অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় প্রোফাইলগুলি জীবন এবং উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হওয়ার কারণ হল যে সকলেই এর সুবিধাগুলি যেমন কম ঘনত্ব, জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, অ-ফেরোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য, গঠনযোগ্যতা এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা সম্পূর্ণরূপে স্বীকার করে।
চীনের অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল শিল্প শুরু থেকে ছোট থেকে বড় আকারে বৃদ্ধি পেয়েছে, যতক্ষণ না এটি একটি প্রধান অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল উৎপাদনকারী দেশে পরিণত হয়েছে, যার আউটপুট বিশ্বে প্রথম স্থানে রয়েছে। যাইহোক, অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল পণ্যের জন্য বাজারের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলের উৎপাদন জটিলতা, উচ্চ নির্ভুলতা এবং বৃহৎ আকারের উৎপাদনের দিকে বিকশিত হয়েছে, যা উৎপাদন সমস্যার একটি সিরিজ এনেছে।
অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলগুলি বেশিরভাগই এক্সট্রুশন দ্বারা উত্পাদিত হয়। উৎপাদনের সময়, এক্সট্রুডারের কর্মক্ষমতা, ছাঁচের নকশা, অ্যালুমিনিয়াম রডের গঠন, তাপ চিকিত্সা এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া বিষয়গুলি বিবেচনা করার পাশাপাশি, প্রোফাইলের ক্রস-সেকশনাল ডিজাইনও বিবেচনা করা উচিত। সেরা প্রোফাইল ক্রস-সেকশন ডিজাইন কেবল উৎস থেকে প্রক্রিয়ার অসুবিধা কমাতে পারে না, বরং পণ্যের গুণমান এবং ব্যবহারের প্রভাবও উন্নত করতে পারে, খরচ কমাতে পারে এবং ডেলিভারি সময় কমাতে পারে।
এই প্রবন্ধটি অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল ক্রস-সেকশন ডিজাইনে উৎপাদনের প্রকৃত ক্ষেত্রের মাধ্যমে বেশ কয়েকটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত কৌশলের সারসংক্ষেপ তুলে ধরে।
1. অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল বিভাগ নকশা নীতি
অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল এক্সট্রুশন হল একটি প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি যেখানে একটি উত্তপ্ত অ্যালুমিনিয়াম রড একটি এক্সট্রুশন ব্যারেলে লোড করা হয় এবং একটি এক্সট্রুডারের মাধ্যমে চাপ প্রয়োগ করে একটি নির্দিষ্ট আকার এবং আকারের ডাই হোল থেকে এটি বের করে আনা হয়, যার ফলে প্রয়োজনীয় পণ্যটি পাওয়া যায়। যেহেতু অ্যালুমিনিয়াম রড তাপমাত্রা, এক্সট্রুশন গতি, বিকৃতির পরিমাণ এবং বিকৃতি প্রক্রিয়ার সময় ছাঁচের মতো বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাই ধাতব প্রবাহের অভিন্নতা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, যা ছাঁচের নকশায় কিছু অসুবিধা নিয়ে আসে। ছাঁচের শক্তি নিশ্চিত করতে এবং ফাটল, ধসে পড়া, চিপিং ইত্যাদি এড়াতে, প্রোফাইল বিভাগের নকশায় নিম্নলিখিত বিষয়গুলি এড়ানো উচিত: বড় ক্যান্টিলিভার, ছোট খোলা জায়গা, ছোট গর্ত, ছিদ্রযুক্ত, অপ্রতিসম, পাতলা-দেয়ালযুক্ত, অসম প্রাচীরের বেধ ইত্যাদি। ডিজাইন করার সময়, আমাদের প্রথমে ব্যবহারের দিক থেকে, সাজসজ্জা ইত্যাদির ক্ষেত্রে এর কার্যকারিতা সন্তুষ্ট করতে হবে। ফলস্বরূপ অংশটি ব্যবহারযোগ্য, তবে সেরা সমাধান নয়। কারণ যখন ডিজাইনারদের এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া সম্পর্কে জ্ঞানের অভাব থাকে এবং প্রাসঙ্গিক প্রক্রিয়া সরঞ্জামগুলি বোঝেন না, এবং উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তাগুলি খুব বেশি এবং কঠোর হয়, তখন যোগ্যতার হার হ্রাস পাবে, খরচ বৃদ্ধি পাবে এবং আদর্শ প্রোফাইল তৈরি হবে না। অতএব, অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল সেকশন ডিজাইনের নীতি হল এর কার্যকরী নকশাকে সন্তুষ্ট করার সময় যতটা সম্ভব সহজ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা।
2. অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল ইন্টারফেস ডিজাইনের কিছু টিপস
২.১ ত্রুটি ক্ষতিপূরণ
প্রোফাইল উৎপাদনের ক্ষেত্রে ক্লোজিং একটি সাধারণ ত্রুটি। এর প্রধান কারণগুলি নিম্নরূপ:
(১) গভীর ক্রস-সেকশন খোলার প্রোফাইলগুলি প্রায়শই এক্সট্রুড করার সময় বন্ধ হয়ে যায়।
(২) প্রোফাইল প্রসারিত এবং সোজা করার ফলে বন্ধন তীব্র হবে।
(৩) আঠা ইনজেক্ট করার পর কলয়েড সঙ্কুচিত হওয়ার কারণে নির্দিষ্ট কাঠামোর আঠা-ইনজেক্টেড প্রোফাইলগুলিও বন্ধ হয়ে যাবে।
যদি উপরে উল্লিখিত ক্লোজিং গুরুতর না হয়, তাহলে ছাঁচ নকশার মাধ্যমে প্রবাহ হার নিয়ন্ত্রণ করে এটি এড়ানো যেতে পারে; কিন্তু যদি বেশ কয়েকটি বিষয়ের উপর চাপিয়ে দেওয়া হয় এবং ছাঁচ নকশা এবং সম্পর্কিত প্রক্রিয়াগুলি ক্লোজিং সমাধান করতে না পারে, তাহলে ক্রস-সেকশন ডিজাইনে, অর্থাৎ, প্রাক-খোলার ক্ষেত্রে প্রাক-ক্ষতিপূরণ দেওয়া যেতে পারে।
প্রাক-খোলার ক্ষতিপূরণের পরিমাণ তার নির্দিষ্ট কাঠামো এবং পূর্ববর্তী সমাপনী অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা উচিত। এই সময়ে, ছাঁচ খোলার অঙ্কন (প্রাক-খোলার) এবং সমাপ্ত অঙ্কনের নকশা ভিন্ন (চিত্র 1)।
২.২ বৃহৎ আকারের অংশগুলিকে একাধিক ছোট অংশে বিভক্ত করুন
বৃহৎ আকারের অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলের বিকাশের সাথে সাথে, অনেক প্রোফাইলের ক্রস-সেকশনাল ডিজাইন ক্রমশ বড় হচ্ছে, যার অর্থ হল তাদের সমর্থন করার জন্য বৃহৎ এক্সট্রুডার, বৃহৎ ছাঁচ, বৃহৎ অ্যালুমিনিয়াম রড ইত্যাদির মতো সরঞ্জামের প্রয়োজন হয় এবং উৎপাদন খরচ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। কিছু বৃহৎ আকারের অংশ যা স্প্লিসিং দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে, সেগুলিকে নকশার সময় কয়েকটি ছোট অংশে বিভক্ত করা উচিত। এটি কেবল খরচ কমাতে পারে না, বরং সমতলতা, বক্রতা এবং নির্ভুলতা নিশ্চিত করাও সহজ করে তোলে (চিত্র 2)।
২.৩ পাঁজরের সমতলতা উন্নত করার জন্য রিইনফোর্সিং পাঁজর স্থাপন করুন
প্রোফাইল সেকশন ডিজাইন করার সময় প্রায়শই সমতলতার প্রয়োজনীয়তা দেখা দেয়। উচ্চ কাঠামোগত শক্তির কারণে ছোট-স্প্যান প্রোফাইলগুলি সমতলতা নিশ্চিত করা সহজ। এক্সট্রুশনের ঠিক পরেই দীর্ঘ-স্প্যান প্রোফাইলগুলি তাদের নিজস্ব মাধ্যাকর্ষণের কারণে ঝুলে যাবে এবং মাঝখানে সবচেয়ে বেশি বাঁকানো চাপ সহ অংশটি সবচেয়ে অবতল হবে। এছাড়াও, প্রাচীর প্যানেল দীর্ঘ হওয়ায় তরঙ্গ তৈরি করা সহজ, যা সমতলের বিরতি আরও খারাপ করবে। অতএব, ক্রস-সেকশন ডিজাইনে বড় আকারের সমতল প্লেট কাঠামো এড়ানো উচিত। প্রয়োজনে, এর সমতলতা উন্নত করার জন্য মাঝখানে রিইনফোর্সিং রিব স্থাপন করা যেতে পারে। (চিত্র 3)
২.৪ গৌণ প্রক্রিয়াকরণ
প্রোফাইল উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, কিছু অংশ এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে সম্পন্ন করা কঠিন। এমনকি যদি এটি করা যায়, তবুও প্রক্রিয়াকরণ এবং উৎপাদন খরচ খুব বেশি হবে। এই সময়ে, অন্যান্য প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি বিবেচনা করা যেতে পারে।
কেস ১: প্রোফাইল অংশে ৪ মিমি-এর কম ব্যাসের গর্ত ছাঁচটিকে অপর্যাপ্ত শক্তি, সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ কঠিন করে তুলবে। ছোট গর্তগুলি সরিয়ে ড্রিলিং ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
কেস ২: সাধারণ U-আকৃতির খাঁজ তৈরি করা কঠিন নয়, তবে যদি খাঁজের গভীরতা এবং খাঁজের প্রস্থ ১০০ মিমি অতিক্রম করে, অথবা খাঁজের প্রস্থ এবং খাঁজের গভীরতার অনুপাত অযৌক্তিক হয়, তাহলে উৎপাদনের সময় অপর্যাপ্ত ছাঁচের শক্তি এবং খোলার বিষয়টি নিশ্চিত করতে অসুবিধার মতো সমস্যা দেখা দেবে। প্রোফাইল বিভাগটি ডিজাইন করার সময়, খোলার অংশটি বন্ধ বলে বিবেচনা করা যেতে পারে, যাতে অপর্যাপ্ত শক্তি সহ মূল কঠিন ছাঁচটিকে একটি স্থিতিশীল বিভক্ত ছাঁচে পরিণত করা যায় এবং এক্সট্রুশনের সময় খোলার বিকৃতির কোনও সমস্যা হবে না, যার ফলে আকৃতি বজায় রাখা সহজ হয়। এছাড়াও, নকশার সময় খোলার দুই প্রান্তের সংযোগে কিছু বিবরণ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: V-আকৃতির চিহ্ন, ছোট খাঁজ ইত্যাদি সেট করুন, যাতে চূড়ান্ত যন্ত্রের সময় সেগুলি সহজেই সরানো যায় (চিত্র ৪)।
২.৫ বাইরে থেকে জটিল কিন্তু ভেতরে সরল
অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল এক্সট্রুশন ছাঁচগুলিকে কঠিন ছাঁচ এবং শান্ট ছাঁচে ভাগ করা যেতে পারে, ক্রস-সেকশনে গহ্বর আছে কিনা তা অনুসারে। কঠিন ছাঁচের প্রক্রিয়াকরণ তুলনামূলকভাবে সহজ, অন্যদিকে শান্ট ছাঁচের প্রক্রিয়াকরণে গহ্বর এবং কোর হেডের মতো তুলনামূলক জটিল প্রক্রিয়া জড়িত। অতএব, প্রোফাইল অংশের নকশার প্রতি পূর্ণ মনোযোগ দিতে হবে, অর্থাৎ, অংশের বাইরের কনট্যুর আরও জটিল করে ডিজাইন করা যেতে পারে, এবং খাঁজ, স্ক্রু গর্ত ইত্যাদি যতটা সম্ভব পরিধিতে স্থাপন করা উচিত, যখন অভ্যন্তরটি যতটা সম্ভব সহজ হওয়া উচিত এবং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা খুব বেশি হওয়া উচিত নয়। এইভাবে, ছাঁচ প্রক্রিয়াকরণ এবং রক্ষণাবেক্ষণ উভয়ই অনেক সহজ হবে এবং ফলনের হারও উন্নত হবে।
২.৬ সংরক্ষিত মার্জিন
এক্সট্রুশনের পরে, অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলগুলিতে গ্রাহকের চাহিদা অনুসারে বিভিন্ন পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি থাকে। এর মধ্যে, পাতলা ফিল্ম স্তরের কারণে অ্যানোডাইজিং এবং ইলেক্ট্রোফোরেসিস পদ্ধতিগুলির আকারের উপর খুব কম প্রভাব পড়ে। যদি পাউডার লেপের পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, তাহলে পাউডার সহজেই কোণ এবং খাঁজে জমা হবে এবং একটি একক স্তরের পুরুত্ব 100 μm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। যদি এটি একটি সমাবেশ অবস্থান হয়, যেমন একটি স্লাইডার, তাহলে এর অর্থ হবে স্প্রে আবরণের 4 স্তর রয়েছে। 400 μm পর্যন্ত পুরুত্ব সমাবেশকে অসম্ভব করে তুলবে এবং ব্যবহারকে প্রভাবিত করবে।
এছাড়াও, এক্সট্রুশনের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং ছাঁচ ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার সাথে সাথে প্রোফাইল স্লটের আকার ছোট থেকে ছোট হতে থাকবে, অন্যদিকে স্লাইডারের আকার বড় থেকে বড় হতে থাকবে, যার ফলে সমাবেশ আরও কঠিন হয়ে পড়বে। উপরোক্ত কারণগুলির উপর ভিত্তি করে, সমাবেশ নিশ্চিত করার জন্য নকশার সময় নির্দিষ্ট শর্ত অনুসারে উপযুক্ত মার্জিন সংরক্ষণ করতে হবে।
২.৭ সহনশীলতা চিহ্নিতকরণ
ক্রস-সেকশন ডিজাইনের জন্য, প্রথমে অ্যাসেম্বলি ড্রয়িং তৈরি করা হয় এবং তারপর প্রোফাইল প্রোডাক্ট ড্রয়িং তৈরি করা হয়। সঠিক অ্যাসেম্বলি ড্রয়িং মানে এই নয় যে প্রোফাইল প্রোডাক্ট ড্রয়িং নিখুঁত। কিছু ডিজাইনার মাত্রা এবং সহনশীলতা চিহ্নিতকরণের গুরুত্ব উপেক্ষা করেন। চিহ্নিত অবস্থানগুলি সাধারণত সেই মাত্রা যা নিশ্চিত করা প্রয়োজন, যেমন: সমাবেশ অবস্থান, খোলার স্থান, খাঁজের গভীরতা, খাঁজের প্রস্থ ইত্যাদি, এবং পরিমাপ এবং পরিদর্শন করা সহজ। সাধারণ মাত্রিক সহনশীলতার জন্য, জাতীয় মান অনুযায়ী সংশ্লিষ্ট নির্ভুলতা স্তর নির্বাচন করা যেতে পারে। কিছু গুরুত্বপূর্ণ সমাবেশ মাত্রা অঙ্কনে নির্দিষ্ট সহনশীলতা মান দিয়ে চিহ্নিত করা প্রয়োজন। যদি সহনশীলতা খুব বড় হয়, তাহলে সমাবেশ আরও কঠিন হবে, এবং যদি সহনশীলতা খুব ছোট হয়, তাহলে উৎপাদন খরচ বৃদ্ধি পাবে। একটি যুক্তিসঙ্গত সহনশীলতা পরিসরের জন্য ডিজাইনারের দৈনিক অভিজ্ঞতা সঞ্চয় প্রয়োজন।
২.৮ বিস্তারিত সমন্বয়
বিস্তারিত বিবরণ সাফল্য বা ব্যর্থতা নির্ধারণ করে, এবং প্রোফাইল ক্রস-সেকশন ডিজাইনের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। ছোট ছোট পরিবর্তনগুলি কেবল ছাঁচকে রক্ষা করতে এবং প্রবাহ হার নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, বরং পৃষ্ঠের গুণমান উন্নত করতে এবং ফলনের হার বৃদ্ধি করতে পারে। সাধারণভাবে ব্যবহৃত কৌশলগুলির মধ্যে একটি হল কোণগুলিকে গোলাকার করা। এক্সট্রুড প্রোফাইলগুলিতে একেবারে ধারালো কোণ থাকতে পারে না কারণ তার কাটার জন্য ব্যবহৃত পাতলা তামার তারগুলিরও ব্যাস থাকে। তবে, কোণগুলিতে প্রবাহের গতি ধীর, ঘর্ষণ বড় এবং চাপ ঘনীভূত, প্রায়শই এমন পরিস্থিতি থাকে যেখানে এক্সট্রুশন চিহ্ন স্পষ্ট থাকে, আকার নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন এবং ছাঁচগুলি চিপিংয়ের ঝুঁকিতে থাকে। অতএব, এর ব্যবহারকে প্রভাবিত না করে বৃত্তাকার ব্যাসার্ধ যতটা সম্ভব বাড়ানো উচিত।
এমনকি যদি এটি একটি ছোট এক্সট্রুশন মেশিন দ্বারা তৈরি করা হয়, তবুও প্রোফাইলের প্রাচীরের পুরুত্ব 0.8 মিমি এর কম হওয়া উচিত নয় এবং প্রতিটি অংশের প্রাচীরের পুরুত্ব 4 বারের বেশি হওয়া উচিত নয়। নকশার সময়, নিয়মিত স্রাব আকৃতি এবং সহজ ছাঁচ মেরামত নিশ্চিত করার জন্য প্রাচীরের পুরুত্বের হঠাৎ পরিবর্তনের সময় তির্যক রেখা বা চাপ পরিবর্তন ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, পাতলা-দেয়ালের প্রোফাইলগুলির স্থিতিস্থাপকতা আরও ভাল থাকে এবং কিছু গাসেট, ব্যাটেন ইত্যাদির প্রাচীরের পুরুত্ব প্রায় 1 মিমি হতে পারে। নকশায় বিশদ সামঞ্জস্য করার জন্য অনেক অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন কোণ সামঞ্জস্য করা, দিক পরিবর্তন করা, ক্যান্টিলিভার ছোট করা, ফাঁক বৃদ্ধি করা, প্রতিসাম্য উন্নত করা, সহনশীলতা সামঞ্জস্য করা ইত্যাদি। সংক্ষেপে, প্রোফাইল ক্রস-সেকশন ডিজাইনের জন্য ক্রমাগত সারাংশ এবং উদ্ভাবন প্রয়োজন এবং ছাঁচ নকশা, উত্পাদন এবং উৎপাদন প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্ক সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করে।
3. উপসংহার
একজন ডিজাইনার হিসেবে, প্রোফাইল উৎপাদন থেকে সর্বোত্তম অর্থনৈতিক সুবিধা পেতে, ডিজাইনের সময় পণ্যের সমগ্র জীবনচক্রের সমস্ত বিষয় বিবেচনা করতে হবে, যার মধ্যে রয়েছে ব্যবহারকারীর চাহিদা, নকশা, উৎপাদন, গুণমান, খরচ ইত্যাদি, প্রথমবার পণ্য উন্নয়ন সাফল্য অর্জনের চেষ্টা করা। এর জন্য পণ্য উৎপাদনের দৈনিক ট্র্যাকিং এবং নকশার ফলাফল পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য এবং আগে থেকে সেগুলি সংশোধন করার জন্য সরাসরি তথ্য সংগ্রহ এবং সংগ্রহের প্রয়োজন।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-১০-২০২৪
