মাইক্রো প্রিসিশন মেটাল স্ট্যাম্পিং-এর মাধ্যমে আধুনিক গ্যাজেটগুলি মসৃণভাবে চালিত রাখা এমন ক্ষুদ্র কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলি তৈরি করা সম্ভব। গত বছরের শিল্প তথ্য অনুযায়ী আধুনিক স্মার্টফোনগুলিতে আসলে আটান্নটির বেশি স্ট্যাম্পড মেটাল অংশ রয়েছে। 0.8 মিলিমিটার পুরু সিম কার্ড স্লটগুলি বা মানব চুলের চেয়েও পাতলা প্রায় অদৃশ্য অ্যান্টেনা ব্র্যাকেটগুলির কথা ভাবুন। এই অংশগুলি যে নির্ভুলতার সাথে তৈরি হয় তা অবাক করা, প্রায়শই পাঁচ মাইক্রনের নিচে সহনশীলতা থাকে যা প্লাস বা মাইনাস 0.005 মিলিমিটার। 5জি ফোন কানেক্টরগুলির ক্ষেত্রে এই নির্ভুলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে সামান্য অসমতা সংকেতের মানকে বিঘ্নিত করতে পারে। বহু-পর্যায়ক্রমিক ডাইস দিয়ে প্রস্তুতকারকরা একসাথে বৈদ্যুতিক যোগাযোগকারী অংশগুলি গঠন করতে পারেন এবং ল্যাপটপের হিট সিঙ্কগুলিতে ভেন্টিলেশন প্যাটার্ন ডিজাইন করতে পারেন, এক নজরে কার্যকারিতা এবং আকৃতি উভয়ই পাওয়া যায়। এছাড়াও এই মেশিনগুলি প্রতি মিনিটে 1,200 এর বেশি অংশ তৈরি করতে পারে এবং দশ মিলিয়ন ইউনিট বা তার বেশি উৎপাদনের সময়ও গুণগত মান বজায় রাখতে পারে। লেজার কাটিংয়ের মতো পদ্ধতির সাথে তুলনা করলে এই স্ট্যাম্পিং পদ্ধতি উৎপাদন দক্ষতা বাড়ানোর ক্ষেত্রে অবশ্যই এগিয়ে।
প্রগতিশীল ডাই স্ট্যাম্পিং এক সময়ে একটি প্রেস চক্রের সময় কাটিয়া, বেঁকানো এবং আকৃতি দেওয়ার মতো একাধিক অপারেশন সম্পাদন করতে দেয়। এটির ফলে বৃহৎ পরিমাণে ইলেকট্রনিক কানেক্টর উত্পাদনের জন্য প্রস্তুতকারকরা এই পদ্ধতি ব্যবহার করতে পছন্দ করেন। প্রক্রিয়াটি প্রতি মিনিটে 1,200 এর বেশি স্ট্রোক গতি অর্জন করতে পারে যখন অবস্থানের সঠিকতা প্রায় প্লাস বা মাইনাস 0.05 মিমি পর্যন্ত বজায় রাখা হয়। যেহেতু ইউএসবি-সি পোর্ট এবং সিম কার্ড স্লটের মতো ছোট উপাদানগুলির খুব কম সহনশীলতা প্রয়োজন, তাই এটি বেশ চিত্তাকর্ষক। সদ্য প্রকাশিত কয়েকটি প্রস্তুতকরণ প্রতিবেদন অনুযায়ী, প্রগতিশীল স্ট্যাম্পিং গ্রহণকারী প্রতিষ্ঠানগুলো পুরানো স্ট্যাম্পিং পদ্ধতির তুলনায় অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণ পদক্ষেপগুলো 40% কমিয়েছে। যেমন যোগাযোগের স্প্রিং এবং সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক্সকে ব্যাহত করতে রক্ষা করে এমন ধাতব শিল্ডগুলি তৈরির সময় এটি বিশেষভাবে বড় পার্থক্য তৈরি করে।
প্রগতিশীল ডাই সিস্টেমগুলির মধ্যে এমন একটি নিজস্ব ক্ষমতা নিহিত রয়েছে যা প্রক্রিয়াগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে পুনরাবৃত্তি করতে পারে, যার অর্থ হল প্রস্তুতকারকরা প্রতি মাসে 10 মিলিয়নেরও বেশি অংশ তৈরি করতে পারে। এবং অনুমান করুন? প্রতিটি অংশের খরচ প্রতিষ্ঠানগুলির প্রয়োজনীয় সবচেয়ে সাধারণ সংযোজকগুলির ক্ষেত্রে দশ সেন্টের নিচেই থাকে। এই ধরনের সিস্টেমে উপকরণ খাওয়ানোর বিষয়টি নিয়ে আধুনিক প্রযুক্তি খুব দক্ষতা অর্জন করেছে। আমরা তামার মিশ্র ধাতু এবং ফসফর ব্রোঞ্জ জাতীয় উপকরণের ক্ষেত্রে প্রায় 92% বা তার বেশি উপকরণ ব্যবহারের হারের কথা বলছি। 5G অ্যান্টেনা এবং ব্যাটারি টার্মিনালের উপাদানগুলি তৈরির ক্ষেত্রে যেখানে প্রতিটি পয়সা গুরুত্বপূর্ণ, এই ধরনের দক্ষতা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এখন প্রেস মেশিনগুলি আইওটি সেন্সর দিয়ে সজ্জিত হয়ে থাকে। এই স্মার্ট ডিভাইসগুলি চক্র সময়কে প্রায় 15-20% কমাতে সাহায্য করে এবং উৎপাদন চলাকালীন যন্ত্রগুলির পরিধানের উপর নজর রাখে।
ইএমআই শিল্ডিং ক্যান এবং সেই ছোট মাইক্রো-এসডি কার্ড হাউজিং তৈরির জন্য ফাইন ব্লাঙ্কিং খুব ভালো কাজ করে। এই প্রক্রিয়াটি প্রায় 3.2 মাইক্রন Ra-এর নিচে পৃষ্ঠের অমসৃণতা সহ সুন্দর পরিষ্কার প্রান্ত তৈরি করে। কম্পাউন্ড ডাই-এর ক্ষেত্রে, তারা মূলত একসাথে দুটি জিনিস করে - পিয়ার্স এবং এক্সট্রুড - যা 0.2 মিমি পিচ সহনশীলতার মধ্যে ফিট করার জন্য স্বর্ণপ্লেট করা যোগাযোগ পিনগুলি তৈরি করার জন্য খুব উপযুক্ত। প্রস্তুতকারকদের সাম্প্রতিক সময়ে কিছু অত্যন্ত আকর্ষক অগ্রগতি করেছে। এখন তারা এক সাথে বহু-স্তরযুক্ত হিট সিঙ্ক তৈরি করতে পারে যাতে মাউন্টিং ক্লিপ এবং তাপ চ্যানেল অন্তর্ভুক্ত থাকে। এটি সার্ভার উপাদানগুলি তৈরির সময় 3 থেকে 5টি পৃথক সংযোজন পদক্ষেপ কমিয়ে দেয়, উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সময় এবং অর্থ উভয়ই সাশ্রয় করে।
তড়িৎ প্রতিরোধী উপকরণ যেমন তামা বা অ্যালুমিনিয়াম খনিজ থেকে স্ট্যাম্প করা ধাতব আবরণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্স (ইএমআই) এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ইন্টারফেরেন্স (আরএফআই) এর বিরুদ্ধে লড়াই করতে সাহায্য করে। এই উপকরণগুলি আগত সংকেতগুলি প্রতিফলিত করে যখন নির্দিষ্ট ধরনের ফেরাস স্টেইনলেস স্টিল অবশিষ্ট শক্তি শোষণ করে। যদিও এখানে ক্ষুদ্র ফাঁকগুলি অনেক কিছুই বলে। যদি 0.3 মিমি এর বড় খোলা থাকে, তবে 1 GHz এর কম্পাঙ্কে শীল্ডিং কর্মক্ষমতা প্রায় 40 dB কমে যায়। এজন্যই স্ট্যাম্পিং প্রক্রিয়ায় নির্ভুলতা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যা বর্তমানে সাধারণত প্লাস বা মাইনাস 0.05 মিমি মধ্যে সহনশীলতা অর্জন করে। 5G নেটওয়ার্ক এবং বাজারে থাকা সমস্ত ইন্টারনেট অফ থিংস ডিভাইসগুলির উত্থানের সাথে এই শীল্ডিং উপাদানগুলির চাহিদা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। শিল্প প্রতিবেদনগুলি 2022 সাল থেকে প্রকৃতপক্ষে প্রায় 22% বৃদ্ধি দেখায়। বেশিরভাগ প্রস্তুতকারকরা আজ এমন আবরণ ডিজাইন তৈরির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেন যেখানে গ্রাউন্ডিং বৈশিষ্ট্যগুলি প্রারম্ভে থেকেই তৈরি করা হয় পরবর্তীতে যোগ করার পরিবর্তে।
শিল্ডিং পারফরম্যান্সের ক্ষেত্রে তিনটি ফ্যাক্টর প্রাধান্য পায়:
গুণনীয়ক | হাই-পারফরম্যান্স উদাহরণ | ট্রেডঅফ বিবেচনা |
---|---|---|
কনডাকটিভিটি | তামা (100% IACS*) | অ্যালুমিনিয়ামের তুলনায় উচ্চতর খরচ |
দ্বারা ক্ষয় প্রতিরোধ | 304 স্টেইনলেস স্টীল | 18% কম পরিবাহিতা |
আকৃতি দেওয়ার সুযোগ | অ্যানিলড অ্যালুমিনিয়াম 6061 | পাতলা গেজের ক্ষেত্রে ভ্যাঙচার সম্ভাবনা |
*ইন্টারন্যাশনাল অ্যানিলড কপার স্ট্যান্ডার্ড
ডিজাইনারদের খোলার জ্যামিতি অপটিমাইজ করতে হবে যাতে তীব্র কোণগুলি দূর করা যায় - যা কিনা কনজুমার ইলেকট্রনিক্সে ইএম লিকেজের 90% ক্ষেত্রে দায়ী, যেসব স্থানে ভাইব্রেশনের সময় নিরবিচ্ছিন্ন পরিবাহিতা বজায় রাখতে স্প্রিং-লোডেড কন্ট্যাক্ট পয়েন্টগুলি রাখা হয়। অটোমোটিভ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, স্ট্যাম্পড শিল্ডিং পার্টগুলি এখন -40°C থেকে 125°C পর্যন্ত তাপমাত্রা চক্র সহ্য করতে পারে প্রদর্শনের ক্ষেত্রে কোনও অবনতি ছাড়াই।
বর্তমানে ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশগুলি অনেকাংশে স্ট্যাম্পড পার্টের উপর নির্ভর করে যা একাধিক কাজ একসাথে করে, তাদের কাঠামোগত শক্তির সাথে বিদ্যুৎ পরিবহনের ক্ষমতা যুক্ত করে। উদাহরণ হিসেবে বলা যায় EMI শিল্ডিং প্লেট। অনেক প্রস্তুতকারক এখন তা ডিজাইন করছেন যাতে তা 5G রাউটারের খোল এর জন্য ফ্রেমের কাজও করে। এতে পৃথক পৃথক অংশ তৈরি এবং সংযোজনের প্রয়োজনীয়তা কমে যায়, যা উৎপাদন খরচ নিয়ন্ত্রণে রাখার ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। গত বছর প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী বিভিন্ন শিল্পে প্রায় দুই তৃতীয়াংশ টেলিকম সরঞ্জাম তৈরি করা প্রতিষ্ঠান এই পদ্ধতি গ্রহণ করেছে। প্রধান কারণ কী? এটি জটিল সরঞ্জাম সমাবেশকে অনেক সহজ করে দেয়, বিশেষ করে আধুনিক যন্ত্রাংশের ভিতরের সংকীর্ণ স্থানগুলি নিয়ে কাজ করার সময়।
এই প্রবণতা স্মার্টফোনের মাধ্যমে প্রকাশ পায়:
প্রকৌশলীরা 80,000 PSI টেনসাইল স্ট্রেংথ এবং 98% IACS কন্ডাক্টিভিটির মধ্যে ভারসাম্য রেখে কপার-বেরিলিয়াম সংকর ধাতু ব্যবহার করে মাল্টি-ফাংশনাল ডিজাইনগুলি অপটিমাইজ করেন। লেজার-এটচড সারফেস প্যাটার্নগুলি ফোল্ডিং-স্ক্রিন ডিভাইসগুলিতে 50,000+ ফ্লেক্স সাইকেলের পরেও ইলেকট্রিক্যাল কন্ট্যাক্ট ইন্টিগ্রিটি বজায় রাখে। সিমুলেশন-ড্রিভেন ডিজাইনগুলি এখন অটোমোটিভ সেন্সর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মাপকাঠিতে ±5% মেকানিক্যাল স্ট্রেসের অধীনে <0.1Ø রেজিস্ট্যান্স ভ্যারিয়েন্স অর্জন করে।
মাইক্রো প্রিসিশন মেটাল স্ট্যাম্পিং হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা ছোট এবং অত্যন্ত নির্ভুল মেটাল পার্টস তৈরি করে, যা প্রায়শই স্মার্টফোন এবং ল্যাপটপের মতো ইলেকট্রনিক কম্পোনেন্টগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি কঠোর টলারেন্স লেভেলের মধ্যে উচ্চ নির্ভুলতার সাথে ধাতু আকৃতি দেওয়া জড়িত।
প্রগতিশীল ডাই স্ট্যাম্পিং কাটা, বাঁকানো এবং আকৃতি দেওয়ার মতো একাধিক অপারেশনকে একটি প্রেস সাইকেলে একত্রিত করে, ইলেকট্রনিক সংযোগকারীদের উচ্চ-গতিতে উত্পাদন করার অনুমতি দেয় যা স্থিতিশীল নির্ভুলতা প্রদর্শন করে। এটি অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণের পদক্ষেপ এবং উৎপাদন খরচ কমিয়ে দেয়।
উচ্চ পরিবাহিতা পাওয়ার জন্য তামা ব্যবহার করা সহ উপকরণ নির্বাচন, পাশাপাশি 0.3 মিমির বড় ফাঁকগুলি দূর করে স্ট্যাম্পিং করা হয়, কার্যকর ইএমআই/আরএফআই শিল্ডিং নিশ্চিত করে। ডিজাইন করা গ্রাউন্ডিং বৈশিষ্ট্যগুলি কড়া সহনশীলতা বজায় রেখে কার্যকারিতা বাড়ায়।
বহু-কার্যমূলক একীভবন প্রয়োজনীয় পৃথক অংশগুলির সংখ্যা কমিয়ে দেয়, এতে সমাবেশ প্রক্রিয়াগুলি সরলীকৃত হয় এবং উৎপাদন খরচ কমে যায় এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে স্থান বাঁচে।