्रेडिंग प्रक्रियाएं हैं जिनमें शामिल हैंः एक नल या डाई के साथ धागे काटना, थ्रेड मिलिंग, सिंगल-पॉइंट थ्रेड कटिंग, थ्रेड रोलिंग, कोल्ड रूट रोलिंग और फॉर्मिंग, और थ्रेड ग्राइंडिंग। एक नल का उपयोग एक पूर्व-ड्रिल किए गए छेद की आंतरिक सतह पर एक महिला धागे को काटने के लिए किया जाता है, जबकि एक डाई एक पूर्वनिर्मित बेलनाकार छड़ पर एक पुरुष धागे को काटती है। पीसने में वर्कपीस से सामग्री को हटाने के लिए एक अपघर्षक प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। पीसने की मशीन एक मशीन उपकरण है जिसका उपयोग बहुत महीन परिष्करण बनाने के लिए किया जाता है, बहुत हल्के कट बनाने के लिए, या काटने के उपकरण के रूप में एक अपघर्षक पहिया का उपयोग करके उच्च परिशुद्धता वाले रूपों में किया जाता है। यह पहिया विभिन्न आकारों और प्रकार के पत्थरों, हीरे या अकार्बनिक पदार्थों से बना हो सकता है। सबसे सरल ग्राइंडर एक बेंच ग्राइंडर या एक हाथ से पकड़ा जाने वाला कोण ग्राइंडर है, जो ज़िप-डिस्क के साथ भागों को डीबर करने या धातु को काटने के लिए है। समय और प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ ग्राइंडर के आकार और जटिलता में वृद्धि हुई है। एक मैन्युअल टूलरूम ग्राइंडर के पुराने दिनों से एक उत्पादन दुकान के लिए एंडमिल को तेज करने से लेकर आज के 30,000 आरपीएम सीएनसी ऑटो-लोडिंग मैन्युफैक्चरिंग सेल जो जेट टर्बाइन का उत्पादन करते हैं, पीसने की प्रक्रियाएं बहुत भिन्न होती हैं। आवश्यक परिष्करण का उत्पादन करने के लिए ग्राइंडर को बहुत कठोर मशीन होना चाहिए। कुछ ग्राइंडरों का उपयोग सी. एन. सी. मशीन अक्ष की स्थिति के लिए कांच के तराजू बनाने के लिए भी किया जाता है। आम नियम यह है कि तराजू बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली मशीनें उन मशीनों की तुलना में 10 गुना अधिक सटीक होती हैं जिनके लिए पुर्जों का उत्पादन किया जाता है। अतीत में ग्राइंडर का उपयोग केवल उपकरण की सीमाओं के कारण कार्यों को पूरा करने के लिए किया जाता था। आधुनिक ग्राइंडिंग व्हील सामग्री और औद्योगिक हीरे या अन्य मानव निर्मित कोटिंग्स (क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड) के उपयोग ने ग्राइंडरों को दुकान के पीछे जाने के बजाय उत्पादन वातावरण में उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त करने की अनुमति दी है। आधुनिक प्रौद्योगिकी में सी. एन. सी. नियंत्रण, उच्च परिशुद्धता के साथ उच्च सामग्री हटाने की दर, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देने और सटीक घटकों के उच्च मात्रा उत्पादन को शामिल करने के लिए उन्नत पीसने के संचालन हैं। फाइलिंग फाइलिंग एक फाइल का उपयोग करके पीसने और आरी के दांत काटने का संयोजन है। आधुनिक मशीनिंग उपकरणों के विकास से पहले यह छोटे भागों के उत्पादन के लिए अपेक्षाकृत सटीक साधन प्रदान करता था, विशेष रूप से सपाट सतह वाले। एक फाइल के कुशल उपयोग ने एक मशीनी को अच्छी सहिष्णुता के साथ काम करने की अनुमति दी और यह शिल्प की पहचान थी। आज उद्योग में उत्पादन तकनीक के रूप में फाइलिंग का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, हालांकि यह डिबरिंग की एक सामान्य विधि के रूप में बनी हुई है। अन्य ब्रोचिंग एक मशीनिंग ऑपरेशन है जिसका उपयोग कीवे को शाफ्ट में काटने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम मशीनिंग (ई. बी. एम.) एक मशीनिंग प्रक्रिया है जहाँ उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनों को एक कार्य टुकड़े की ओर निर्देशित किया जाता है, जिससे गर्मी पैदा होती है और सामग्री वाष्पित हो जाती है। अल्ट्रासोनिक मशीनिंग बहुत कठोर या भंगुर सामग्री के लिए अल्ट्रासोनिक कंपन का उपयोग करती है। वेल्डिंग एक निर्माण प्रक्रिया है जो सामग्री, आमतौर पर धातुओं या थर्मोप्लास्टिक्स को जोड़ती है, जिससे संयोजन होता है। यह अक्सर वर्कपीस को पिघलाकर और पिघली हुई सामग्री का एक पूल बनाने के लिए एक भराव सामग्री जोड़कर किया जाता है जो एक मजबूत जोड़ बनने के लिए ठंडा हो जाता है, लेकिन कभी-कभी दबाव का उपयोग गर्मी के साथ, या स्वयं, वेल्ड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। वेल्डिंग के लिए कई अलग-अलग ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें एक गैस लौ, एक विद्युत चाप, एक लेजर, एक इलेक्ट्रॉन बीम, घर्षण और अल्ट्रासाउंड शामिल हैं। जबकि अक्सर एक औद्योगिक प्रक्रिया होती है, वेल्डिंग कई अलग-अलग वातावरणों में की जा सकती है, जिसमें खुली हवा, पानी के नीचे और अंतरिक्ष शामिल हैं। हालांकि, स्थान की परवाह किए बिना, वेल्डिंग खतरनाक बनी हुई है, और जलने, बिजली के झटके, जहरीले धुएं और पराबैंगनी प्रकाश के अत्यधिक संपर्क से बचने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए। ब्रेज़िंग ब्रेज़िंग एक जुड़ने की प्रक्रिया है जिसमें एक भराव धातु को पिघलाया जाता है और दो या दो से अधिक कार्य टुकड़ों के संयोजन द्वारा बनाई गई केशिका में खींचा जाता है। भराव धातु वर्कपीस के साथ धातुकीय रूप से प्रतिक्रिया करती है और केशिका में ठोस हो जाती है, जिससे एक मजबूत जोड़ बनता है। वेल्डिंग के विपरीत, वर्क पीस पिघलाया नहीं जाता है। ब्रेज़िंग सोल्डरिंग के समान है, लेकिन अधिक तापमान पर होता है। ब्रेज़िंग में वेल्डिंग की तुलना में कम तापीय दबाव पैदा करने का लाभ होता है, और ब्रेज़्ड असेंबली वेल्डमेंट की तुलना में अधिक नमनीय होती हैं क्योंकि मिश्र धातु तत्व अलग और अवक्षेप नहीं कर सकते हैं। ब्रेज़िंग तकनीकों में फ्लेम ब्रेज़िंग, रेसिस्टेंस ब्रेज़िंग, फर्नेस ब्रेज़िंग, डिफ्यूज़न ब्रेज़िंग, इंडक्टिव ब्रेज़िंग और वैक्यूम ब्रेज़िंग शामिल हैं। सोल्डरिंग सोल्डरिंग एक जुड़ने की प्रक्रिया है जो नीचे के तापमान पर होती है। यह इस तरह से ब्रेज़िंग के समान है कि एक भराव को पिघलाया जाता है और एक संयुक्त बनाने के लिए एक केशिका में खींचा जाता है, हालांकि कम तापमान पर। इस कम तापमान और भराव के रूप में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न मिश्र धातुओं के कारण, भराव और कार्य टुकड़े के बीच धातुकर्म प्रतिक्रिया न्यूनतम होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक कमजोर जोड़ होता है। रिवेटिंग रिवेटिंग सबसे प्राचीन धातु कार्य संयोजन प्रक्रियाओं में से एक है। 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध के दौरान इसका उपयोग उल्लेखनीय रूप से कम हो गया, लेकिन यह अभी भी उद्योग और निर्माण में और 21वीं शताब्दी की शुरुआत में आभूषण, मध्ययुगीन कवच और धातु वस्त्र जैसे कारीगर शिल्प में महत्वपूर्ण उपयोग को बरकरार रखता है। रिवेट्स के पहले के उपयोग को वेल्डिंग और घटक निर्माण तकनीकों में सुधार द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। एक रिवेट अनिवार्य रूप से एक दो सिर वाला और बिना पढ़ा हुआ बोल्ट है जो धातु के दो अन्य टुकड़ों को एक साथ रखता है। छेद को धातु के दो टुकड़ों के माध्यम से ड्रिल या मुक्का मारा जाता है जिन्हें जोड़ा जाना है। छेद को संरेखित किया जा रहा है, एक रिवेट को छेद के माध्यम से पारित किया जाता है और स्थायी सिर हथौड़ों का उपयोग करके रिवेट के सिरों पर बनते हैं और डाई बनाते हैं (या तो ठंडे काम या गर्म काम से)। रिवेट आमतौर पर पहले से बने एक सिर के साथ खरीदे जाते हैं। जब रिवेट्स को हटाने की आवश्यकता होती है, तो रिवेट के सिर में से एक को ठंडे छेनी से कतर दिया जाता है। इसके बाद रिवेट को हथौड़े और मुक्का से बाहर निकाल दिया जाता है। मैकेनिकल फिक्सिंग्स इसमें स्क्रू के साथ-साथ बोल्ट भी शामिल हैं। इसका उपयोग अक्सर किया जाता है क्योंकि इसके लिए अपेक्षाकृत कम विशेषज्ञ उपकरणों की आवश्यकता होती है, और इसलिए अक्सर फ्लैट-पैक फर्नीचर में इसका उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग तब भी किया जा सकता है जब एक धातु को किसी अन्य सामग्री (जैसे लकड़ी) से जोड़ा जाता है या एक विशेष धातु अच्छी तरह से वेल्डिंग नहीं करती है (जैसे एल्यूमीनियम)। यह धातुओं को सीधे जोड़ने के लिए किया जा सकता है, या नायलॉन जैसी मध्यवर्ती सामग्री के साथ किया जा सकता है। वेल्डिंग या ब्रेज़िंग जैसी अन्य विधियों की तुलना में अक्सर कमजोर होने के बावजूद, धातु को आसानी से हटाया जा सकता है और इसलिए इसका पुनः उपयोग या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। यह एक एपॉक्सी या गोंद के साथ संयोजन में भी किया जा सकता है, जिससे इसके पारिस्थितिक लाभ वापस आ जाते हैं। यद्यपि ये प्रक्रियाएँ प्राथमिक धातु कार्य प्रक्रियाएँ नहीं हैं, वे अक्सर धातु कार्य प्रक्रियाओं से पहले या बाद में की जाती हैं। ऊष्मा उपचार धातुओं को शक्ति, लचीलापन, कठोरता, कठोरता या जंग के प्रतिरोध के गुणों को बदलने के लिए ऊष्मा उपचारित किया जा सकता है। आम गर्मी उपचार प्रक्रियाओं में एनीलिंग, वर्षा कठोरता, शमन और टेम्परिंग शामिल हैंः एनीलिंग ठंडे काम और अनाज के विकास की वसूली की अनुमति देकर धातु को नरम करता है। शमन का उपयोग मिश्र धातु स्टील्स को सख्त करने के लिए किया जा सकता है, या वर्षा कठोर मिश्र धातुओं में, घोल में घुलनशील घुलनशील परमाणुओं को फंसाने के लिए किया जा सकता है। टेम्परिंग से विघटित मिश्र धातु तत्वों का अवक्षेप होगा, या शमित स्टील्स के मामले में, प्रभाव शक्ति और नमनीय गुणों में सुधार होगा। अक्सर, बेहतर गुणों और सामग्री के अधिक कुशल प्रसंस्करण के लिए यांत्रिक और तापीय उपचार को थर्मो-मैकेनिकल उपचार के रूप में जाना जाता है। ये प्रक्रियाएँ उच्च मिश्र धातु विशेष स्टील्स, सुपर मिश्र धातु और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए सामान्य हैं। प्लेटिंग इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक सामान्य सतह-उपचार तकनीक है। इसमें हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पाद की सतह पर सोना, चांदी, क्रोमियम या जस्ता जैसी अन्य धातु की एक पतली परत को बांधना शामिल है। इसका उपयोग जंग को कम करने, घर्षण प्रतिरोध बनाने और उत्पाद की सौंदर्य उपस्थिति में सुधार करने के लिए किया जाता है। प्लेटिंग चालकता, गर्मी अपव्यय या संरचनात्मक अखंडता सहित मूल भाग के गुणों को भी बदल सकती है। प्रति उत्पाद उचित कोटिंग और लागत प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए चार मुख्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधियाँ हैंः मास प्लेटिंग, रैक प्लेटिंग, निरंतर प्लेटिंग और लाइन प्लेटिंग। थर्मल स्प्रेइंग थर्मल स्प्रेइंग तकनीक एक और लोकप्रिय परिष्करण विकल्प है, और अक्सर मोटी परत के कारण इलेक्ट्रोप्लेटेड कोटिंग की तुलना में बेहतर उच्च तापमान गुण होते हैं। चार मुख्य थर्मल स्प्रे प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रिक वायर आर्क स्प्रे, फ्लेम (ऑक्सी एसिटिलीन दहन) स्प्रे, प्लाज्मा स्प्रे और हाई वेलोसिटी ऑक्सी फ्यूल (एचवीओएफ) स्प्रे शामिल हैं। कांस्य और पीतल का सजावटी काम भी देखें चिप का निर्माण भारी धातुएं लीड पॉइज़निंग व्यवसायों की सूची धातु स्वार्फ धातु परीक्षण धातु कार्य हाथ उपकरण व्यावसायिक धूल एक्सपोजर पार्टिकुलेट्स पावर टूल स्टोन मोल्ड जनरलः निर्माण प्रक्रियाओं की सूची सामग्री प्रौद्योगिकी की समयरेखा संदर्भ बाहरी लिंक श्नाइडर, जॉर्ज। "चैप्टर 1: कटिंग टूल मैटेरियल्स", अमेरिकन मशीनिस्ट, अक्टूबर, 2009 श्नाइडर, जॉर्ज। "कटिंग टूल एप्लीकेशनः चैप्टर 2 मेटल रिमूवल मेथड्स", अमेरिकन मशीनिस्ट, नवंबर, 2009 इंस्टीट्यूट फर डेन विसेंशाफ्टलिचेन फिल्म द्वारा प्रकाशित धातु कार्य के बारे में वीडियो। जर्मन राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी पुस्तकालय के एवी-पोर्टल में उपलब्ध है। धातु कार्य इतिहास के प्रमाण संदर्भ धातु उद्योग एम. एम. 9वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व प्रतिष्ठान