گھسے ہوئے سلنڈر کے سوراخوں کی لیزر کلیڈنگ

لیزر کلاڈنگانجن کے اجزاء کی خدمت یا اصلاح کے لیے ایک ثابت شدہ ٹیکنالوجی ہے، اور یہ قابل بھروسہ ریپیٹ ایبلٹی، کم تھرمل عنصر تناؤ اور کم لاگت مکینیکل ترمیم کی وجہ سے ایک ناگزیر ٹیکنالوجی ہے۔ اب مارکیٹ میں ایک نیا آلہ ہے، iClad®، جسے اندرونی شکلوں یا بلائنڈ ہولز کو اس سطح پر چڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو روایتی مشینی سروں کے ساتھ ممکن نہیں ہے۔ یہ مائیکرو مشیننگ 26 ملی میٹر قطر کے چھوٹے سوراخوں اور 500 ملی میٹر تک کی مشینی گہرائیوں کے لیے موزوں ہے۔ اب، پہلی بار، اس کے مینوفیکچرر Pallas (Wrselen, Germany) نے iClad کو ایک روٹری مشیننگ ہیڈ سے لیس کیا ہے جسے ڈیزل ٹرین کے انجنوں میں سلنڈر کے پھٹے ہوئے سوراخوں کی مرمت کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ روٹری فنکشنز سے لیس مشینوں میں وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز کی بے مثال صلاحیت ہوتی ہے، غیر گردشی طور پر ہم آہنگ کھلے اجزاء کے اندرونی شکلوں کو سنکی سوراخوں یا 50 ملی میٹر یا اس سے زیادہ قطر کے ساتھ، 500 ملی میٹر تک مشینی گہرائی کے ساتھ مرمت کرتی ہے۔

بیلجیئم کے لیزر ماہر لیزر کوٹنگ ڈائمنڈ ٹیکنالوجی (LaserCo DT)، جو Strpy-Bracquegnies، بیلجیئم میں مقیم ہے، لیزر کلیڈنگ اور ڈائمنڈ کوٹنگز کے ذریعے دھاتوں کو پہننے سے بچاتا ہے۔ بیلجیئم کے ایک ریلوے آپریٹر نے کمپنی کو اوپری اور نچلے پسٹن کے ریورس پوائنٹس پر لیزر کلیڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے سلنڈر کے پھٹے ہوئے سوراخوں کی مرمت کرنے کا حکم دیا۔ کمپنی کے مینیجنگ ڈائریکٹر ہیوگس ڈیسمچٹ نے جرمنی کے شہر آچن میں فرون ہوفر انسٹی ٹیوٹ فار لیزر ٹیکنالوجی (ILT) سے فزیبلٹی اسٹڈی کرنے کو کہا۔ اس تحقیق کے سلسلے میں، ILT نے Pallas (www.pallaskg.de) کے ساتھ مل کر کام کیا، جس نے پہلے iClad تیار کیا تھا اور اب سسٹم کی مارکیٹنگ کر رہا ہے۔ اس تحقیق میں، ICLAD پر مبنی لیزر پگھلنے کا استعمال چھ میں سے دو خراب سلنڈر سوراخوں کی مرمت کے لیے کیا گیا۔

انجن کو تبدیل کرنے کی لاگت تقریباً $20،000 ہے۔ نقل و حمل کے دوران خرچ ہونے والے پیسے اور وقت کی بڑی مقدار کو مدنظر رکھتے ہوئے، لیزر کلیڈنگ کو زیادہ وقت اور لاگت سے موثر متبادل کے طور پر تسلیم کیا جاتا ہے۔ کافی بڑے یپرچرز کے لیے، جیسے کہ 100 ملی میٹر قطر یا اس سے زیادہ، بیرونی یا اندرونی پروفائلز کی مشیننگ فراہم کرنے کے لیے مختلف قسم کے روایتی مشینی ہیڈز مارکیٹ میں دستیاب ہیں۔ اب، چھوٹے گھومنے والے iClad ہیڈ کی آمد کے ساتھ، یہ تباہ شدہ سلنڈر کے سوراخوں کی مرمت کے لیے ایک قابل اعتماد نئی ٹیکنالوجی بن گئی ہے، جو کہ پچھلے معیاری مشینی ہیڈز کے ساتھ ممکن نہیں تھی۔ لیزر کو ڈی ٹی اور بیلجیئم کے ریل آپریٹر کو اس وجہ سے ILT کے ذریعہ کئے گئے فزیبلٹی اسٹڈی سے بہت زیادہ توقعات ہیں۔

ہر iClad ہیڈ تین ماڈیولز پر مشتمل ہوتا ہے: پاؤڈر فیڈ پورٹ، باڈی اور فائبر پلگ۔ روایتی مشینی سروں کے برعکس، iClad مشینی سر اور اجزاء ایک دوسرے کے چند ملی میٹر کے اندر کام کرتے ہیں۔ معیاری مشینی سروں میں، یہ فاصلہ 20 ملی میٹر تک پہنچ جاتا ہے۔ پروسیسنگ پوائنٹ پر منحصر ہے، لیزر بیم 30 یا 90 کے زاویے سے باہر نکل سکتی ہے۔ بلائنڈ ہولز کو مشینی سر کے سامنے لیزر کے آپریٹنگ پوائنٹ کی بدولت 30-اینگل مشیننگ ہیڈ کے ساتھ آسانی سے لیپ کیا جا سکتا ہے۔ جب سوراخ کے ذریعے کوٹ کرنا ضروری ہو تو، 90 زاویہ مشینی سر استعمال کیا جاتا ہے۔ تنگ اندرونی روٹری مشینی سر میں اضافی فعالیت ہوتی ہے کیونکہ اسے سائیڈ یا اوپر سے نیچے 500 ملی میٹر کی گہرائی تک سوراخ میں ڈالا جا سکتا ہے۔ صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے اہم معیار پروسیسنگ ہیڈ کی مسلسل گرمی بوجھ کی صلاحیت ہے. استعمال شدہ پانی کو ٹھنڈا کرنے کا موثر طریقہ صحت سے متعلق اجزاء کو زیادہ گرم ہونے سے روکتا ہے۔ مشینی سر کا اندرونی تحفظ کا نظام اسے پاؤڈر کے ذرات کے جمع ہونے سے آلودہ یا خراب ہونے سے روکتا ہے۔ اس کے علاوہ، لیزر بیم جس نظری راستے سے گزرتی ہے وہ مسلسل حفاظتی گیسوں سے بھری رہتی ہے۔

روٹری فنکشن کے ساتھ نئے مشینی ہیڈز کا استعمال ڈیزل انجنوں میں سلنڈر کے سوراخوں کی تجدید کے لیے کیا جاتا ہے۔ مشینی سر میں روٹری ڈرائیور کا انضمام جامد بڑھتے ہوئے حصوں میں سنکی سوراخوں کی مرمت کی اجازت دیتا ہے۔ افقی طور پر داخل ہونے پر بھی، مشینی سر اپنے گردش کے زاویے کو تبدیل کیے بغیر یکساں پاؤڈر کی درخواست کو یقینی بناتا ہے۔ تاہم، اس مخصوص ایپلی کیشن میں، گھومنے والے سر کو عمودی طور پر سلنڈر کے سوراخ میں پانچ محور لنکیج سسٹم کے ذریعے داخل کیا جاتا ہے۔ روٹری ہیڈ کے ساتھ تنازعہ کا ایک اہم نکتہ یہ ہے کہ خود مشینی سر کے وزن کو دیکھتے ہوئے، ایک مقررہ مشینی سر کے ذریعے 700 کلوگرام وزنی ڈیزل انجن کو گھمانا ناممکن ہے۔ سنکی سوراخ بڑی مقدار میں عدم توازن پیدا کرتے ہیں، جس سے مشینی کی مطلوبہ درستگی کی ضمانت دینا بہت مشکل ہو جاتا ہے۔ لاگت کے بڑے عوامل کی وجہ سے ہر سلنڈر کو انفرادی طور پر مرکز کرنا ایک کم قابل عمل اختیار ہے۔

سلنڈر اندرونی قطر کا بور قطر 178 ملی میٹر ہے؛ نچلا حصہ جس کو کوٹنگ کرنے کی ضرورت ہے تقریباً 340 ملی میٹر گہرا ہے اور تقریباً 60 ملی میٹر اونچی انگوٹھی پر مشتمل ہے۔ روایتی مشینی سر صرف سوراخ کے قریب کے زاویوں کے لیے موزوں ہوتے ہیں کیونکہ نوزل ​​مشینی سر کے سرے پر واقع ہوتا ہے۔ لہذا، اگرچہ سوراخ کا قطر 180 ملی میٹر تک پہنچ جاتا ہے، لیکن ان مشینی سروں کو صرف 40 ملی میٹر کی زیادہ سے زیادہ گہرائی تک ہی پروسیس کیا جا سکتا ہے۔ اس کے برعکس، گھومنے والے iClad ہیڈ کو عمودی طور پر سلنڈر بور میں داخل کیا جا سکتا ہے اور یہ پوری اندرونی سطح کو 90 زاویوں پر سنبھال سکتا ہے۔ گھومنے والے iClad ماڈل کے فیصلہ کن پیرامیٹرز کو تین پہلوؤں میں خلاصہ کیا جا سکتا ہے: اس کی گھومنے کی صلاحیت اور تنگ مشینی سر کے علاوہ، 500 ملی میٹر کی زیادہ سے زیادہ مشینی گہرائی بھی ایک اہم عنصر ہے۔

اوپری اور نچلے فیل پوائنٹس کے درمیان سلنڈر کی اندرونی تہہ کو پہنا جاتا ہے اور 1 ملی میٹر سے زیادہ موٹی کوٹنگ سے ڈھانپا جاتا ہے۔ اسے سٹینلیس سٹیل الائے کلیڈنگ کہا جاتا ہے تاکہ نہ صرف ضروری لباس مزاحمت کو یقینی بنایا جا سکے بلکہ تیزابیت اور الکلائن ماحول میں سنکنرن کے خلاف مزاحمت بھی ہو۔ منتخب کردہ کھوٹ کے مواد کی سختی دراڑوں کی تشکیل کو روکتی ہے، لیکن اس میں اچھی مشینی صلاحیت اور کم سے کم سطح کوٹنگ کی پورسٹی بھی ہوتی ہے۔ سب سے پہلے، LaserCo DT صارفین کے پہننے کے سوراخوں کو لباس اور دراڑیں دور کرنے کے لیے سائز کے مطابق بنایا جاتا ہے، جس سے بعد میں لیزر کلیڈنگ کے لیے ایک ہموار سطح بنتی ہے۔

فرون ہوفر انسٹی ٹیوٹ آف لیزر ٹیکنالوجی میں، انجن کے بلاکس اسٹیل سپورٹ پر رکھے جاتے ہیں، پھر سیدھ میں اور مناسب طریقے سے ایڈجسٹ کیے جاتے ہیں۔ ڈاکٹر Andreas Weisheit اور ان کی ٹیم نے Pallas کے Stephan Kalawrytinos کے ساتھ مل کر اندرونی روٹری مشیننگ ہیڈ تیار کیا)۔ نچلی پوزیشن میں، سلنڈر کے سوراخ کی سطح کو خراب انگوٹی والے علاقے میں مشین کیا جا سکتا ہے۔ پانچ محور کے ربط کے نظام کے ساتھ، 1 ملی میٹر کی مطلوبہ کوٹنگ موٹائی کو حاصل کرنے کے لیے دو اوورلیپنگ گھومنے والی حرکات کا استعمال کرتے ہوئے دو کوٹ لگائے جاتے ہیں۔ اس عمل کے لیے ایک عددی کنٹرول پروگرام تیار کیا گیا تھا۔ تقریباً 300 ملی میٹر کی گہرائی سے نیچے کے کنارے سے شروع ہونے والی کوٹنگ سرپل کی شکل میں سطح کو ڈھانپتی ہے۔

مسٹر ویشیٹ ٹیسٹ کے نتائج سے بہت خوش تھے۔ انہوں نے کہا کہ "یہ کسی شک کے سائے سے پرے ثابت ہوتا ہے کہ سلنڈر کے سوراخوں کی مرمت میں لیزر کلیڈنگ تکنیکی طور پر قابل عمل اور سستی ہے اور اسے تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔" گھومنے والے اندرونی پروفائل مشیننگ ہیڈ iClad کا استعمال کرتے ہوئے، نتیجے میں کوٹنگ بہترین سطح کی کوالٹی رکھتی ہے۔" ان کی رائے میں، چلانے والے انجن نے صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے اپنی صلاحیت کو ثابت کر دیا ہے۔ کئی گھنٹوں کے مسلسل استعمال کے بعد بھی، اس کی کام جاری رکھنے کی صلاحیت بالکل قابل اعتماد ہے۔ اس ٹیسٹ کی مکمل کامیابی مشین کے پرزوں کی مرمت یا مرمت کے لیے زمینی ثبوت فراہم کرتی ہے، جو پہلے ناقابل حصول تھے۔