માયક્રોફિનિશિંગની નવીનતાઓ

પ્રક્રિયામાં સુધાર

 

 

 

એકધારું, વધુ ઝડપી અને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે ફિનિશિંગ કરવા માટે વિશેષ કોટિંગની ફિલ્મવાળું ઍબ્રેઝિવ્હ વાપરીને માઇક્રોફિનિશિંગ કરવાની પ્રક્રિયા વિકસાવવામાં આવી છે. એન્જિનિયરિંગની શ્રેષ્ઠતમ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવેલ સપાટીના સંપર્ક ક્ષેત્રમાં માઇક્રોફિનિશિંગના લીધે ઊંજણના ગુણધર્મો મળે છે. તેથી વધુ વજન ઝીલી શકવા માટે મહત્તમ બેઅરિંગ વિસ્તાર ઉપલબ્ધ થાય છે, તેમજ બેઅરિંગની સપાટી પર ઊંજણ માટે પૂરતું તેલ રાખી શકાય છે.

 

આ તકનીકે પાછલા અમુક વર્ષોમાં કેટલાક નવા લક્ષ્યો હાંસલ કર્યા છે. એમાં એક છે શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તાવાળા મશીનિંગ વડે, ખૂબ સચોટ ફિનિશિંગ મેળવવા માટે સક્ષમ પ્રોસેસિંગનો વિકાસ. ઉપરાંત, ખાસ કોટેડ ફિલ્મ ઍબ્રેઝિવ્હનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ પ્રકારના યંત્રભાગો પર પ્રક્રિયા કરવા માટે એક પદ્ધતિ વિકસિત કરવામાં આવી છે. આ મશીન હવે વધુ લવચીક ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે જરૂરી એવા વિવિધ વિકલ્પો સાથે ઉપલબ્ધ છે. તેના ચુસ્ત આકારને લીધે તે વધુ કાર્યક્ષમ અને વપરાશકર્તાઓ માટે અનુકૂળ છે.

 

કોઈપણ યંત્રભાગના અંતિમ પરિમાણો (ડાયમેન્શન) લાવવા માટે જરૂરી મશીનિંગ પૂરુ થયા બાદ, એ યંત્રભાગ બીજા યંત્રભાગો જોડે ઍસેમ્બ્લીમાં બરાબર ફિટ થાય, એના માટે તેની સપાટી પરથી જરૂરિયાત પૂરતું મટિરિયલ કાઢવાની પદ્ધતિ કે પ્રક્રિયા એટલે માઇક્રોફિનિશિંગ. મશીનિંગ પૂરુ થયા બાદ યંત્રભાગનું નિરીક્ષણ કરીયે તો તેમાં ટૂલ માર્ક, ધાતુના સૂક્ષ્મ કણ, ઝીણાં ખાડા-ટેકડા વગેરે દેખાય છે. તૈયાર કાર્યવસ્તુની લાંબી આવરદા, કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા માટે માઇક્રોફિનિશિંગ પ્રક્રિયા આવશ્યક હોય છે.

 

દાખલા તરીકે, માઇક્રોફિનિશિંગ ન કર્યું હોય એવી સપાટીની સરખામણી આપણે બરફથી ઢાંકેલા તળાવની સાથે કરી શકીયે. બહારથી જોઇયે તો આ તળાવની સપાટી મજબૂત લાગશે, પણ જો કોઈ માણસ તેના પર ચાલે તો તેના પગલાંના નિશાન પડી શકે છે. જો કોઈ આઇસ-સ્કેટ પહેરીને તેના પર ચાલે તો તેને જરૂરી આધાર પણ એ બરફના પડમાંથી મળી શકે છે. જ્યારે પોલાદ કે ધાતુના યંત્રભાગનું મશીનિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેની સપાટી ભાંગી જાય છે, જેમાં ગરમી પેદા થતી હોય એવી ગ્રાઇન્ડિંગ જેવી પ્રક્રિયા જ્યારે કરી હોય, ત્યારે તે સપાટીનું અનીલિંગ પણ થાય છે. આ પ્રકારની સપાટી મોટા બેઅરિંગ લોડનો સામનો કરી શકતી નથી. માઇક્રોફિનિશિંગ પ્રક્રિયામાં ભાંગી ગયેલો, અનીલિંગ થયેલો ભાગ કાઢી નાંખવામાં આવે છે. તેથી મૂળ ધાતુ વધુ બેઅરિંગ લોડ સહન કરી શકે છે.

 

 

 

ક્રઁકશાફ્ટ એટલે એન્જીનનું હૃદય! તે એન્જીનમાં તૈયાર થતી ઉષ્મા ઉર્જાનો ઉપયોગ કરી પૉવર ટ્રેન ફેરવે છે. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં જાગતિક સ્તરે ક્રઁકશાફ્ટના માપદંડોમાં ઘણો સુધાર થયો છે. ઘર્ષણ ઓછું કરવા માટે અધિકતમ સારા ફિનિશની માંગ સાથે વજન ઘટાડવા માટે (અને 4 સિલિંડર એન્જીનની જગ્યાએ 2 અને 3 સિલિંડરના એન્જીન બનાવવા માટે) ક્રઁકશાફ્ટના વિભિન્ન ભાગો પર વધારાનું બેઅરિંગ લોડ આવવા માંડ્યું છે. તેની સાથે ગ્રાહકો તેમના અનુભવના આધારે વધુ ગતિ, એન્જિનનું લાંબું જીવન, ઓછામાં ઓછું NVH (નૉઇજ, વ્હાયબ્રેશન, હીટ) એટલે કે ઘોંઘાટ, કંપન અને ગરમી, એ બધાની માંગણી કરવા લાગ્યા છે. તેથી હવે ક્રઁકશાફ્ટથી ઉચ્ચ સ્તરીય પ્રદર્શનની અપેક્ષા કરવામાં આવે છે.

 

 

1. મેન અને જર્નલ પિન ઊપર સરફેસ ફિનિશ Ra 0.1 માયક્રૉન કરતાં ઓછો, તો થ્રસ્ટ વૉલ ઊપર સરફેસ ફિનિશ Ra 0.15 માયક્રૉન કરતાં ઓછો હોવો જોઇયે. હવે વધુ પાતળું તેલ વાપરવાની ગરજ હોવાથી ઑઇલ સીલનું ફિનિશ ઉચ્ચ સ્તરીય હોવું જરૂરી છે.

2. વર્તુળાકારતા, સરળપણું (સ્ટ્રેટનેસ), નળાકારિતા વગેરે ભૌમિતિક આકારો વધુ સચોટ હોવા જરૂરી. પ્રોફાઇલ, ક્રાઉનિંગ, લોબિંગ માટે નવા માપદંડો.

 

 

3. આકાર/પરિમાણો આપેલી મર્યાદામાં રહે એની તકેદારી રાખીને જરૂર પૂરતું મટિરિયલ જ કાઢવું.

વાહન ઉદ્યોગની અંદર મોટા ભાગના ક્રઁકશાફ્ટ સ્તર 2 કે સ્તર 3 માયક્રોફિનિશ જેવી બહુસ્તરીય પ્રક્રિયા વાપરીને માયક્રોફિનિશિંગ કરેલા હોય છે.

 

વાહનોની અંદર ટ્રાન્સમિશન માટે વપરાતા ગિયર શાફ્ટ જેવા યંત્રભાગો (ઇનપુટ શાફ્ટ, આઉટપુટ શાફ્ટ, મેન શાફ્ટ) અને સિન્ક્રોનસ, ડિફરેન્શિયલ હાઉસિંગ વગેરે માટે પરંપરાગત રીતે માત્ર સપાટીના ફિનિશના માપદંડ આપવામાં આવતા હતાં. દા. ત. Ra નું મૂલ્ય એન્જીનના યંત્રભાગો માટે કદાચ વધુ મહત્વનું ના હોય, પરંતુ ટ્રાન્સમિશન માટે વપરાતાં યંત્રભાગોના માપદંડો છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં સુધરતા ગયા છે. તેથી સુપર ફિનિશિંગની જગ્યાએ માયક્રોફિનિશિંગ ટેક્નૉલૉજી વાપરવાની ગરજ ઊભી થઈ છે. હવે ઘણા યંત્રભાગો માટે Ra ની સાથે Rk, Tp, Rmr અને લીડ કોણ એ માપદંડો પણ આપવામાં આવે છે. આ યંત્રભાગોની વર્તુળાકારતા, સરળપણું (સ્ટ્રેટનેસ), નળાકારિતા વગેરે ભૌમિતિક આકારો માટે પણ કડક માપદંડ આપવામાં આવે છે.

 

માઇક્રોફિનિશિંગ અને સુપર ફિનિશિંગ વચ્ચેનો તફાવત એ ઍબ્રેઝિવ્હ ફિલ્મ અને મશીન ભાગ વચ્ચેના સંપર્કના પ્રકારને કારણે છે, જે ચિત્ર ક્ર. 1 અને ચિત્ર ક્ર. 2 માં બતાવેલ અને સમજાવેલ છે.

 

સપાટીના ફિનિશિંગમાં માઇક્રોફિનિશિંગ વધારે સુસંગતતા આપે છે. સુપર ફિનિશિંગમાં ભૌમિતિક સુધાર શક્ય હોતો નથી, પરંતુ માઇક્રોફિનિશિંગમાં આ સુધાર નિશ્ચિતતા સાથે કરી શકાય છે. બૅલન્સર શાફ્ટ, ડિફરન્શિયલ ગિયર હાઉસિંગ, મેન શાફ્ટ જેવા યંત્રભાગો માટે કરેલા સંખ્યાબંધ માયક્રોફિનિશિંગ પ્રોજેક્ટની સફળતા આ ટેક્નૉલૉજીના ફાયદાઓને સાબિત કરે છે.

 

 

કૅમ શાફ્ટ માટે સ્ટોન ફિનિશિંગની જગ્યાએ માઇક્રોફિનિશિંગ ટેક્નૉલૉજીનો વપરાશ

કૅમશાફ્ટની જોડે શાફ્ટ જેવા યંત્રભાગોના ફિનિશિંગ માટે પરંપરાગત ટેકનોલોજી વપરાય છે. સ્ટોન ફિનિશિંગની સરખામણીમાં ફિલ્મ ઍબ્રેઝિવ્હ વાપરીને કરેલા માઇક્રોફિનિશિંગના ઘણા ફાયદા છે. દા. ત. સુસંગત ગુણવત્તા, ઓછો જાળવણી ખર્ચ, ઓછું સમાયોજન, ઊર્જાનો ઓછો વપરાશ વગેરે. ઉપર આપેલા કારણોસર હવે શાફ્ટ પ્રકારના ઘણા યંત્રભાગોમાં સ્ટોન લૅપિંગની જગ્યાએ માઇક્રોફિનિશિંગ વપરાય છે. એવો એક દાખલો છે, જેમાં એક અમેરિકન કંપનીએ, જે એન્જીન તકનીકીમાં મોખરે હતી, એમના કારખાનામાં સ્ટોન અને ફિલ્મ સાથે વાપરીને બહુ જ કડક માપદંડો પ્રાપ્ત કર્યા છે.

 

 

પહેલા વપરાતી 3 સ્તરીય પ્રક્રિયાની જગ્યાએ કેવળ ફિલ્મનો વપરાશ કરીને 2 સ્તરીય પ્રક્રિયા વપરાઈ. સપાટીના ફિનિશ નીચે મુજબ મળ્યા હતાં. 

Ra < 0.067 માઈક્રૉન

Cpm > 1.67 

Rtm 0.412 

Wt < 0.45 

Wc < 0.12

આમાં સુસંગત ગુણવત્તા સાથે ઊર્જા વપરાશ ઓછો થયો, તેથી ગ્રાહક સંતુષ્ટ હતા.

 

ઊર્જાનો કાર્યક્ષમ વપરાશ અને ઊત્સર્જનની બાબતમાં એન્જીનની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે વાહનોની પૉવર ટ્રેનમાં અગત્યની પ્રક્રિયા ટેક્નૉલૉજી એટલે માઇક્રોફિનિશિંગ. એની વધુ સારી ફિનિશ પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા પૉવર ટ્રેનમાં ઘર્ષણ અને NVH ઘટાડે છે. ભવિષ્યમાં ક્રઁકશાફ્ટ, કૅમશાફ્ટ અને પૉવર ટ્રેનના અનેક યંત્રભાગોના માપદંડ વધુ કડક થવાની શક્યતા છે. માઇક્રોફિનિશિંગ ટેક્નૉલૉજીની અંદરની પ્રગતિ જોતા આ માપદંડ સતત પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય થશે.

 

 

 

મુખ્ય કરોબારી અધિકારી

ગ્રાઈંડમાસ્ટર મશીન્સ પ્રા. લિ.

 

સમીર કેળકર આઈ.આઈ.ટી. મુંબઈના સ્નાતક છે અને આપે કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી, બર્કલેથી રોબોટિક્સમાં એમ.એસ. સુધીનું શિક્ષણ લીધું છે. તેઓ ગ્રાઈન્ડમાસ્ટર મશીન્સ પ્રા. લિ. ના મુખ્ય કરોબારી અધિકારી (સીઈઓ) છે અને સંશોધન અને વિકાસ વિભાગના વડા છે