Shot peening
شاٹ پیننگ ایک ٹھنڈا کام کرنے والا عمل ہے جو ایک کمپریسیو بقایا تناؤ کی پرت تیار کرنے اور دھاتوں اور مرکب کی مکینیکل خصوصیات میں ترمیم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس میں پلاسٹک کی اخترتی پیدا کرنے کے لیے کافی طاقت کے ساتھ شاٹ (گول دھاتی، شیشے، یا سیرامک ذرات) کے ساتھ سطح کو مارنا شامل ہے۔ مشینی میں، شاٹ پیننگ کا استعمال اسٹیل آٹوموبائل کرینک شافٹ اور کنیکٹنگ راڈ جیسے اجزاء میں تناؤ کو مضبوط کرنے اور دور کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ فن تعمیر میں یہ دھات کو ایک خاموش ختم فراہم کرتا ہے۔ شاٹ پیننگ میکانکی طور پر سینڈ بلاسٹنگ سے ملتی جلتی ہے، حالانکہ اس کا مقصد مواد کو ہٹانا نہیں ہے، بلکہ یہ اپنے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے پلاسٹکٹی کے طریقہ کار کو استعمال کرتا ہے، جس میں ہر ذرہ بال پین ہتھوڑے کے طور پر کام کرتا ہے۔ تفصیلات کسی سطح کو صاف کرنا اسے پلاسٹک سے پھیلاتا ہے، جس کی وجہ سے سطح کی مکینیکل خصوصیات میں تبدیلیاں آتی ہیں۔ اس کا بنیادی اطلاق سطح پر مائیکرو کریکس کے پھیلاؤ سے بچنا ہے۔ کسی مواد کو کمپریسیو تناؤ میں ڈال کر، شاٹ پیلنگ اس طرح کی دراڑوں کو پھیلنے سے روکتا ہے۔ ہوائی جہاز کی مرمت میں اکثر شاٹ پیلنگ کا مطالبہ کیا جاتا ہے تاکہ پیسنے کے عمل میں پیدا ہونے والے تناؤ کو دور کیا جا سکے اور انہیں فائدہ مند کمپریسیو تناؤ سے تبدیل کیا جا سکے۔ پارٹ جیومیٹری، پارٹ میٹریل، شاٹ میٹریل، شاٹ کوالٹی، شاٹ کی شدت، اور شاٹ کوریج پر منحصر ہے، شاٹ پیننگ تھکاوٹ کی زندگی کو 1000% تک بڑھا سکتی ہے۔ پلاسٹک کی اخترتی اندرونی تناؤ کے ساتھ ساتھ چھلی ہوئی سطح میں بقیہ کمپریسیو تناؤ کو جنم دیتی ہے۔ سطحی کمپریسیو تناؤ دھات کی تھکاوٹ اور تناؤ کے کٹاؤ کی کچھ شکلوں کے خلاف مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔ اس حصے میں گہرائی میں تناؤ کا دباؤ اتنا پریشان کن نہیں ہوتا جتنا کہ سطح پر تناؤ کا دباؤ ہوتا ہے کیونکہ اندرونی حصے میں دراڑیں شروع ہونے کا امکان کم ہوتا ہے۔ شدت شاٹ پیلنگ کے عمل کا ایک کلیدی پیمانہ ہے۔ عمل کی کچھ ترقی کے بعد، شاٹ پیننگ کے اثرات کی پیمائش کے لیے ایک اینالاگ کی ضرورت تھی۔ جان المین نے محسوس کیا کہ شاٹ پیلنگ نے شیٹ میٹل کے پہلو کو موڑنا اور کھینچنا شروع کر دیا جو بے نقاب تھا۔ انہوں نے شاٹ پیننگ آپریشن سے پیدا ہونے والی پٹی میں کمپریسیو تناؤ کی پیمائش کے لیے المین پٹی بنائی۔ شاٹ پیننگ آپریشن میں المین پٹی پر موجود اخترتی کی پیمائش کرکے "بلاسٹ اسٹریم کی شدت" حاصل کی جا سکتی ہے۔ جیسے ہی پٹی 10 ٪ اخترتی تک پہنچ جاتی ہے، المین پٹی کو پھر اسی شدت سے دوگنا وقت کے لیے مارا جاتا ہے۔ اگر پٹی مزید 10 فیصد خراب ہو جاتی ہے، تو کوئی بھی بلاسٹ ندی کی شدت حاصل کر لیتا ہے۔ شاٹ پیلنگ کے عمل کی شدت کا اندازہ لگانے کے لیے ایک اور آپریشن المین راؤنڈ کا استعمال ہے، جسے آر باس ہارڈ نے تیار کیا ہے۔ کوریج، سطح کا فیصد جو ایک بار یا اس سے زیادہ انڈینٹ کیا گیا ہے، ورک پیس کی سطح سے متعلق شاٹ بلاسٹ ندی کے زاویے کی وجہ سے تغیر کے تابع ہے۔ ندی شنک کی شکل کی ہوتی ہے، اس طرح شاٹ مختلف زاویوں پر پہنچتا ہے۔ اوور لیپنگ پاسز کی ایک سیریز کے ساتھ سطح پر کارروائی کرنے سے کوریج میں بہتری آتی ہے، حالانکہ "سٹرپس" میں تغیرات اب بھی موجود ہوں گے۔ شاٹ ندی کے محور کی المین پٹی کے محور کے ساتھ صف بندی اہم ہے۔ ورک پیس کی ایک مسلسل دباؤ والی سطح کو 50 فیصد سے بھی کم کوریج پر تیار کیا گیا ہے لیکن 100% کے قریب آتے ہی گر جاتی ہے۔ انجام دیے جانے والے عمل کے لیے کوریج کی سطح کو بہتر بنانا مطلوبہ سطح کا اثر پیدا کرنے کے لیے اہم ہے۔ ایس اے ای انٹرنیشنل میں ایرو اسپیس اور دیگر صنعتوں میں شاٹ پیننگ کے کئی معیارات شامل ہیں۔ عمل اور آلات شاٹ میڈیا کو آگے بڑھانے کے مقبول طریقوں میں ایئر بلاسٹ سسٹم اور سینٹری فیوگل بلاسٹ وہیل شامل ہیں۔ ہوائی دھماکے کے نظام میں، میڈیا کو مختلف طریقوں سے ہائی پریشر ہوا کے راستے میں متعارف کرایا جاتا ہے اور چھیلنے کے لیے حصے پر ایک نوزل کے ذریعے تیز کیا جاتا ہے۔ سینٹری فیوگل بلاسٹ وہیل تیز رفتار پیڈل وہیل پر مشتمل ہوتا ہے۔ شاٹ میڈیا کو گھومنے والے پہیے کے وسط میں متعارف کرایا جاتا ہے اور میڈیا کے داخلی مقام کو ایڈجسٹ کرکے، میڈیا کی رہائی کو مؤثر طریقے سے وقت دے کر، اس حصے کی طرف گھومنے والے پیڈل کے ذریعے سینٹری فیوگل فورس کے ذریعے آگے بڑھایا جاتا ہے۔ دیگر طریقوں میں الٹراسونک پیلنگ، گیلے پیلنگ، اور لیزر پیلنگ (جو میڈیا کا استعمال نہیں کرتا) شامل ہیں۔ میڈیا کے انتخاب میں گول کاسٹ اسٹیل شاٹ، سیرامک مالا، شیشے کے مالا یا کنڈیشنڈ (گول) کٹ تار شامل ہیں۔ کٹ وائر شاٹ کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ یہ اپنی گول پن کو برقرار رکھتا ہے کیونکہ یہ خراب ہوتا ہے، کاسٹ شاٹ کے برعکس جو تیز دھار ٹکڑوں میں ٹوٹ جاتا ہے جو ورک پیس کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ کٹ وائر شاٹ کاسٹ شاٹ سے پانچ گنا زیادہ دیر تک چل سکتا ہے۔ چونکہ چھیدنے کے لیے مستقل سختی، قطر اور شکل کے اچھی درجہ بندی والے شاٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے پورے عمل میں شاٹ کے ٹکڑوں کو ہٹانے کا ایک طریقہ کار مطلوب ہے۔ آلات دستیاب ہیں جن میں شاٹ کو صاف کرنے اور دوبارہ کنڈیشن کرنے کے لیے جداکار اور خراب شدہ مواد کو تبدیل کرنے کے لیے خود بخود نیا شاٹ شامل کرنے کے لیے فیڈرس شامل ہیں۔ وہیل بلاسٹ سسٹم میں سیٹلائٹ گردش کے ماڈل، روٹری تھروفیڈ اجزاء، اور مختلف مینیپولیٹر ڈیزائن شامل ہیں۔ اوور ہیڈ مونوریل سسٹم کے ساتھ ساتھ ریورس بیلٹ والے ماڈل بھی ہیں۔ ورک پیس ہولڈنگ کے سازوسامان میں گھومنے والی انڈیکس ٹیبلز، روبوٹ کو لوڈ کرنا اور اتارنا، اور جگ شامل ہیں جن میں متعدد ورک پیس ہوتے ہیں۔ بڑے ورک پیسوں کے لیے، شاٹ بلاسٹ اسٹریم کی خصوصیات کو بے نقاب کرنے کے لیے انہیں تبدیل کرنے کے لیے ہیرا پھیری کرنے والے دستیاب ہیں۔ کٹ تار شاٹ ایک دھاتی شاٹ ہے جو شاٹ پیننگ کے لیے استعمال ہوتا ہے، جہاں چھوٹے ذرات کو کمپریسڈ ایئر جیٹ کے ذریعے ورک پیس پر فائر کیا جاتا ہے۔ یہ ایک کم لاگت والا مینوفیکچرنگ کا عمل ہے، کیونکہ بنیادی فیڈ اسٹاک سستا ہے۔ کاٹنے کے عمل میں پیدا ہونے والے تیز کناروں کی وجہ سے ایس کٹ ذرات ایک موثر کھرچنے والے ہوتے ہیں۔ تاہم، ایس کٹ شاٹ مطلوبہ شاٹ پیلنگ میڈیم نہیں ہے، کیونکہ اس کے تیز کناروں کو اس عمل کے لیے موزوں نہیں ہے۔ کٹ شاٹ اعلی معیار کے تار سے تیار کیا جاتا ہے جس میں ہر ذرہ کو اس کے قطر کے برابر لمبائی میں کاٹا جاتا ہے۔ اگر ضرورت ہو تو، کاٹنے کے عمل کے دوران پیدا ہونے والے تیز کونوں کو ہٹانے کے لیے ذرات کو مشروط (گول) کیا جاتا ہے۔ درخواست پر منحصر ہے، مختلف سختی کی حدود دستیاب ہیں، میڈیا کی سختی جتنی زیادہ ہوگی اس کا استحکام اتنا ہی کم ہوگا۔ دیگر کٹ وائر شاٹ ایپلی کیشنز میں ٹمبلنگ اور وائبریٹری فنشنگ شامل ہیں۔ کوریج کی کثافت کو متاثر کرنے والے کوریج عوامل میں شامل ہیں: اثرات کی تعداد (شاٹ فلو)، نمائش کا وقت، شاٹ کی خصوصیات (سائز، کیمسٹری)، اور ورک پیس کی خصوصیات۔ فیصد کوریج (0-100%) کا تعین کرنے کے لیے بصری جانچ کے ذریعے کوریج کی نگرانی کی جاتی ہے۔ 100% سے آگے کی کوریج کا تعین نہیں کیا جا سکتا۔ انفرادی اثرات کی تعداد شاٹ کے بہاؤ، نمائش کے علاقے، اور نمائش کے وقت کے لکیری متناسب ہے۔ عمل کی بے ترتیب نوعیت (افراتفری کا نظریہ) کی وجہ سے کوریج لکیری طور پر متناسب نہیں ہے۔ جب 100% کوریج حاصل کی جاتی ہے، تو سطح پر مقامات کئی بار متاثر ہوئے ہیں۔ 150% کوریج پر، 5 یا اس سے زیادہ اثرات 52 ٪ مقامات پر ہوتے ہیں۔ 200% کوریج پر، 5 یا اس سے زیادہ اثرات 84 ٪ مقامات پر پائے جاتے ہیں۔ کوریج شاٹ جیومیٹری اور شاٹ اور ورک پیس کیمسٹری سے متاثر ہوتا ہے۔ شاٹ کا سائز اس بات کو کنٹرول کرتا ہے کہ فی پاؤنڈ کتنے اثرات ہوتے ہیں، جہاں چھوٹا شاٹ فی پاؤنڈ زیادہ اثرات پیدا کرتا ہے اس لیے کم نمائش کے وقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ سخت مواد کو متاثر کرنے والے سافٹ شاٹ کو قابل قبول کوریج تک پہنچنے میں نرم مواد کو متاثر کرنے والے ہارڈ شاٹ کے مقابلے میں زیادہ نمائش کا وقت لگے گا (کیونکہ سخت شاٹ گہرائی میں گھس سکتا ہے، اس طرح ایک بڑا تاثر پیدا ہوتا ہے)۔ کوریج اور شدت (المین سٹرپس کے ذریعے ماپا جاتا ہے) تھکاوٹ کی زندگی پر گہرا اثر ڈال سکتی ہے۔ یہ مختلف قسم کے مواد کو متاثر کر سکتا ہے جسے عام طور پر چھیل کر گولی ماری جاتی ہے۔ نامکمل یا ضرورت سے زیادہ کوریج اور شدت کے نتیجے میں تھکاوٹ کی زندگی کم ہو سکتی ہے۔ زیادہ چھیدنے سے ورک پیس کی سطح پر کام کرنے میں ضرورت سے زیادہ سردی لگے گی، جس سے تھکاوٹ کی دراڑیں بھی پڑ سکتی ہیں۔ کوریج اور شدت کے لیے پیرامیٹرز تیار کرتے وقت لگن کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر جب مختلف خصوصیات والے مواد کا استعمال کیا جائے (یعنی۔ نرم دھات سے سخت دھات)۔ تھکاوٹ کی زندگی کو مختلف پیرامیٹرز پر جانچنے کے نتیجے میں ایک "سویٹ اسپاٹ" ہوگا جہاں تھکاوٹ کی زندگی کی چوٹی میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے (x = پیشاب کی شدت یا میڈیا اسٹریم انرجی، y = ٹائم ٹو کریک یا تھکاوٹ کی طاقت) اور زیادہ شدت یا کوریج شامل ہونے کے ساتھ ہی تھکاوٹ کی زندگی کو تیزی سے ختم کر دیتا ہے۔ "سویٹ اسپاٹ" براہ راست منتقل شدہ حرکی توانائی اور شاٹ میڈیا اور ورک پیس کی مادی خصوصیات سے متعلق ہوگا۔ ایپلی کیشنز شاٹ پیننگ کا استعمال گیئر پارٹس، کیمز اور کیم شافٹ، کلچ اسپرنگس، کنڈلی اسپرنگس، کنیکٹنگ راڈز، کرینک شافٹ، گیئر وہیلز، لیف اور سسپنشن اسپرنگس، راک ڈرلز، اور ٹربائن بلیڈ پر کیا جاتا ہے۔ یہ فاؤنڈریوں میں ریت کو ہٹانے، ڈیکرنگ، ڈیسلنگ، اور کاسٹنگ کی سطح کی تکمیل جیسے انجن بلاکس اور سلنڈر ہیڈز کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ اس کے اترنے کے عمل کو اسٹیل کی مصنوعات جیسے پٹی، پلیٹیں، چادریں، تار اور بار اسٹاک کی تیاری میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اسپرنگ بنانے میں شاٹ پیننگ ایک اہم عمل ہے۔ چشموں کی اقسام میں پتی کے چشمے، توسیعی چشمے، اور کمپریشن چشمے شامل ہیں۔ سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی ایپلی کیشن تیز چکور تھکاوٹ کی وجہ سے انجن والو اسپرنگس (کمپریشن اسپرنگس) کے لیے ہے۔ او ای ایم والو اسپرنگ ایپلی کیشن میں، مکینیکل ڈیزائن کچھ شاٹ پیننگ کے ساتھ مل کر لمبی عمر کو یقینی بناتا ہے۔ جیسے جیسے انجن تیار ہوتے جا رہے ہیں آٹوموٹو بنانے والے زیادہ اعلی کارکردگی والے ہائی اسٹریسڈ والو اسپرنگ ڈیزائن کی طرف منتقل ہو رہے ہیں۔ آفٹر مارکیٹ ہائی پرفارمنس والو اسپرنگ ایپلی کیشنز میں، انتہائی سطح کے دباؤ کا مقابلہ کرنے کے لیے کنٹرولڈ اور ملٹی اسٹیپ شاٹ پیننگ کی ضرورت ہوتی ہے جو بعض اوقات مادی وضاحتیں سے تجاوز کر جاتی ہے۔ ایک انتہائی کارکردگی والے موسم بہار (این ایچ آر اے، آئی ایچ آر اے) کی تھکاوٹ کی زندگی اتنی ہی مختصر ہو سکتی ہے جتنی کہ آرام یا ناکامی سے پہلے 1/4 میل ڈریگ ریسنگ ٹریک پر دو پاس۔ شاٹ پیلنگ کا استعمال کاسمیٹک اثر کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اوور لیپنگ ڈمپل کے نتیجے میں سطح کی کھردری عکاسی پر روشنی کو منتشر کرنے کا سبب بنتی ہے۔ چونکہ چھیدنے سے عام طور پر ریت پھاڑنے سے بڑی سطح کی خصوصیات پیدا ہوتی ہیں، اس کے نتیجے میں اثر زیادہ واضح ہوتا ہے۔ شاٹ پیننگ اور کھرچنے والے بلاسٹنگ دھات کی سطحوں پر مواد لگا سکتے ہیں۔ جب شاٹ یا گرٹ کے ذرات کو مطلوبہ سطح کی کوٹنگ پر مشتمل پاؤڈر یا مائع کے ذریعے پھینکا جاتا ہے، تو امپیکٹ پلیٹ یا کوٹ ورک پیس کی سطح پر ہوتے ہیں۔ اس عمل کو سیرامک کوٹنگز کو سرایت کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے، حالانکہ کوریج مربوط ہونے کے بجائے بے ترتیب ہے۔ 3 ایم نے ایک ایسا عمل تیار کیا جہاں دھات کی سطح کو ایلومینیم کے کور اور سلیکا کی بیرونی پرت والے ذرات سے پھینکا جاتا تھا۔ اس کا نتیجہ سطح پر سلیکا کا فیوژن تھا۔ یہ عمل جسے پین پلیٹنگ کے نام سے جانا جاتا ہے ناسا نے تیار کیا تھا۔ دھاتوں یا غیر دھاتوں کے باریک پاؤڈر کو دھات کی سطحوں پر شیشے کے مالا شاٹ کو دھماکے کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے چڑھایا جاتا ہے۔ یہ عمل ٹھوس چکنا کرنے والے جیسے مولیبڈینم ڈائیسلفائیڈ کو سطحوں پر لگانے کے لیے تیار ہوا ہے۔ بائیومیڈیکل امپلانٹس پر اس طرح سے بائیو مطابقت پذیر سیرامکس کا اطلاق کیا گیا ہے۔ پین پلیٹنگ شاٹ کے ساتھ تصادم میں کوٹنگ کے مواد کو زیادہ گرمی کا باعث بنتی ہے اور کوٹنگ پاؤڈر کی شکل میں بھی دستیاب ہونی چاہیے، جس سے استعمال ہونے والے مواد کی حد محدود ہو جاتی ہے۔ گرمی کے مسئلے پر قابو پانے کے لیے، درجہ حرارت معتدل-تصادم ثالثی کوٹنگ (ٹی ایم-سی ایم سی) نامی ایک عمل نے پولیمر اور اینٹی بائیوٹک مواد کو چھلی ہوئی کوٹنگ کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دی ہے۔ کوٹنگ کو ایک ایروسول کے طور پر پیش کیا جاتا ہے جو اسی وقت سطح کی طرف جاتا ہے جب شاٹ ذرات کی ندی ہوتی ہے۔ ٹی ایم-سی ایم سی کا عمل اب بھی ترقی کے آر اینڈ ڈی مرحلے میں ہے۔ کمپریسیو بقایا تناؤ ایک ذیلی سطح کمپریسیو بقایا تناؤ پروفائل کو ایکس رے ڈفریکشن اور سختی پروفائل ٹیسٹنگ جیسی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے۔ ایکس محور کی گہرائی ملی میٹر یا انچ میں ہوتی ہے اور وائی محور کے ایس آئی یا ایم پی اے میں بقایا دباؤ ہوتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ بقایا تناؤ پروفائل شاٹ پیننگ کے عوامل سے متاثر ہو سکتا ہے، بشمول: پارٹ جیومیٹری، پارٹ میٹریل، شاٹ میٹریل، شاٹ کا معیار، شاٹ کی شدت، اور شاٹ کوریج۔ مثال کے طور پر، ایک سخت اسٹیل کے حصے کو ایک عمل کے ساتھ چھیلنے اور پھر اسی عمل کو دوسرے غیر سخت حصے کے لیے استعمال کرنے کے نتیجے میں زیادہ چھلکا لگ سکتا ہے ؛ جس کی وجہ سے سطح کے بقایا تناؤ میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے، لیکن ذیلی سطح کے دباؤ کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ یہ اہم ہے کیونکہ زیادہ سے زیادہ دباؤ عام طور پر مواد کی سطح پر ہوتے ہیں۔ ان نچلی سطح کے تناؤ کا تخفیف مختلف شاٹ قطر اور دیگر سطح کے علاج کے ساتھ ملٹی اسٹیج پوسٹ کے عمل کے ذریعے کیا جا سکتا ہے جو کم بقایا تناؤ کی پرت کو دور کرتا ہے۔ دھاتی مرکب میں کمپریسیو بقایا دباؤ حرکی توانائی (کے ای) کی منتقلی سے پیدا ہوتا ہے۔ ایک حرکت پذیر کمیت (شاٹ پارٹیکل یا بال پین) سے کسی ایسے مواد کی سطح میں جس میں پلاسٹک کی شکل بدلنے کی صلاحیت ہو۔ بقایا تناؤ کا خاکہ کوریج کی کثافت پر بھی منحصر ہے۔ تصادم کے میکانکس میں شاٹ کی سختی، شکل اور ساخت کے ساتھ ساتھ ورک پیس کی خصوصیات بھی شامل ہیں۔ عمل کی ترقی اور کے۔ ای کے کنٹرول کے عوامل۔ شاٹ پیننگ کے لیے منتقلی یہ ہیں: شاٹ کی رفتار (پہیے کی رفتار یا ہوا کا دباؤ/نوزل ڈیزائن)، شاٹ ماس، شاٹ کیمسٹری، امپیکٹ اینگل اور ورک پیس کی خصوصیات۔ مثال: اگر آپ کو بہت زیادہ بقایا تناؤ کی ضرورت ہو تو آپ ممکنہ طور پر بڑے قطر والے کٹ تار شاٹ، ایک اعلی شدت کا عمل، ورک پیس پر براہ راست دھماکہ، اور ایک بہت سخت ورک پیس مواد استعمال کرنا چاہیں گے۔ آٹوفریٹیج بھی دیکھیں، جو دباؤ والی وریدوں میں کمپریسیو بقایا دباؤ پیدا کرتا ہے۔ کیس سخت کرنا متفرق سخت کرنا اسٹیل کھرچنے والے اسٹیل بیلٹ کا شاٹ چھیلنا ویلڈ ٹرانزیشن کے علاج کے بعد ہائی فریکوئنسی امپیکٹ ٹریٹمنٹ حوالہ جات