Ceramic forming techniques
سیرامک بنانے کی تکنیک سیرامکس بنانے کے طریقے ہیں، جو ٹیبل ویئر جیسے چائے کے برتنوں سے لے کر انجینئرنگ سیرامکس جیسے کمپیوٹر پارٹس تک سب کچھ بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ مٹی کے برتنوں کی تکنیکوں میں کمہار کا پہیہ، سلپ کاسٹنگ اور بہت سی دوسری چیزیں شامل ہیں۔ سیرامک خام مال کے پاؤڈر کو پیچیدہ شکلوں میں بنانے کے طریقے ٹیکنالوجی کے بہت سے شعبوں میں مطلوب ہیں۔ مثال کے طور پر، سیرامک خام مال کے پاؤڈر سے اعلی درجے کے، اعلی درجہ حرارت والے ساختی حصوں جیسے ہیٹ انجن کے اجزاء، ریکوپریٹرز اور اس طرح کے تیار کرنے کے لیے اس طرح کے طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس پروڈکشن آپریشن سے پیدا ہونے والے عام حصوں میں سٹینلیس سٹیل، کانسی، پیچیدہ کاٹنے کے اوزار، پلاسٹک مولڈ ٹولنگ، اور دیگر سے بنے امپیلرز شامل ہیں۔ استعمال ہونے والے عام مواد یہ ہیں: لکڑی، دھات، پانی، پلاسٹر، ایپوکسی اور ایس ٹی ایل، سلیکا، اور زرکونیا۔ یہ پیداواری عمل جہتی استحکام، سطح کے معیار، کثافت اور یکسانیت کے ساتھ آلات فراہم کرنے کے لیے مشہور ہے۔ مثال کے طور پر، سلپ کاسٹنگ کے عمل میں کاسٹ کا حصہ خام مال کے زیادہ ارتکاز کا ہوتا ہے جس میں تھوڑا سا اضافی ہوتا ہے، اس سے یکسانیت میں بہتری آتی ہے۔ لیکن اس کے علاوہ، پلاسٹر مولڈ ڈالی گئی پرچی سے پانی کھینچ کر کمپیکٹ کرتا ہے اور مولڈ کی سطح پر کاسٹنگ بناتا ہے۔ یہ ایک گھنے کاسٹ کی تشکیل کرتا ہے۔ سلپ کاسٹنگ سیرامکس بنانے کی بہت سی تکنیکیں ہیں، لیکن اس کی ایک مثال سلپ کاسٹنگ ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں پھسلن یا مائع مٹی کو پلاسٹر کے سانچے میں ڈالا جاتا ہے۔ پرچی میں موجود پانی کو پلاسٹر سڑنا کی دیواروں میں نکالا جاتا ہے، جس سے ٹھوس مٹی کی ایک اندرونی پرت رہ جاتی ہے، جو جلدی سے سخت ہو جاتی ہے۔ جب خشک ہو جائے تو ٹھوس مٹی کو بھی نکالا جا سکتا ہے۔ سلپ کاسٹنگ میں استعمال ہونے والی پرچی کو اکثر کسی ایسے مادے سے مائع کیا جاتا ہے جو پرچی کو نرم کرنے کے لیے اضافی پانی کی ضرورت کو کم کرتا ہے (جب تک کہ کریزنگ کی ضرورت نہ ہو) ؛ یہ ضرورت سے زیادہ سکڑنے سے روکتا ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب بہت زیادہ پانی والا ٹکڑا سوکھ جاتا ہے ؛ دوسرا طریقہ یہ ہے کہ اشیاء کو آہستہ آہستہ خشک کیا جائے۔ سلپ کاسٹنگ کے طریقے دیگر سیرامک کاسٹنگ تکنیکوں، جیسے ہائیڈرولک کاسٹنگ، کے مقابلے میں اعلی طہارت والے سیرامک خام مال کو کاسٹ کرنے میں اعلی سطح کا معیار، کثافت اور یکسانیت فراہم کرتے ہیں، کیونکہ کاسٹ کا حصہ سیرامک خام مال کا زیادہ ارتکاز ہوتا ہے جس میں تھوڑی سی اضافی چیزیں ہوتی ہیں۔ سلپ کسی مائع جیسے پانی یا الکحل میں باریک خام مال کے پاؤڈر کی معطلی ہے جس میں تھوڑی مقدار میں ثانوی مواد جیسے منتشر، سرفیکٹینٹ اور بائنڈر ہوتے ہیں۔ پوٹری سلپ کاسٹنگ تکنیک پلاسٹر بلاک یا فلاسک مولڈ کا استعمال کرتی ہے۔ پلاسٹر مولڈ ڈالی گئی پرچی سے پانی کھینچ کر کمپیکٹ کرتا ہے اور مولڈ کی سطح پر کاسٹنگ بناتا ہے۔ یہ ایک گھنے کاسٹ کی تشکیل کرتا ہے جو نقصان دہ ہوا کے خلا کو دور کرتا ہے اور حتمی سنٹرنگ کے عمل میں سکڑنے کو کم کرتا ہے۔ اضافی مینوفیکچرنگ کم مقدار میں پیچیدہ شکلوں کی پیداوار کے لیے، اضافی مینوفیکچرنگ (اے ایم) ایک موثر نقطہ نظر کی نمائندگی کرتی ہے، اور یہ اہم تحقیق اور ترقی کا موضوع ہے۔ پولیمرک مواد کی اضافی تیاری کے برعکس، سیرامکس کے اے ایم کا دائرہ کار مواد کی پروسیسنگ کے چیلنجوں کی وجہ سے کافی محدود رہتا ہے۔ سیرامکس کے اے ایم کے لیے تجارتی طور پر دستیاب سامان زیادہ تر پاؤڈر کی پرت در پرت سنٹرنگ پر انحصار کرتا ہے اور شاذ و نادر ہی لاگت سے موثر ہوتا ہے۔ تاہم، سیرامک اشیاء کی مشینی میں مشکلات کا مطلب یہ ہے کہ اے ایم تکنیک ان حالات میں پرکشش ہو سکتی ہیں جہاں پیداوار کی مقدار بہت کم ہوتی ہے تاکہ سلپ کاسٹنگ کے طریقوں کے لیے سانچوں کو مؤثر طریقے سے تیار کیا جا سکے۔ خاص طور پر سٹیریولیتھگرافی سمیت تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے پری سیرامک پولیمرز سے سیرامکس کی اضافی تیاری، پولیمر سے ماخوذ سیرامکس حاصل کرنے کے لیے بعد میں پائرولیسس کے ساتھ، اضافی طور پر تیار کردہ سیرامکس کے چیلنج سے نمٹنے کے لیے ایک ابھرتے ہوئے نقطہ نظر کی نمائندگی کرتی ہے۔ سیرامک شیل کاسٹنگ سیرامک شیل کاسٹنگ تکنیک جو سلیکا، زرکونیا اور دیگر ریفریکٹری مواد کا استعمال کرتی ہیں فی الحال دھات کے پرزوں کی صنعت 'نیٹ کاسٹنگ' کے لیے استعمال کرتی ہے، جو پگھلی ہوئی دھات کاسٹنگ کے لیے صحت سے متعلق شیل سانچوں کی تشکیل کرتی ہے۔ اس تکنیک میں مولڈ شیل پرت کی تعمیر کے لیے لگاتار گیلی ڈبکی اور خشک پاؤڈر کوٹنگ یا سٹوکو شامل ہے۔ شیل کاسٹنگ کا طریقہ عام طور پر جہتی استحکام کے لیے جانا جاتا ہے اور پگھلی ہوئی دھات کاسٹنگ میں ایرو اسپیس اور دیگر صنعتوں کے لیے بہت سے نیٹ کاسٹنگ کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ خودکار سہولیات خودکار ڈبکی کے لیے درختوں پر موم کے متعدد نمونوں، بڑے سلری مکسرز اور فلوڈک پاؤڈر بیڈ کا استعمال کرتی ہیں۔ تکنیکی سیرامکس پروسیسنگ کے لیے تیار کیے گئے خشک پاؤڈر سے تکنیکی سیرامک مواد بناتے وقت، مطلوبہ شکل میں بننے کا طریقہ مواد کی تیاری کے طریقہ کار اور بنائے جانے والے حصے کے سائز اور شکل پر منحصر ہوتا ہے۔ خشک پاؤڈر بنانے کے لیے تیار کردہ مواد عام طور پر مکینیکل یا ہائیڈرولک پاؤڈر کمپیکٹنگ پریس میں "خشک" دبانے سے تشکیل پاتے ہیں جو ضروری قوت اور پاؤڈر بھرنے کی گہرائی کے لیے منتخب کیے جاتے ہیں۔ خشک پاؤڈر خود بخود ڈائی میں غیر لچکدار اسٹیل یا ٹونگسٹن کاربائڈ کے اندراج میں خارج ہو جاتا ہے اور پھر پاؤڈر کو ڈائی کی شکل میں کمپیکٹ کر دیتا ہے۔ اگر حصہ بڑا ہونا ہے اور دباؤ کو یکساں دباؤ کثافت کے لیے مناسب طریقے سے منتقل کرنے سے قاصر ہے تو آئسوسٹیٹک دبانے کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب آئسوسٹیٹک طور پر دبایا جاتا ہے تو پاؤڈر ایک لچکدار جھلی کی شکل اختیار کرتا ہے جو سڑنا کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے دبا ہوا پاؤڈر کی شکل اور سائز بنتا ہے۔ آئسوسٹیٹک پریس یا تو تیز رفتار، تیز آؤٹ پٹ قسم کے خودکار پریس ہو سکتے ہیں جیسے کہ اسپارک پلگوں یا ریت کے دھماکے کے نوزلز کے لیے سیرامک موصلیت، یا آہستہ چلنے والے "ویٹ بیگ" پریس جو آپریشن میں بہت زیادہ دستی ہوتے ہیں لیکن خاص طور پر بڑے مشینی خالی جگہوں یا خالی جگہوں کے لیے موزوں ہوتے ہیں جنہیں کاٹا جائے گا یا دوسری صورت میں ثانوی کارروائیوں میں حتمی شکل میں بنایا جائے گا۔ اگر تکنیکی سیرامک حصوں کی ضرورت ہو جہاں لمبائی اور قطر کا تناسب بہت زیادہ ہو، تو اخراج کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سیرامک ایکسٹروڈرز کی دو قسمیں ہیں جن میں سے ایک پسٹن کی قسم ہے جس میں ہائیڈرولک فورس ایک رام کو دھکیلتی ہے جو بدلے میں سیرامک کو بھری ہوئی مادی سلنڈر کے ذریعے ڈائی تک اور اس کے ذریعے دھکیل رہی ہے جو ایکسٹروڈیٹ بناتی ہے۔ دوسری قسم کا ایکسٹروڈر ایک سکرو، یا آگر، قسم ہے جہاں ایک سکرو مواد کو ڈائی پر جانے اور اس کے ذریعے جانے پر مجبور کرتا ہے جو دوبارہ حصے کی تشکیل کرتا ہے۔ دونوں قسم کے اخراج میں خام مال کو پلاسٹکائز کیا جانا چاہیے تاکہ اس عمل میں مواد کے بہاؤ کی اجازت دی جا سکے۔ پیچیدہ تکنیکی سیرامک حصے عام طور پر انجکشن مولڈنگ کے عمل یا "گرم موم مولڈنگ" کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ دونوں ہی ڈائی میں مواد کے بہاؤ کی اجازت دینے کے لیے گرمی کے حساس پلاسٹکائزر پر انحصار کرتے ہیں۔ اس کے بعد ڈائی سے نکالنے کے لیے اس حصے کو جلدی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ سیرامک انجیکشن مولڈنگ پلاسٹکائزنگ کے لیے مختلف پولیمر کا استعمال کرتے ہوئے پلاسٹک انجکشن مولڈنگ کی طرح ہے۔ گرم موم مولڈنگ میں زیادہ تر پیرافن موم کا استعمال ہوتا ہے۔ دیگر تکنیکیں ہینڈ بلڈنگ کی کئی روایتی تکنیکیں بھی ہیں، جیسے پنچنگ، سافٹ سلیب، ہارڈ سلیب، اور کنڈلی کی تعمیر۔ دیگر تکنیکوں میں مواد کی تہوں کی تعمیر کے لیے پیپر کلی سلپ کے ذریعے جانوروں یا مصنوعی اون کے ریشے کو تھریڈنگ کرنا شامل ہے۔ نتیجہ کو فارموں پر لپیٹا جا سکتا ہے یا کاٹا جا سکتا ہے، خشک کیا جا سکتا ہے اور بعد میں مائع اور نرم کاغذی مٹی کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ سیرامک مواد کی بہت پتلی چادریں بناتے وقت، "ٹیپ کاسٹنگ" عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ اس میں ایک حرکت پذیر کیریئر بیلٹ پر پرچی (جس میں اسے طاقت دینے کے لیے پولیمر "بائنڈر" ہوتا ہے) ڈالنا، اور پھر موٹائی کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے اسے ایک مستحکم "ڈاکٹر بلیڈ" کے نیچے منتقل کرنا شامل ہے۔ پھر چلتی ہوئی پرچی کو ہوا میں سکھایا جاتا ہے، اور اس طرح بننے والی "ٹیپ" کو کیریئر بیلٹ سے چھیل دیا جاتا ہے، آئتاکار شکلوں میں کاٹا جاتا ہے، اور مزید کارروائی کی جاتی ہے۔ کنڈکٹو میٹل پاؤڈر کی تہوں کے ساتھ باری باری 100 ٹیپ تہوں کو اسٹیک کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد پولیمر کو ہٹانے کے لیے انہیں سنٹر ("فائر") کیا جاتا ہے اور اس طرح "ملٹی لیئر" کیپسیٹرز، سینسر وغیرہ بنائے جاتے ہیں۔ امریکن سیرامک سوسائٹی کے ڈی ڈبلیو رچرسن کے مطابق، اس طرح کے ایک ارب سے زیادہ کیپسیٹرز روزانہ تیار کیے جاتے ہیں۔ (ایک عام سیلولر ٹیلی فون میں تقریبا 100 اور ایک عام آٹوموبائل میں تقریبا ایک ہزار ہوتے ہیں۔) جیل کاسٹنگ ایک اور تکنیک ہے جو انجینئرنگ سیرامکس بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ سیرامک مولڈ کاسٹنگ چاک ویئر حوالہ جات مٹی کے برتن سیرامک مواد آرٹسٹک تکنیک بھی دیکھیں