ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং (লস্ট ওয়াক্স)

মোমের প্রতিলিপি সিরামিকে মোড়া, মোম গলিয়ে বের করা, তারপর ধাতুতে ভরা

ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং, যাকে লস্ট-ওয়াক্স কাস্টিংও বলে, অংশের মোমের প্রতিলিপি বানায়, মোমকে সিরামিকে মোড়ে, মোম গলিয়ে বের করে এবং ফাঁপা খোলসে ধাতু ঢালে। জেট ইঞ্জিনের টারবাইন ব্লেড, গলফ ক্লাবের মাথা ও হিপ ইমপ্লান্ট এভাবে বানানো হয়। প্রায় যেকোনো সংকরে সূক্ষ্ম বিবরণসহ প্রায় তৈরি অংশ পাওয়া যায়।

ছবি: 5oclockhustle, CC BY-SA 4.0, সূত্র: Wikimedia Commons

ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং · মোমের গাছ থেকে তৈরি অংশ পর্যন্তওপরের সারি, তারপর নিচের সারি পড়ুন; বৃত্তে ঘেরা সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে।

যেভাবে কাজ করে

মোমের প্রতিলিপি বানানো। প্যাটার্ন, অর্থাৎ অংশের হুবহু মোমের প্রতিলিপি, বানাতে মোম ধাতব ডাইয়ে (পুনর্ব্যবহারযোগ্য ছাঁচ) ইনজেক্ট করা হয়। প্রতিটি ঢালাইয়ের জন্য আলাদা প্যাটার্ন লাগে।
গাছ বানানো। অনেক প্যাটার্ন মাঝখানের মোমের স্প্রুতে (খাবার-নালি) আঠায় জোড়া লাগানো হয়, যা কয়েক থেকে কয়েক ডজন অংশ ধরতে পারে এমন একটি “গাছ” গড়ে।
সিরামিকে মোড়া। গাছটি সিরামিক স্লারিতে (সূক্ষ্ম সিরামিক পাউডার ও তরল বাইন্ডারের ক্রিমের মতো মিশ্রণ) ডোবানো হয়, সূক্ষ্ম বালু ছিটানো হয় এবং শুকানো হয়। খোলস কয়েক মিলিমিটার পুরু না হওয়া পর্যন্ত এটি প্রায় 6 থেকে 10 বার পুনরাবৃত্তি হয়।
মোম গলিয়ে বের করা। খোলস উল্টো করে গরম করা হয়, সাধারণত স্টিম অটোক্লেভে (চাপযুক্ত বাষ্পের ওভেন) বা গরম চুল্লিতে। মোম গলে বেরিয়ে আসে, প্রায়ই পুনর্ব্যবহারের জন্য, আর এক টুকরোর ফাঁপা ছাঁচ থেকে যায়।
ফায়ার করা, তারপর ঢালা। খোলস শক্ত করতে এবং শেষ মোম পুড়িয়ে ফেলতে ফায়ার করা হয়, প্রায়ই প্রায় 1000 °C-এ। খোলস গরম থাকতেই ধাতু ঢালা হয়, যাতে ধাতু জমাট বাঁধার আগে পাতলা অংশ ভরে যায়।
অংশ ভেঙে বের করা। ঠান্ডা হওয়ার পর খোলস হাতুড়ি, কম্পন বা পানির জেটে ভেঙে ফেলা হয়। অংশগুলো গাছ থেকে কেটে নেওয়া হয়, আর গেটের গোড়া (যেখানে প্রতিটি অংশ গাছের সঙ্গে জোড়া ছিল) ঘষে মসৃণ করা হয়।

মূল তথ্য

উপাদান: ইস্পাত ও স্টেইনলেস স্টিল, নিকেল ও কোবাল্ট সুপারঅ্যালয়, টাইটানিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, তামার সংকর, সোনা ও রুপা
সাধারণ অংশ: টারবাইন ব্লেড, গলফ ক্লাবের মাথা, হিপ ও হাঁটুর ইমপ্লান্ট, পাম্প ইম্পেলার, আগ্নেয়াস্ত্র ও তালার অংশ, গয়না
অংশের আকার: সাধারণত কয়েক গ্রাম থেকে কয়েক কিলোগ্রাম; বিশেষ ফাউন্ড্রি 100 কেজি ছাড়ায়
নির্ভুলতা: ছোট বৈশিষ্ট্যে প্রায় ±0.1 থেকে ±0.25 মিমি, মাপের মোটামুটি ±0.5%
পৃষ্ঠের মান: মসৃণ: Ra (গড় অমসৃণতা) প্রায় 1.5 থেকে 3 µm
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: বছরে কয়েক শো থেকে কয়েক লক্ষ অংশ; শিল্প ও গয়নায় একক অংশও
টুলিং ও মেশিনের খরচ: মোম-ইনজেকশন ডাইয়ের দাম কয়েক হাজার থেকে কয়েক দশ হাজার ডলার; 3D প্রিন্ট করা প্যাটার্নে প্রোটোটাইপের জন্য ডাই লাগে না
গতি: প্রতি ব্যাচে কয়েক দিন থেকে কয়েক সপ্তাহ, বেশির ভাগ সময় খোলসের প্রলেপ শুকানোর অপেক্ষায়; অনেক গাছ সমান্তরালে প্রক্রিয়া করা হয়