بیلناکار کپ کے اجزاء کے لیے ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم الائے شیٹس کی گہری ڈرائنگ فارمیبلٹی
1. ٹائٹینیم شیٹس کے لیے گہری ڈرائنگ کے بنیادی اصول
گہری ڈرائنگ شیٹ میٹل بنانے کا ایک عمل ہے جس میں کھوکھلی بیلناکار، مستطیل، یا فاسد جزو پیدا کرنے کے لیے ایک فلیٹ خالی کو پنچ کے ذریعے ڈائی کیویٹی میں کھینچا جاتا ہے۔ ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم الائے شیٹس کے لیے، مواد کی موروثی میکانکی اور جسمانی خصوصیات کی وجہ سے یہ عمل خاص طور پر مشکل ہے جو روایتی گہرے-ڈرائی ایبل مواد جیسے کم-کاربن اسٹیل یا ایلومینیم مرکب سے واضح طور پر مختلف ہیں۔
گہری ڈرائنگ میں ٹائٹینیم کی چادروں کی تشکیل کی صلاحیت فلینج کے علاقے میں تناؤ کی خرابی اور کپ کی دیوار میں دباؤ والی اخترتی کے مابین تعامل کے ذریعہ چلتی ہے۔ جیسے جیسے پنچ نیچے آتا ہے، کنڈلی فلینج ریڈیل ٹینسائل تناؤ اور طوافی کمپریسیو تناؤ کا تجربہ کرتا ہے، جس کی وجہ سے مواد ڈائی اوپننگ کی طرف اندر کی طرف بہہ جاتا ہے۔ کپ کی دیوار، اس دوران، غیر محوری تناؤ کا شکار ہے کیونکہ اسے ڈائی ریڈیس پر کھینچا جاتا ہے۔ محدود قرعہ اندازی کا تناسب، خالی قطر اور پنچ قطر کے زیادہ سے زیادہ تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو فریکچر کے بغیر ایک ہی ڈرائنگ آپریشن میں حاصل کیا جا سکتا ہے، گہرے ڈرائنگ فارمیبلٹی کے لیے بنیادی میٹرک کے طور پر کام کرتا ہے۔
تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم گریڈ 1 کے لیے، محدود قرعہ اندازی کا تناسب عام طور پر کمرے کے درجہ حرارت کے حالات میں 1.8 سے 2.2 تک ہوتا ہے۔ یہ 2.2 سے 2.5 کی قدروں سے کافی کم ہے جو گہری-ڈرائنگ کوالٹی کم-کاربن اسٹیل کے ساتھ حاصل کی جا سکتی ہے، جو ٹائٹینیم کے نچلے تناؤ-سخت کرنے والے ایکسپوننٹ اور اعلی پیداوار-سے-تناسلی طاقت کے تناسب کی عکاسی کرتی ہے۔ الفا-بیٹا الائے جیسے کہ Ti-6Al-4V زیادہ محدود شکل کی نمائش کرتے ہیں، ان کی زیادہ طاقت اور کم لچک کی وجہ سے محیطی درجہ حرارت پر اکثر قرعہ اندازی کا تناسب 1.6 سے کم ہوتا ہے۔
2. گہرے ڈرائنگ رویے کو متاثر کرنے والی مادی خصوصیات
ٹائٹینیم شیٹس کی کرسٹاللوگرافک ساخت گہری ڈرائنگ کی کارکردگی پر گہرا اثر ڈالتی ہے۔ ٹائٹینیم کی ہیکساگونل کلوز-پیکڈ کرسٹل ڈھانچہ کمرے کے درجہ حرارت پر محدود سلپ سسٹم رکھتا ہے، بنیادی طور پر بیسل اور پرزمیٹک سلپ کے ساتھ اہرام کی پرچی صرف بلند درجہ حرارت پر یا محدود اخترتی کے تحت اہم ہوتی ہے۔ نتیجے میں پیدا ہونے والی انیسوٹروپی کھینچے ہوئے کپوں میں کان کی خصوصیت کا رویہ پیدا کرتی ہے، جہاں کپ کے کنارے ترجیحی سمت کے مطابق اونچائی کے متواتر تغیرات کو ظاہر کرتا ہے۔
قاطع سمت کی طرف جھکا ہوا c- محور کے ساتھ ایک مضبوط بیسل ساخت عام طور پر چار کان پیدا کرتی ہے جو رولنگ سمت میں 0 اور 90 ڈگری پر منسلک ہوتے ہیں۔ اس کان کو بعد کے آپریشنز میں تراشنا چاہیے، مواد کے استعمال کی کارکردگی کو کم کرنا۔ شیٹ کی پیداوار کے دوران تھرمو مکینیکل پروسیسنگ کے ذریعے ساخت پر قابو پانے سے کانوں کی شدت کو کم کیا جا سکتا ہے، حالانکہ مکمل خاتمہ عام طور پر ناقابل عمل ہے۔
تناؤ-سخت کرنے والا ایکسپوننٹ، جسے n-ویلیو کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، گردن شروع کرنے سے پہلے یکساں پلاسٹک کی خرابی کے لیے مواد کی صلاحیت کا اندازہ لگاتا ہے۔ ٹائٹینیم مرکب عام طور پر گہری-ڈرائنگ اسٹیلز کے مقابلے میں کم n-اقداروں کی نمائش کرتے ہیں، مطلب یہ ہے کہ تناؤ کا لوکلائزیشن زیادہ آسانی سے ہوتا ہے اور محفوظ بنانے کی کھڑکی تنگ ہوتی ہے۔ پلاسٹک کے تناؤ کا تناسب، یا r-ویلیو، ہوائی جہاز کی خرابی کے مقابلے میں پتلا ہونے کی مزاحمت کی پیمائش کرتا ہے۔ اعلی r- اقدار بہتر گہری ڈرائنگ کی تشکیل کی نشاندہی کرتی ہیں کیونکہ مواد کپ کی دیوار میں پتلا ہونے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے جہاں تناؤ کا دباؤ سب سے زیادہ ہوتا ہے۔ ٹائٹینیم شیٹس عام طور پر ساخت اور پروسیسنگ ہسٹری کے لحاظ سے 2.0 اور 4.0 کے درمیان r-قدریں حاصل کرتی ہیں، جو کہ بہت سے مواد کے مقابلے میں سازگار ہوتی ہے حالانکہ مطلق فارمیبلٹی دیگر عوامل کی وجہ سے محدود رہتی ہے۔
سطح کی حالت ڈرائنگ کے رویے کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ کیمیاوی طور پر فعال ٹائٹینیم کی سطح ٹول اسٹیل کے خلاف دباؤ میں مر جاتی ہے، جس سے اسکورنگ، پک اپ اور ممکنہ فریکچر ہوتا ہے۔ سطح کے علاج بشمول فاسفیٹ کنورژن کوٹنگز، ٹھوس فلمی چکنا کرنے والے مادے، یا آکسائیڈ کی تہہ کی تشکیل گیلنگ کے رجحانات کو کم کر سکتی ہے۔ سطح کی کھردری کو چکنا کرنے والے مادوں کو برقرار رکھنے کے لیے بہتر بنایا جانا چاہیے جبکہ تناؤ کے ارتکاز سے گریز کیا جائے جو کریکنگ شروع کر سکتے ہیں۔
3. چکنا اور رگڑ کا انتظام
ٹائٹینیم شیٹس کی کامیاب گہری ڈرائنگ کے لیے موثر چکنا سب سے اہم ہے۔ ڈائی ریڈیئس اور خالی ہولڈر انٹرفیس پر اعلی رابطہ دباؤ، ٹائٹینیم کے چپکنے والے لباس کی طرف رجحان کے ساتھ مل کر، غیر معمولی فلمی طاقت اور کیمیائی استحکام کے ساتھ چکنا کرنے والے مادوں کی مانگ کرتے ہیں۔
روایتی معدنی تیل-کی بنیاد پر چکنا کرنے والے مادے عام طور پر ٹائٹینیم گہرے ڈرائنگ کے لیے ناکافی ہوتے ہیں۔ کلورین شدہ پیرافین موم کو تاریخی طور پر ان کی بہترین انتہائی-دباؤ کی خصوصیات کی وجہ سے استعمال کیا گیا ہے، حالانکہ ماحولیاتی اور صحت کے خدشات نے سلفرائزڈ اور فاسفورائزڈ مرکبات کے ساتھ متبادل بنایا ہے۔ پولیمر-کی بنیاد پر مصنوعی چکنا کرنے والے مادے، خاص طور پر جن میں پولی ٹیٹرافلورو ایتھیلین یا مولیبڈینم ڈسلفائیڈ ذرات ہوتے ہیں، درپیش سنگین حالات میں موثر باؤنڈری چکنا فراہم کرتے ہیں۔
ٹھوس چکنا کرنے والی فلمیں ڈرائنگ سے پہلے خالی جگہ پر لاگو ہونے سے عمل کی مستقل مزاجی میں فوائد حاصل ہوتے ہیں۔ پولی ونائل کلورائد یا پولی تھیلین کوٹنگز کو شیٹ کی سطح سے جوڑا جا سکتا ہے، ایک قربانی کی تہہ فراہم کرتی ہے جو ٹائٹینیم کو ٹولنگ سے الگ کرتی ہے۔ بعد میں پروسیسنگ یا سروس میں آلودگی کو روکنے کے لیے ان کوٹنگز کو بنانے کے بعد مکمل طور پر ہٹا دیا جانا چاہیے۔
ٹائٹینیم اور ٹول اسٹیل کے درمیان عام گہرے ڈرائنگ حالات میں رگڑ کا گتانک 0.15 سے 0.30 تک مؤثر چکنا کرنے کے ساتھ ہوتا ہے، اس کے مقابلے میں چکنا سٹیل کے لیے 0.05 سے 0.10 ہوتا ہے۔ یہ زیادہ رگڑ جھریوں کو روکنے کے لیے درکار خالی ہولڈر فورس کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں کپ کی دیوار میں تناؤ بڑھتا ہے اور قابل حصول قرعہ اندازی کا تناسب کم ہوجاتا ہے۔ خالی ہولڈر پریشر کی احتیاط سے اصلاح، جہاں ممکن ہو، سیگمنٹڈ یا قابل پروگرام خالی ہولڈرز کا استعمال، جزوی طور پر اس حد کی تلافی کر سکتا ہے۔
4. ٹولنگ ڈیزائن کے تحفظات
ٹائٹینیم ڈیپ ڈرائنگ کے لیے ڈائی ریڈیس ڈیزائن کو ضرورت سے زیادہ موڑنے اور ناکافی سپورٹ کے درمیان توازن پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ ایک ڈائی رداس جو بہت چھوٹا ہے وہ زیادہ موڑنے والے دباؤ پیدا کرتا ہے کیونکہ خالی رداس کے اوپر بہتی ہے، ممکنہ طور پر پنچ کے رداس یا کپ کی دیوار میں فریکچر کا باعث بنتی ہے۔ اس کے برعکس، ایک بہت بڑا ڈائی رداس مادی بہاؤ میں رکاوٹ کو کم کرتا ہے، غیر تعاون یافتہ دیوار کے علاقے میں جھریوں کو فروغ دیتا ہے۔ ٹائٹینیم کی چادروں کے لیے، ڈائی ریڈی عام طور پر شیٹ کی موٹائی سے 5 سے 10 گنا تک ہوتی ہے، اس کے مقابلے میں اسٹیل کے لیے 4 سے 8 گنا۔
کپ کے نیچے کونے میں تناؤ کے ارتکاز کو روکنے کے لیے پنچ کا رداس کافی بڑا ہونا چاہیے۔ ایک عمدہ پنچ رداس، عام طور پر شیٹ کی موٹائی سے 3 سے 5 گنا زیادہ، موڑنے والی اخترتی کو تقسیم کرتا ہے اور چوٹی کے تناؤ کو کم کرتا ہے۔ تاہم، بہت بڑا پنچ ریڈی دیوار کی غیر تعاون یافتہ اونچائی اور جھریوں کے رجحان کو بڑھاتا ہے۔
خالی ہولڈر ڈیزائن کو فلینج میں یکساں دباؤ کی تقسیم فراہم کرنی چاہیے۔ فکسڈ خالی ہولڈرز کے ساتھ سنگل ایکشن پریس اکثر تنگ پروسیس ونڈو کی وجہ سے ٹائٹینیم کے لیے ناکافی ہوتے ہیں۔ آزادانہ طور پر کنٹرول شدہ خالی ہولڈر فورس کے ساتھ ڈبل-ایکشن پریسز ڈرائنگ اسٹروک کے دوران پروگریسو پریشر ایڈجسٹمنٹ کی اجازت دیتے ہیں، فلینج جیومیٹری اور مادی موٹائی کو تبدیل کرنے کی تلافی کرتے ہیں۔ ڈرا موتیوں کو ان علاقوں میں مزاحمت کو بڑھانے کے لیے شامل کیا جا سکتا ہے جہاں مادی بہاؤ کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے، تناؤ کی تقسیم کو متوازن کیا جا سکتا ہے۔
آلے کے مواد کے انتخاب کو ٹائٹینیم کے گیلنگ کے رجحان کو پورا کرنا چاہیے۔ پالش شدہ سطحوں اور سخت کوٹنگز جیسے ٹائٹینیم نائٹرائڈ، ٹائٹینیم ایلومینیم نائٹرائڈ، یا کاربن جیسے ہیرے-کے ساتھ سخت ٹول اسٹیلز بہتر لباس مزاحمت اور کم چپکنے والی فراہم کرتے ہیں۔ بعض صورتوں میں، سیمنٹڈ کاربائیڈ یا سیرامک ٹولنگ انسرٹس کو اعلی-حجم کی پیداوار کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
پنچ اور ڈائی کے درمیان کلیئرنس ٹائٹینیم کے اسپرنگ بیک اور موٹائی کے فرق کے لیے ضروری ہے۔ عام کلیئرنس کی قدریں شیٹ کی معمولی موٹائی سے 1.1 سے 1.3 گنا تک ہوتی ہیں، جو کہ مواد کے کم ماڈیولس اور زیادہ پیداواری طاقت کے تناسب کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے سٹیل کے مقابلے میں قدرے بڑی ہوتی ہیں۔
5. عمل پیرامیٹر کی اصلاح
ٹائٹینیم گہری ڈرائنگ میں خالی ہولڈر فورس سب سے اہم عمل پیرامیٹر کی نمائندگی کرتی ہے۔ ناکافی قوت غیر تعاون یافتہ فلینج کی جھریوں کی اجازت دیتی ہے، جب کہ ضرورت سے زیادہ طاقت مواد کے بہاؤ کو روکتی ہے اور کپ کی دیوار میں فریکچر کا سبب بنتی ہے۔ ڈرائنگ اسٹروک کے دوران بہترین خالی ہولڈر فورس بڑھ جاتی ہے کیونکہ فلینج ایریا کم ہوتا ہے اور بہاؤ کی مزاحمت میں تبدیلی آتی ہے۔ قابل پروگرام ہائیڈرولک یا نیومیٹک خالی ہولڈر اس متحرک ایڈجسٹمنٹ کو فعال کرتے ہیں۔
ڈرائنگ کی رفتار گرمی کی پیداوار اور مادی ردعمل کو متاثر کرتی ہے۔ تیز رفتار ڈیفارمیشن زون میں اڈیبیٹک ہیٹنگ کو بڑھاتی ہے، جو مقامی طور پر ٹائٹینیم کو نرم کر سکتی ہے اور فارمیبلٹی کو بہتر بنا سکتی ہے۔ تاہم، ضرورت سے زیادہ رفتار چکنا کرنے والے کی تاثیر کو کم کر دیتی ہے اور متحرک اثرات جیسے وائبریشن یا پنچ-ڈائی غلط ترتیب کا سبب بن سکتی ہے۔ ٹائٹینیم کے لیے ڈرائنگ کی رفتار عام طور پر 100 سے 300 ملی میٹر فی سیکنڈ تک ہوتی ہے، جو اسٹیل کے مقابلے میں سست ہوتی ہے تاکہ چکنا کرنے والی فلم کی مناسب دیکھ بھال اور گرمی کی کھپت کی اجازت دی جا سکے۔
ڈرائنگ کے مراحل کی تعداد کا انحصار جزو جیومیٹری اور مادی فارمیبلٹی پر ہے۔ سنگل-اسٹیج ڈرائنگ اعتدال پسند قرعہ اندازی کے تناسب تک محدود ہے، جس میں گہرے اجزاء کے لیے دوبارہ ڈرائنگ آپریشن ضروری ہیں۔ تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم کے لیے انٹرمیڈیٹ اینیلنگ کے بغیر تیار کردہ کپ پر دوبارہ ڈرائنگ براہ راست کی جا سکتی ہے، بشرطیکہ جمع شدہ تناؤ مواد کی گنجائش سے زیادہ نہ ہو۔ الفا-بیٹا الائے کو عام طور پر لچک کو بحال کرنے کے لیے قرعہ اندازی کے درمیان درمیانی اینیلنگ کی ضرورت ہوتی ہے، الفا کیس کی تشکیل کو روکنے کے لیے اینیلنگ ماحول کو احتیاط سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔
استری، ایک ایسا عمل جو کپ کے قطر کو برقرار رکھتے ہوئے دیوار کی موٹائی کو کم کرتا ہے، کو دیوار کی یکساں موٹائی کے ساتھ اجزاء پیدا کرنے کے لیے گہری ڈرائنگ کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ یہ خاص طور پر ٹائٹینیم کپ کے لیے متعلقہ ہے جہاں مواد کی کارکردگی اہم ہے، حالانکہ اضافی اخترتی مواد کی تشکیل کی حد کو مزید چیلنج کرتی ہے۔
6. درجہ حرارت-معاون گہری ڈرائنگ
بلند درجہ حرارت گہری ڈرائنگ اضافی سلپ سسٹم کو چالو کرکے اور پیداوار کو - سے- تناؤ کی طاقت کے تناسب کو کم کرکے ٹائٹینیم کی تشکیل کو کافی حد تک بہتر بناتی ہے۔ کمرشل طور پر خالص ٹائٹینیم کے لیے 200 سے 400 ڈگری سیلسیس پر گرم ڈرائنگ کمرے کے درجہ حرارت کے آپریشن کے مقابلے میں محدود قرعہ اندازی کو 20 سے 40 فیصد تک بڑھا سکتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت مرکب مرکب پر منحصر ہوتا ہے، جس میں الفا مرکب کم درجہ حرارت سے فائدہ اٹھاتے ہیں اور الفا-بیٹا مرکبات کو نمایاں بہتری حاصل کرنے کے لیے زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔
500 سے 800 ڈگری سیلسیس پر گرم ڈرائنگ اس سے بھی زیادہ خرابی کو قابل بناتی ہے، حالانکہ الفا کیس کی تشکیل ایک سنگین تشویش بن جاتی ہے۔ حفاظتی ماحول یا کوٹنگز کو حرارتی اور تشکیل کے دوران ماحول کی آلودگی کو روکنا چاہیے۔ گرم ڈرائنگ کے بعد، الفا کیس کو مشینی یا کیمیائی اچار کے ذریعے ہٹا دیا جانا چاہیے، عمل کے مراحل اور لاگت کا اضافہ کرنا چاہیے۔
Isothermal گرم تشکیل، جہاں ٹولنگ اور خالی دونوں کو بلند درجہ حرارت پر برقرار رکھا جاتا ہے، درجہ حرارت کے میلان کو کم سے کم کرتا ہے اور مسلسل مادی رویہ فراہم کرتا ہے۔ یہ نقطہ نظر خاص طور پر پیچیدہ جیومیٹریوں یا تنگ پروسیسنگ ونڈوز والے مواد کے لیے موثر ہے، حالانکہ ٹولنگ کی پیچیدگی اور سائیکل کے اوقات میں اضافہ ہوتا ہے۔
ٹائٹینیم گہری ڈرائنگ کے لیے برقی مقناطیسی تشکیل اور دیگر تیز رفتار-تیار کرنے کے طریقوں کی چھان بین کی گئی ہے۔ ان عملوں کے ساتھ وابستہ اعلی تناؤ کی شرح گردن کو دبا سکتی ہے اور فریکچر میں تاخیر کر سکتی ہے، ممکنہ طور پر گہری قرعہ اندازی کو قابل بناتی ہے۔ تاہم، سازوسامان کی لاگت اور عمل پر قابو پانے کے چیلنجوں کی وجہ سے صنعتی اختیار محدود ہے۔
7. نقائص اور ناکامی کے طریقے
فلینج یا دیوار کے علاقے میں جھریاں ناکافی خالی ہولڈر فورس یا ضرورت سے زیادہ مواد کے بہاؤ کے نتیجے میں ہوتی ہیں۔ شدید جھریاں مواد میں بند ہو سکتی ہیں اور پھٹنے کا سبب بن سکتی ہیں کیونکہ وہ ڈائی کیویٹی میں کھینچی جاتی ہیں۔ معمولی جھریوں کو بعد کے آپریشنز میں استری کیا جا سکتا ہے لیکن موٹائی میں تغیرات اور تناؤ کا ارتکاز پیدا ہوتا ہے۔
پنچ کے رداس یا کپ کی دیوار کو پھاڑنا فارمیبلٹی کی حتمی حد کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ ناکامی کا موڈ اس وقت شروع ہوتا ہے جب دیوار میں تناؤ کا تناؤ مواد کی مقامی طاقت سے زیادہ ہو جاتا ہے، عام طور پر پنچ کے رداس پر جہاں موڑنے اور تناؤ کے دباؤ کو سپرمپوز کیا جاتا ہے۔ پھاڑنا مقامی طور پر گردن سے پہلے ہوسکتا ہے، حالانکہ ٹائٹینیم کے نسبتاً کم تناؤ-سخت ہونے کا مطلب ہے کہ ایک بار شروع ہونے کے بعد ناکامی کی گردن تیزی سے آتی ہے۔
سرفیس اسکورنگ اور گیلنگ ناکافی چکنا یا غیر مطابقت پذیر ٹول میٹریل سے پیدا ہوتی ہے۔ یہ نقائص سطح کے معیار کو گرا دیتے ہیں اور سائکلک لوڈنگ کے تحت کریک انیشیشن سائٹس کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ سنگین صورتوں میں، گیلنگ ٹائٹینیم شیٹ سے ڈائی میں مواد کی منتقلی کا سبب بنتی ہے، جس سے آلے کی جیومیٹری اور جزوی معیار کو آہستہ آہستہ تنزلی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
کان، کپ کے کنارے پر متواتر اونچائی کی تبدیلی، کرسٹاللوگرافک انیسوٹروپی کے نتیجے میں۔ اگرچہ ساختی سالمیت کے لحاظ سے کوئی خرابی نہیں ہے، لیکن کانوں کو تراشنے کی ضرورت ہوتی ہے اور اس سے مادی پیداوار کم ہوتی ہے۔ شیٹ کی پیداوار کے دوران ساخت کنٹرول کے ذریعے شدت کو کم کیا جا سکتا ہے یا خالی شکل کی اصلاح کے ذریعے معاوضہ دیا جا سکتا ہے۔
ڈرائنگ کے بعد اسپرنگ بیک جہتی درستگی کو متاثر کرتا ہے، خاص طور پر سخت رواداری کے تقاضوں کے ساتھ اجزاء کے لیے۔ ٹائٹینیم کا کم لچکدار ماڈیولس اعلی پیداوار کی طاقت کے ساتھ مل کر اسٹیل سے زیادہ اسپرنگ بیک پیدا کرتا ہے۔ ٹول جیومیٹری میں ترمیم یا پوسٹ-کیلیبریشن آپریشنز کے ذریعے معاوضہ ضروری ہو سکتا ہے۔
8. گہری ڈرائنگ ایپلی کیشنز کے لیے مواد کا انتخاب
تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم گریڈ 1 ٹائٹینیم مواد کے درمیان بہترین گہرے ڈرائنگ فارمیبلٹی پیش کرتا ہے، جس میں کم آکسیجن مواد اعلی لچک اور کم پیداوار کی طاقت فراہم کرتا ہے۔ یہ گریڈ ان ایپلی کیشنز کے لیے ترجیح دی جاتی ہے جہاں اعتدال پسند طاقت قابل قبول ہو اور فارمیبلٹی سب سے اہم ہو، جیسے کیمیکل پروسیسنگ کا سامان، تعمیراتی عناصر، اور صارفین کی مصنوعات۔
گریڈ 2 ٹائٹینیم فارمیبلٹی اور طاقت کا توازن فراہم کرتا ہے، جس میں آکسیجن کا تھوڑا سا زیادہ مواد معمولی لچکدار قیمت پر پیداوار کی طاقت میں اضافہ کرتا ہے۔ یہ گہرائی سے تیار کردہ اجزاء کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے گریڈ کی نمائندگی کرتا ہے جہاں اعتدال پسند ساختی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔
گریڈ 4 ٹائٹینیم، بغیر ملاوٹ والے درجات میں سب سے زیادہ آکسیجن مواد کے ساتھ، طاقت میں اضافہ پیش کرتا ہے لیکن نمایاں طور پر کم ہونے کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔ گریڈ 4 کی گہری ڈرائنگ کے لیے بلند درجہ حرارت یا انٹرمیڈیٹ اینیلنگ کے ساتھ متعدد مراحل کی ضرورت ہوتی ہے۔
Ti-6Al-4V اور دیگر الفا-بیٹا الائے عام طور پر محدود لچک اور اعلی طاقت کی وجہ سے روایتی کمرے کے درجہ حرارت کو گہرے ڈرائنگ کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ جب ان مرکب دھاتوں سے گہرائی سے کھینچی گئی شکلیں درکار ہوتی ہیں، تو 850 سے 950 ڈگری سیلسیس پر بننے والی سپر پلاسٹک یا ماحولیاتی تحفظ کے ساتھ گرم ڈرائنگ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ نتیجہ خیز اجزاء ایرو اسپیس پریشر والے برتنوں، ایگزاسٹ اجزاء، اور دیگر اعلی{10}}کارکردگی کے ڈھانچے میں اطلاق پاتے ہیں جہاں کھوٹ کی طاقت سے وزن کا تناسب پیچیدہ پروسیسنگ کا جواز پیش کرتا ہے۔
بیٹا ٹائٹینیم الائے جیسے Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn زیادہ وسیع سلپ سسٹم کے ساتھ اپنے باڈی سنٹرڈ کیوبک کرسٹل ڈھانچے کی وجہ سے حل کے علاج کی حالت میں بہتر سرد فارمیبلٹی پیش کرتے ہیں۔ ان مرکب دھاتوں کو نرم حالت میں گہرائی میں کھینچا جا سکتا ہے اور اس کے بعد اعلی طاقت حاصل کرنے کے لیے بوڑھا ہو سکتا ہے، جو کچھ ایپلی کیشنز کے لیے ایک پرکشش پروسیسنگ راستہ فراہم کرتا ہے۔
9. کوالٹی اشورینس اور ٹیسٹنگ
کان کا ٹیسٹ، ایک سرکلر خالی ڈرائنگ کرکے اور نتیجے میں کان کی اونچائی کے پروفائل کی پیمائش کرکے، اینیسوٹروپی کی مقدار درست کرتا ہے اور گہری ڈرائنگ کے رویے کی پیش گوئی کرتا ہے۔ 10 فیصد سے اوپر کی کان کے انڈیکس کی قدریں عام طور پر پریشانی والی انیسوٹروپی کی نشاندہی کرتی ہیں جس میں خالی شکل میں ترمیم یا عمل کی ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔
سوئفٹ کپ ٹیسٹ فریکچر ہونے تک بتدریج بڑے قطر کی خالی جگہیں کھینچ کر محدود قرعہ اندازی کا تعین کرتا ہے۔ یہ معیاری حالات کے تحت فارمیبلٹی کا براہ راست پیمانہ فراہم کرتا ہے، حالانکہ اصل پیداواری کارکردگی ٹولنگ کے فرق اور چکنا کرنے والے تغیرات کی وجہ سے مختلف ہو سکتی ہے۔
ایریچن کپنگ ٹیسٹ فریکچر ہونے تک کلیمپڈ شیٹ میں کروی پنچ کو دبانے سے اسٹریچ فارمیبلٹی کی پیمائش کرتا ہے۔ گہری ڈرائنگ کی کارکردگی کی براہ راست پیمائش نہ کرتے ہوئے، ایریچن کی قدر عام شیٹ کی تشکیل کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے اور مواد کے موازنہ اور کوالٹی کنٹرول کے لیے مفید ہے۔
انسٹرومینٹڈ ٹولنگ کے ساتھ سلنڈرکل کپ ڈرائنگ ٹرائلز پنچ فورس، خالی ہولڈر پریشر، اور دیوار کی موٹائی کی تقسیم کے بارے میں تفصیلی معلومات فراہم کرتے ہیں۔ یہ ڈیٹا عمل کی اصلاح کو قابل بناتا ہے اور نقلی ماڈلز کی توثیق کرتا ہے۔
تیار کردہ اجزاء کی مائیکرو اسٹرکچرل جانچ اس بات کی تصدیق کرتی ہے کہ اخترتی نے ناپسندیدہ خصوصیات پیدا نہیں کی ہیں جیسے کہ اخترتی جڑواں، مقامی شیئر بینڈ، یا سطح کی کریکنگ۔ الفا-بیٹا الائیز کے لیے، ڈرائنگ کے بعد الفا اور بیٹا فیزز کے حجم کا حصہ اور مورفولوجی کو وضاحت کے اندر رہنا چاہیے۔
10. ڈیپ-ڈرا ٹائٹینیم کپ کی ایپلی کیشنز
کیمیائی پروسیسنگ کا سامان ری ایکٹر کے برتنوں، ہیٹ ایکسچینجر کے سروں، اور پریشر برتن کے اجزاء کے لیے گہرے-تجارتی طور پر تیار کیے گئے خالص ٹائٹینیم کپ اور سلنڈر استعمال کرتا ہے۔ کلورائد پر مشتمل اور آکسیڈائزنگ میڈیا میں ٹائٹینیم کی بہترین سنکنرن مزاحمت اسے بہت سے کیمیائی ماحول میں سٹینلیس سٹیل سے برتر بناتی ہے۔
ایرو اسپیس ایپلی کیشنز میں ایندھن کے ٹینک، ہائیڈرولک ذخائر، اور اخراج کے اجزاء شامل ہیں جہاں ٹائٹینیم مرکب کی طاقت-سے-وزن کا تناسب نمایاں کارکردگی کے فوائد فراہم کرتا ہے۔ سپر پلاسٹک کے طور پر بنائے گئے Ti-6Al-4V اجزاء روایتی گہری ڈرائنگ کے ذریعے ناممکن پیچیدہ جیومیٹریوں کو حاصل کرتے ہیں۔
میڈیکل ڈیوائس مینوفیکچرنگ ایمپلانٹ ہاؤسنگ، جراحی کے آلات کے اجزاء، اور فارماسیوٹیکل پروسیسنگ کے آلات کے لیے گہرے-ٹائٹینیم کپ استعمال کرتی ہے۔ جسمانی ماحول میں ٹائٹینیم کی حیاتیاتی مطابقت اور سنکنرن مزاحمت ان ایپلی کیشنز کے لیے ضروری ہے۔
کنزیومر پروڈکٹس جیسے کوک ویئر، واچ کیسز، اور آئی گلاس فریم ٹائٹینیم کے ہلکے وزن، سنکنرن مزاحمت اور جمالیاتی اپیل کا استحصال کرتے ہیں۔ گہری ڈرائنگ تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم درجات سے ان اجزاء کی لاگت-مؤثر پیداوار کو قابل بناتی ہے۔
