প্রক্রিয়া বেছে নেওয়া
একটি আসল যন্ত্রাংশের জন্য কীভাবে উৎপাদন প্রক্রিয়া বাছবেন: উপাদান, আকৃতি, আকার, নির্ভুলতা এবং কতগুলো লাগবে।
ইঞ্জিনিয়াররা ছয়টি বিষয় ওজন করে উৎপাদন প্রক্রিয়া বেছে নেন: উপাদান, পরিমাণ, আকৃতি, আকার, প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা এবং খরচ। ছয়টিতেই কোনো প্রক্রিয়া জেতে না, তাই প্রতিটি পছন্দই একটি আপস। এই পাতা আপনার বিকল্প সংকুচিত করতে সাহায্য করে, তারপর কোন পাঠগুলো পড়বেন তা দেখিয়ে দেয়।
ছয়টি প্রশ্ন
- উপাদান। প্রতিটি প্রক্রিয়া কেবল কিছু উপাদানেই কাজ করে, কারণ সেটিকে নিজের পদ্ধতিতে গলাতে, বহাতে, বাঁকাতে বা কাটতে হয়।
- পরিমাণ। কতগুলো যন্ত্রাংশ লাগবে তা ঠিক করে দেয়, দামি মোল্ড বা ডাইয়ের খরচ উঠবে কি না।
- আকৃতি। পাতলা দেয়াল, ফাঁপা ভেতর, গভীর পকেট ও সূক্ষ্ম ছিদ্র কিছু প্রক্রিয়ায় সহজ, কিছুতে অসম্ভব।
- আকার। প্রতিটি মেশিন ও মোল্ডের সীমা আছে, তাই চালের দানার মাপের যন্ত্রাংশ আর গাড়ির দরজার মাপের যন্ত্রাংশের জন্য আলাদা প্রক্রিয়া লাগে।
- নির্ভুলতা। কড়া টলারেন্স (মাপে অনুমোদিত ভুল) আর মসৃণ পৃষ্ঠের জন্য প্রথম আকার দেওয়ার পরেও প্রায়ই মেশিনিং বা গ্রাইন্ডিং লাগে।
- খরচ। লক্ষ্য হলো আপনার পরিমাণের জন্য মোট খরচ সবচেয়ে কম রাখা: টুলিং (আপনার যন্ত্রাংশের জন্য বানানো মোল্ড, ডাই ও ফিক্সচার), মেশিনের সময়, উপাদান ও ফিনিশিং।
সিদ্ধান্তের নির্দেশিকা
পরিমাণ আর উপাদান সবচেয়ে দ্রুত বিকল্প কমিয়ে আনে, তাই এই নির্দেশিকা শুরু হয় ওগুলো দিয়েই।
দ্রুত বাছাই
প্রতিদিনের বেশির ভাগ জিনিস একাধিক প্রক্রিয়ার শৃঙ্খলের মধ্য দিয়ে যায়, এখানে সেগুলো ক্রমানুসারে দেওয়া হয়েছে।
| আমি বানাতে চাই… | সাধারণত যেভাবে বানানো হয় | পাঠ |
|---|---|---|
| প্লাস্টিকের পানীয়ের বোতল | ছোট একটি টেস্ট-টিউব আকৃতি (প্রিফর্ম) ইনজেকশন মোল্ডিং করা হয়, তারপর আবার গরম করে ফুঁ দিয়ে বোতলে পরিণত করা হয় | 2.1, 2.3 |
| ফোনের কেস | ইনজেকশন মোল্ডিং করা প্লাস্টিক; শক্ত খোল ও নরম কিনারার কেস ওভারমোল্ড করা হয় | 2.1, 2.2 |
| বাগানের পাইপ | নরম PVC বা রাবার আংটি-আকৃতির ডাইয়ের ভেতর দিয়ে ঠেলে বের করা হয়, প্রায়ই বোনা জালির চারপাশে কয়েক স্তরে | 3.3 |
| গাড়ির বডি প্যানেল | ইস্পাত বা অ্যালুমিনিয়াম শিট থেকে স্ট্যাম্প করা, স্পট-ওয়েল্ড করে বডিতে জোড়া, তারপর রং করা | 4.2, 7.2, 11.1 |
| পানীয়ের ক্যান | অ্যালুমিনিয়াম শিটের একটি চাকতি টেনে কাপ বানানো হয়, তার দেয়াল আয়রনিং করে পাতলা ও লম্বা করা হয়, তারপর ছাপা হয় | 6.1, 4.2 |
| রান্নাঘরের সিংক | একটি স্টেইনলেস স্টিলের শিট থেকে ডিপ-ড্রয়িং করা, তারপর ছেঁটে ব্রাশ বা পালিশ করা | 4.2, 5.9 |
| অ্যালুমিনিয়ামের জানালার ফ্রেম | অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইল এক্সট্রুড করা, কেটে কোণায় জোড়া লাগানো, তারপর অ্যানোডাইজ বা পাউডার-কোট করা | 3.3, 11.6, 11.2 |
| সাইকেলের ফ্রেম (অ্যালুমিনিয়াম বা ইস্পাত) | টানা বা এক্সট্রুড করা টিউব, প্রায়ই হাইড্রোফর্মিংয়ে আকার দেওয়া, তারপর TIG-ওয়েল্ড করা; অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেম পরে হিট-ট্রিট করা হয় | 3.3, 4.5, 7.1, 12.1 |
| স্ক্রু | ইস্পাতের তার কোল্ড-হেডিং করে মাথা বানানো হয়, তারপর প্যাঁচ রোল করা হয়; প্রায়ই শক্ত করা ও জিংক-প্লেটিং করা হয় | 3.5, 3.6, 12.1, 11.5 |
| ক্র্যাঙ্কশ্যাফট | ফোর্জ করা ইস্পাত (কখনও ঢালাই লোহা), তারপর টার্নিং, গ্রাইন্ডিং ও পৃষ্ঠ শক্ত করা | 3.1, 5.1, 5.7, 12.2 |
| গিয়ার | হবিং করে দাঁত কাটা, তারপর কেস-হার্ডেনিং ও গ্রাইন্ডিং; ছোট গিয়ার সিন্টারিং বা মোল্ডিংয়েও বানানো হয় | 5.5, 12.2, 5.7, 9.1, 2.1 |
| ইঞ্জিন ব্লক | লোহা বা অ্যালুমিনিয়াম বালির মোল্ডে ঢালাই, অথবা অ্যালুমিনিয়াম ডাই-কাস্ট, তারপর মেশিনিং ও হোনিং | 1.1, 1.4, 5.2, 5.8 |
| জেট ইঞ্জিনের টারবাইন ব্লেড | নিকেল সুপারঅ্যালয়ের একক ক্রিস্টাল হিসেবে ইনভেস্টমেন্ট কাস্ট করা, কুলিং হোল EDM বা লেজারে ড্রিল করা, তারপর কোটিং করা | 1.2, 1.8, 6.6, 11.10 |
| টাইটানিয়ামের হিপ ইমপ্ল্যান্ট | ফোর্জ ও মেশিনিং করা টাইটানিয়াম অ্যালয়; ছিদ্রযুক্ত পৃষ্ঠ প্রায়ই 3D-প্রিন্ট বা প্লাজমা-স্প্রে করা হয় | 3.1, 5.2, 8.4, 11.10 |
| কার্বন সাইকেলের চাকা | কার্বন প্রিপ্রেগ (রজনে ভেজানো ফাইবারের কাপড়) রিমের মোল্ডে বিছিয়ে তাপ ও চাপে কিউর করা | 10.1 |
| প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) | গ্লাস-ফাইবার বোর্ডের ওপর তামার ফয়েলে আলো দিয়ে নকশা করা ও এচিং করা হয়; ছিদ্র ড্রিল ও প্লেট করা হয়; যন্ত্রাংশ সোল্ডার করা হয় | 13.2, 6.8, 5.3, 11.5, 7.3 |
| সিলিকন চিপ | সিলিকন ক্রিস্টাল জন্মানো হয় ও ওয়েফারে কাটা হয়, তারপর শত শত প্যাটার্নিং, ডিপোজিশন ও এচিং ধাপে স্তরে স্তরে গড়া হয় | 13.1, 13.2, 13.4, 11.9 |
খরচ বনাম পরিমাণ
প্রতিটি প্রক্রিয়ায় দুই ধরনের খরচ থাকে। টুলিং খরচ একবারই দিতে হয়, প্রথম ভালো যন্ত্রাংশের আগে: কেবল আপনার যন্ত্রাংশের জন্য বানানো মোল্ড, ডাই বা ফিক্সচার। চলমান খরচ প্রতিটি যন্ত্রাংশের জন্য আবার দিতে হয়: উপাদান, মেশিনের সময়, শক্তি ও শ্রম।
প্রতি যন্ত্রাংশের খরচ = টুলিং খরচ ÷ যন্ত্রাংশের সংখ্যা + প্রতি যন্ত্রাংশের চলমান খরচ
যত বেশি যন্ত্রাংশ টুলিং ভাগ করে নেয়, প্রতিটির ভাগ তত কমে: 10টি যন্ত্রাংশে প্রতিটি দশ ভাগের এক ভাগ দেয়; 1,00,000 যন্ত্রাংশে প্রায় কিছুই না। তাই ইনজেকশন মোল্ডিংয়ের মতো দামি টুলিংয়ের প্রক্রিয়া অল্প যন্ত্রাংশে খুব ব্যয়বহুল, আর অনেক যন্ত্রাংশে খুব সস্তা। মেশিনিং বা 3D প্রিন্টিংয়ের মতো কম টুলিংয়ের প্রক্রিয়ায় পরিমাণ যা-ই হোক, প্রতি যন্ত্রাংশের খরচ মোটামুটি একই থাকে।
মোটামুটি নিয়ম
- আগে গুনুন। মুষ্টিমেয় যন্ত্রাংশের জন্য কাস্টম টুলিং ছাড়া প্রক্রিয়া বেছে নিন, যেমন মেশিনিং বা 3D প্রিন্টিং; কয়েক হাজার যন্ত্রাংশের জন্য মোল্ড বা ডাইয়ের খরচ দিন।
- কাছাকাছি আনুন, তারপর ফিনিশ করুন। যন্ত্রাংশকে চূড়ান্ত আকারের কাছাকাছি ঢালাই, ফোর্জ বা মোল্ড করুন (নিয়ার-নেট শেপ), তারপর শুধু যে পৃষ্ঠগুলো নিখুঁত হওয়া দরকার সেগুলো মেশিনিং করুন।
- নির্ভুলতা চান কেবল যেখানে দরকার। প্রতিটি কড়া টলারেন্স মেশিনিং, পরিদর্শন ও খরচ বাড়ায়, তাই এটি রাখুন সেই পৃষ্ঠগুলোর জন্য যেগুলো খাপ খায়, সিল করে বা পিছলে চলে।
- দেয়াল সমান রাখুন। মোল্ডিং ও ঢালাইয়ে পুরু জায়গা সবার শেষে ঠান্ডা হয়, ফলে দেবে যেতে, বেঁকে যেতে বা ছিদ্র আটকে রাখতে পারে; পুরু দেয়াল ছাড়াই রিব দৃঢ়তা বাড়ায়।
- ড্রাফট দিন, আন্ডারকাট এড়ান। সামান্য ঢাল আর আঁকশির মতো বৈশিষ্ট্য না থাকলে যন্ত্রাংশ সোজা মোল্ড থেকে বেরিয়ে আসে, ফলে মোল্ড সহজ ও সস্তা থাকে।
- বারবার লোডের নিচে শক্তি দরকার? ফোর্জিং ভাবুন। ফোর্জিং ধাতুর গ্রেইনকে যন্ত্রাংশের আকৃতি অনুসরণ করায়, তাই ঢালাইয়ের চেয়ে সে ক্লান্তি ভালো সহ্য করে।
- ফাঁপা ও লম্বা আকৃতির নিজস্ব প্রক্রিয়া আছে। বোতল ও ট্যাংক: ব্লো বা রোটেশনাল মোল্ডিং (2.3, 2.5)। লম্বা সমান প্রোফাইল: এক্সট্রুশন (3.3) বা পালট্রুশন (10.3)।
- পুরো শৃঙ্খলটির পরিকল্পনা করুন। বেশির ভাগ যন্ত্রাংশ আকার পায়, তারপর মেশিনিং, হিট-ট্রিটমেন্ট ও ফিনিশিং হয়, আর প্রতিটি ধাপ খরচ ও সময় বাড়ায়।
ব্যবহার করে দেখুন
আপনার CAD-এ AI-কে কাজে লাগান।
আপনার CAD সফটওয়্যারের ভেতরে পার্ট মডেল করুন, ড্রয়িং তৈরি করুন এবং পুনরাবৃত্তিমূলক কাজ অটোমেট করুন।