গভীর টানার প্রক্রিয়ায় সমতল ধাতব শীটগুলিকে ফাঁপা অংশে পরিণত করা হয় যা শক্তিশালী এবং নির্ভুল উভয়ই। এটি মূলত একটি শীতল গঠন পদ্ধতি যেখানে পর্যায়ক্রমে চাপ প্রয়োগ করে উপাদানটিকে ঢালাই বা সিমগুলির প্রয়োজন ছাড়াই আকৃতি দেওয়া হয়। এর কারণে, এটি গাড়ি, বিমান এবং মেডিকেল সরঞ্জাম উত্পাদনের মতো শিল্পগুলিতে খুব ভালো কাজ করে। যখন কোম্পানিগুলো বুদ্ধিদায়ক মরচিত ডিজাইন এবং বিভিন্ন ধাতুগুলির সাথে তাদের জ্ঞান একত্রিত করতে পারে, তখন তারা বিভিন্ন জটিল আকৃতি তৈরি করতে পারে। সেরা অংশটি কী? তারা প্রায় 0.005 ইঞ্চি প্লাস বা মাইনাসের কাছাকাছি সেই খুব কঠোর সহনশীলতা বজায় রাখতে পারে এবং উৎপাদনের সময় প্রায় কোনও অপচয় তৈরি না করেই শেষ করে।
গভীর আঁকা মূলত তখনই হয় যখন প্রস্তুতকারকরা একটি পাঞ্চ টুল দিয়ে একটি ডাই ক্যাভিটিতে একটি সমতল ধাতব অংশ টেনে আনেন, যা প্রস্থের চেয়ে বেশি উঁচু অংশ তৈরি করে। এটি থেকে পৃথক হয় সরল আঁকা থেকে যেখানে একক পদক্ষেপে সহজ আকৃতি তৈরি হয়। তবে গভীর আঁকার ক্ষেত্রে, ধাতুটিকে ক্রমাগত পরিবর্তিত আকৃতির ডাইয়ের মধ্যে দিয়ে একাধিক পদক্ষেপের মধ্যে দিয়ে যেতে হয় যাতে প্রক্রিয়াকালীন এটি ছিঁড়ে না যায় বা অসুন্দর কুঁচক তৈরি হয়। বেশিরভাগ দোকানে এই পদ্ধতিটি সহজে প্রসারিত হওয়া ধাতুগুলির সাথে খুব ভালো কাজ করে যেমন স্টেইনলেস স্টিল এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ। এই উপকরণগুলি ভেঙে না যাওয়ার পাশাপাশি আকারের ব্যাপক হ্রাস সহ্য করতে পারে, যদিও কেউ উৎপাদন মানের জন্য যুক্তিযুক্ত সীমা অতিক্রম করার চেষ্টা করে না।
৫০ থেকে ২,০০০ টন পর্যন্ত নিয়ন্ত্রিত যান্ত্রিক বল প্রয়োগ করা হয় এবং এর সাথে মাল্টি স্টেজ ডাইস এর সংমিশ্রণ ঘটানো হয়, যা গঠন প্রক্রিয়াজুড়ে নিয়মিত উপকরণ প্রবাহ বজায় রাখতে সাহায্য করে। নির্ভুলতা নিয়ে কাজ করার সময়, প্রস্তুতকারকরা পুরুষ্কার পৃষ্ঠের সাথে ডাইস ব্যবহার করে থাকেন যেখানে ব্যাসার্ধ ক্লিয়ারেন্স উপকরণের প্রকৃত পুরুতা ১০% এর নিচে থাকে যা ঘর্ষণের সমস্যা কমাতে সাহায্য করে। যারা উচ্চ পরিমাণ উৎপাদন লাইন চালান তাদের ক্ষেত্রে, নাইট্রোজেন কোটযুক্ত পাঞ্চগুলি এখন স্ট্যান্ডার্ড সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে কারণ এগুলি গলিং এর সমস্যা উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়। আবার আধুনিক অনুকরণ সফটওয়্যারগুলির ভূমিকা ভুলে গেলে চলবে না। এই প্রোগ্রামগুলি উপকরণে চাপ কোথায় তৈরি হবে তা সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করে, প্রকৌশলীদের ডাইস ডিজাইন করতে সাহায্য করে যা কার্যত সাধারণ উত্পাদন ত্রুটি যেমন কান বা দেয়ালের মতো নির্দিষ্ট অঞ্চলে খুব পাতলা হয়ে যাওয়া সমস্যার বিরুদ্ধে কাজ করে।
খালি স্থানগুলি কীভাবে প্রস্তুত করা হয় তা আসলে তিনটি প্রধান নির্দিষ্ট কারণের উপর নির্ভর করে: উপাদানের কঠোরতা, শস্য গঠন এবং ভাঙনের আগে তাদের কতটা প্রসারিত করা যায়। যখন এ্যানিলড ধাতুগুলির সাথে কাজ করা হয় যার প্রসার্যতা অন্তত 40% যেমন পুরানো ভাল 304 স্টেইনলেস ইস্পাতের মতো, তখন কঠোর মিশ্র ধাতুগুলির তুলনায় আমরা তাদের আরও গভীর আকৃতিতে টানতে পারি। ব্লাঙ্ক হোল্ডারগুলি সাধারণত আকৃতি দেওয়ার সময় ধাতুটি সঠিকভাবে প্রবাহিত রাখতে মোট গঠনের শক্তির 10 থেকে 30 শতাংশ পর্যন্ত প্রয়োগ করে। লুব্রিকেন্টগুলি পৃষ্ঠের ক্ষয়ক্ষতি কমিয়ে তাদের অংশও পালন করে। এখন যে উপকরণগুলি ভালভাবে প্রসারিত হয় না তার সাথে কাজ করার সময় প্রস্তুতকারকরা প্রায়শই ড্রয়িং অপারেশনগুলির মধ্যে এই মধ্যবর্তী এ্যানিলিং পদক্ষেপগুলি সন্নিবেশ করেন। এটি উপকরণটিতে কিছু নমনীয়তা ফিরিয়ে আনতে সাহায্য করে এবং আমাদের উৎপাদনের পরিবেশে কখনও কখনও 3:1 এর উচ্চ অনুপাতে পৌঁছাতে দেয়।
সুনির্দিষ্ট জ্যামিতিক প্রয়োজন, কাঠামোগত স্থিতিশীলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা চাহিদা সম্পন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গভীর টানা অংশগুলি শ্রেষ্ঠতা দেখায়। আসুন তাদের সংজ্ঞায়িত করা বৈশিষ্ট্য এবং সীমাবদ্ধতা অনুসন্ধান করি।
গভীর টানা প্রক্রিয়া প্রতি ±0.01 মিমি পর্যন্ত সহনশীলতা অর্জন করে, যা জ্বালানি ইঞ্জেক্টর নোজেল এবং যেসব মেডিকেল ডিভাইসের খোল লিক-প্রুফ সিলের প্রয়োজন হয় তার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সিএনসি মেশিনড ডাইস সহ বহু-পর্যায়ক্রমিক সজ্জা 10,000+ উৎপাদন চক্রের মধ্যে <50 μm পরিবর্তন নিশ্চিত করে, যা এয়ারোস্পেস এবং মাইক্রোইলেকট্রনিক্সের মতো শিল্পগুলিতে পোস্ট-প্রসেসিং কমায়।
এই প্রক্রিয়াটি সমতল ব্ল্যাঙ্কগুলিকে 4–12 প্রগতিশীল ডাইসের মাধ্যমে কাপের মতো আকৃতি যার গভীরতা এদের ব্যাসের 5 গুণ অতিক্রম করে তেমন আকৃতিতে রূপান্তরিত করে। বৃত্তাকার ফ্ল্যাঞ্জ, স্তরযুক্ত দেয়াল এবং অপ্রতিসম বৈশিষ্ট্যগুলি সংযোগবিহীনভাবে গঠিত হয়—স্ট্যাম্পড অ্যাসেম্বলিগুলির তুলনায় এটি একটি প্রধান সুবিধা। উদাহরণ হিসাবে, 0.5 মিমি দেয়াল পুরুত্ব এবং ইন্টারলকিং খাঁজ সহ ইএমআই শিল্ডিং ক্যানগুলি এই ক্ষমতা প্রদর্শন করে।
টানার সময় ঠান্ডা কাজ উপকরণের কঠোরতা 15–30% বাড়ায় যখন ধাতুর শস্যগুলিকে চাপের ভেক্টর বরাবর সারিবদ্ধ করে। এটি সিঙ্ক সেন্সর হাউজিংয়ে 100+ তাপীয় চক্র সহ্য করে -40°C থেকে 150°C পর্যন্ত যোগ্যতা সম্পন্ন হওয়া বিকল্পগুলির তুলনায় 2–3x ক্লান্তি প্রতিরোধ সহ সিমলেস উপাদানগুলি তৈরি করে।
পাতলা প্রাচীরযুক্ত অংশগুলি (<0.3 মিমি) গভীর টানার সময় কুঁচকে যাওয়ার ঝুঁকি নেয়, লেজার-কাট/সংযুক্ত অ্যাসেম্বলিগুলি পছন্দযোগ্য করে তোলে। কম পরিমাণে উত্পাদন (<500 ইউনিট) প্রায়শই মেশিনিংয়ের পক্ষে ঝোঁকে থাকে কারণ কম টুলিং খরচ, যদিও টানার প্রায়-নেট আকৃতির দক্ষতার তুলনায় উপকরণের অপচয় 40–60% বৃদ্ধি পায়।
গভীর আকৃতি সম্পন্ন অংশগুলির প্রকৃত মূল্য নির্ভর করে তাতে কোন উপকরণ ব্যবহার করা হয়েছে তার উপর। স্টেইনলেস স্টিল আজকাল মেডিকেল সরঞ্জাম এবং খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ মেশিনে প্রায় সর্বত্র ব্যবহৃত হয়, এমন প্রায় 72% অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার হয় কারণ কেউই চায় না যে ধাতু জারিত হোক বা স্টেরিলাইজেশনের সময় রাসায়নিক পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করুক। বিমান এবং মহাকাশযানের ক্ষেত্রে টাইটানিয়াম ওজনের তুলনায় শক্তির কারণে প্রাধান্য বিস্তার করে। এই উপকরণ দ্বারা প্রায় 30% ওজন কমানো যেতে পারে নিখুঁত স্থায়িত্ব নষ্ট না করে, যা পুনরাবৃত্ত চাপ চক্রের সাথে মোকাবিলা করার সময় খুবই গুরুত্বপূর্ণ। ভালো তড়িৎ পরিবাহিতা প্রয়োজনীয় যে কোনো কিছুর ক্ষেত্রে কপার এবং পিতল 100% আইএসি এস (IACS) রেটিং সহ অতুলনীয়। অ্যালুমিনিয়াম খাদগুলি ভালো মধ্যম স্থান নির্দেশ করে, জটিল আকৃতিতে সহজে আকৃতি দেওয়ার পাশাপাশি প্রায় 150 থেকে 200 MPa শক্তি সম্পত্তি প্রদান করে।
উপকরণের প্রদর্শন তিনটি পরিমাপযোগ্য প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে:
নেকিং ঘটার আগে অ্যালুমিনিয়াম 3003 মৃদু ইস্পাতের তুলনায় 50% বেশি টানা গভীরতা অর্জন করে, কিন্তু গঠনের পর স্টেইনলেস ইস্পাত 304 টেনসাইল শক্তিতে 2.3x বেশি ধরে রাখে। এই বিনিময় উপাদান পছন্দ নির্ধারণ করে: গভীর টানা জ্বালানি ইঞ্জেক্টরগুলি অ্যালুমিনিয়ামের হালকা ওজনের তুলনায় স্টেইনলেস ইস্পাতের 1,200 MPa বার্স্ট চাপ ক্ষমতা অগ্রাধিকার দেয়।
যখন একটি প্রধান মেডিকেল ডিভাইস প্রস্তুতকারক অ্যালুমিনিয়াম এনক্লোজারগুলিতে পুনরায় স্টেরিলাইজেশন ব্যর্থতার মুখোমুখি হয়েছিল (12% প্রত্যাখ্যানের হার), 316L স্টেইনলেস ইস্পাতে পরিবর্তন করে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ সমস্যার সমাধান করেছিল:
পর-সংক্রমণ তথ্যে উৎপাদন ত্রুটির 35% হ্রাস এবং 19% দীর্ঘ পণ্য জীবনকাল প্রদর্শিত হয়েছে—28% উপকরণ খরচ বৃদ্ধির পক্ষে যুক্তিযুক্ত প্রধান কারকগুলি
মাল্টি-পার্ট প্রডাকশনের ক্ষেত্রে ডিপ ড্রইং পদ্ধতি খুব ভালো কাজ করে কারণ এটি ফরমিংয়ের সময় অপচয় হওয়া উপকরণগুলি কমিয়ে দেয়। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুতকারকরা তাদের শীট মেটাল স্টকের প্রায় ৯২ থেকে ৯৮ শতাংশ ব্যবহার করতে পারেন, যা সাধারণ মেশিনিং পদ্ধতির সময় প্রাপ্ত প্রায় ৬০ থেকে ৭৫ শতাংশের চেয়ে অনেক বেশি। প্রগ্রেসিভ ডাইস ব্যবহারে অংশগুলি প্রারম্ভ থেকেই প্রায় চূড়ান্ত আকৃতির কাছাকাছি তৈরি হয়, তাই পরবর্তীতে অতিরিক্ত ট্রিমিংয়ের কোনও প্রয়োজন হয় না। এর ফলে খরচও কমে: প্রতি বছর ১০০ হাজার পিস প্রোডাক্ট তৈরির ক্ষেত্রে প্রতিষ্ঠানগুলি প্রতি ইউনিটে প্রায় ৩০ থেকে ৪০ শতাংশ পর্যন্ত খরচ কম হওয়ার কথা জানায়। এই কারণেই ডিপ ড্রইং পদ্ধতি বিশেষ করে ফুয়েল ইঞ্জেক্টরের মতো জিনিস তৈরিতে জনপ্রিয়, যেখানে নির্ভুলতা এবং উচ্চ পরিমাণ উৎপাদন দুটোই গুরুত্বপূর্ণ।
একক-স্ট্রোক ডিপ ড্রয়িং সাধারণত ওয়েল্ডেড অ্যাসেম্বলিগুলির জন্য প্রয়োজনীয় 4–6 মাধ্যমিক অপারেশনগুলি বাদ দেয়, যার মধ্যে রয়েছে গ্রাইন্ডিং, পলিশিং এবং লিক টেস্টিং। এইচভিএসি সিস্টেমগুলিতে বহু-পর্যায়ের ওয়েল্ডেড এনক্লোজারগুলি পরিবর্তন করে একক ডিপ ড্রয়ন হাউজিং দিয়ে শক্তি খরচ 55% কমে যায়। শীত কাজের প্রক্রিয়াটি অংশের দৃঢ়তা 25–40% বাড়ায়, উৎপাদনের পরে শক্তি প্রয়োজন কমিয়ে।
স্বয়ংক্রিয় ট্রান্সফার সিস্টেমগুলি এখন ট্যাপারড ইএমআই শিল্ডিং ক্যানগুলির মতো জটিল জ্যামিতির জন্য 8 সেকেন্ডের কম সাইকেল সময় অর্জন করে। শীর্ষ কারখানাগুলি অন্তর্ভুক্ত লেজার পরিমাপ এবং এআই-চালিত ডাই সমন্বয় অর্জন করে, 500k+ এককের ব্যাচগুলির মধ্যে 99.96% মাত্রিক স্থিতিশীলতা অর্জন করে। এই স্বয়ংক্রিয়তা স্কেলযোগ্যতা হাইব্রিড স্ট্যাম্পিং-মেশিনিং ওয়ার্কফ্লোগুলির তুলনায় 18–22% দ্রুত রয়্যালটি ড্রাইভ করে।
যখন প্রিসিজন ডাইসের জন্য টুলিং বিনিয়োগ 50k–200k ডলারের মধ্যে হয়, তখন 10k ইউনিট অতিক্রম করার পর প্রতি ইউনিট খরচ 60–80% কমে যায়। একটি টায়ার 1 অটোমোটিভ সরবরাহকারী 250k বার্ষিক ভলিউমে CNC পদ্ধতিতে প্রতি ইউনিট 4.82 ডলার থেকে ডিপ ড্রয়িং পদ্ধতিতে প্রতি ইউনিট 1.09 ডলারে ব্যাটারি হাউজিং খরচ কমাতে সক্ষম হয়েছে।
ডিপ ড্রন পার্টস সেখানে নির্ভুলভাবে প্রকৌশলীকৃত সমাধান সরবরাহ করে যেখানে শক্তি, মাত্রিক সামঞ্জস্য এবং সিমলেস নির্মাণ প্রয়োজন। শিল্পগুলি এই উপাদানগুলি ব্যবহার করে চাহিদাপূর্ণ পরিচালন প্রয়োজনীয়তা মোকাবেলা করতে সমাবেশ জটিলতা কমিয়ে।
আজকাল গাড়িতে, জ্বালানি সিস্টেমগুলি ঠিকভাবে কাজ করতে এবং সঠিক সেন্সর পাঠ নিশ্চিত করতে প্রস্তুতকারকরা গভীর আকৃতি অংশগুলির উপর ভারীভাবে নির্ভর করেন। জ্বালানি ইঞ্জেক্টরের উদাহরণ দিন, তাদের নজলগুলির মাইক্রন স্তরের খুব কম সহনশীলতা প্রয়োজন যাতে তারা ইঞ্জিনের বিভিন্ন ভার সহ সঠিকভাবে জ্বালানি ছিটিয়ে দিতে পারে। এদিকে, সেন্সরের চারপাশের আবরণ এমন উপকরণ দিয়ে তৈরি করা উচিত যা মরিচা ধরবে না বা ক্ষয়প্রাপ্ত হবে না, যে কারণে হুডের নিচে তাপ এবং রাস্তার লবণের সংস্পর্শে আসার সময় স্টেইনলেস স্টিল গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। গভীর আকৃতি প্রক্রিয়াটি দ্বারা এই অংশগুলি কোনও ওয়েল্ড ছাড়াই একটি একক অখণ্ড টুকরা হিসাবে তৈরি করা হয় এটিই এর বিশেষত্ব। এটি গিয়ারবক্সের জন্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ কারণ ড্রাইভিংয়ের সময় এই অংশগুলি নিরন্তর ঝাঁকুনি খায় এবং ওয়েল্ডিংয়ের কারণে যেকোনও দুর্বল স্থান পরবর্তীতে ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করতে পারে।
বিমানচালন উত্পাদনে, সংস্থাগুলি প্রায়শই গুরুত্বপূর্ণ হাইড্রোলিক সিস্টেম ফিটিং এবং এভিওনিক্স আবরণ তৈরির সময় গভীর টানা টাইটানিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম অংশ ব্যবহার করে থাকে। এই উপকরণগুলির শীত কার্যকারিতা তাদের টেনসাইল শক্তিকে সাধারণ মেশিন করা বিকল্পগুলির তুলনায় 15 থেকে 20 শতাংশ বৃদ্ধি করে। ফলে যেমন ডানার ব্র্যাকেটগুলি উড়ানের সময় পরিবর্তিত লোডগুলি সামলাতে সক্ষম হয় তখন এটি ব্যাপক পার্থক্য তৈরি করে। ফ্লাইট ডেটা রেকর্ডারগুলিতে ব্যবহৃত পাতলা দেয়াল গভীর টানা হাউজিং আরেকটি উদাহরণ হিসাবে নিন। এমন জটিল বক্র আকৃতিতেও এমনকি 0.1মিমি পুরুত্ব বজায় রাখতে এই পদ্ধতি কতটা কার্যকর তা এই উপাদানগুলি দেখায়। নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা যখন অবশ্যই প্রয়োজনীয় প্রয়োজনীয়তা হয়ে ওঠে তখন এখানে সঠিকতা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
শল্যচিকিৎসার যন্ত্রপাতির আবরণে 316L স্টেইনলেস স্টিল গভীর আকৃতি থেকে প্রাপ্ত হয়, যা অটোক্লেভ-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যের সাথে আসে, 500+ বার জীবাণুমুক্তকরণের পরেও পৃষ্ঠের অখণ্ডতা বজায় রাখে। ইমপ্ল্যান্টেবল ডিভাইস তৈরির ক্ষেত্রে নির্মাতারা এই পদ্ধতি ব্যবহার করে হারমেটিক্যালি সিল করা টাইটানিয়াম ব্যাটারির খোল তৈরি করেন, যেখানে শস্য গঠনের সঠিক সাজানো গুরুত্বপূর্ণ ভাবে দীর্ঘমেয়াদী শারীরিক ইমপ্ল্যান্টেশনে চাপ ফাটল প্রতিরোধ করে।
গভীর আকৃতি সম্পন্ন তামা-নিকেল খাদ 5G অ্যান্টেনা উপাদানগুলিতে 360° EMI শিল্ডিং প্রদান করে, 40GHz পর্যন্ত কম্পাঙ্কে 85dB হ্রাস অর্জন করে। এই পদ্ধতি ইভিতে উচ্চ-ভোল্টেজ চার্জিং পোর্টের জন্য নিরবচ্ছিন্ন সংযোজক দেহ তৈরি করে, যেখানে ±0.05 মিমি এর কম মাত্রার সহনশীলতা নিশ্চিত করে কম্প্যাক্ট ডিজাইনে যথাযথ ডাইলেকট্রিক স্পেসিং।
গভীর আঁকা ধাতব পাতগুলিকে খালি অংশে রূপান্তরিত করতে ব্যবহৃত হয়, যা প্রায়শই অটোমোটিভ, এয়ারোস্পেস এবং মেডিকেল সরঞ্জাম উত্পাদনের মতো শিল্পে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি স্ট্রং এবং সঠিক উপাদানগুলি উত্পাদন করতে পারে যেখানে ওয়েল্ড বা সিমগুলি থাকে না।
গভীর আঁকা করার জন্য সাধারণ উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে স্টেইনলেস স্টিল, টাইটানিয়াম, পিতল, তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ। এর চয়ন নির্ভর করে প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যের উপর যেমন ফর্মেবিলিটি, ডাকটিলিটি এবং শেষ শক্তির উপর।
গভীর আঁকা অংশগুলি উচ্চ মাত্রিক সঠিকতা, কাঠামোগত শক্তি এবং সিমলেস নির্মাণ সরবরাহ করে। এগুলি উপকরণের অপচয় কমায়, দ্বিতীয় অপারেশনগুলি সীমিত করে এবং উত্পাদনে স্কেলেবিলিটির অনুমতি দেয়।
০.৩ মিমির কম পুরুত্বের পাতলা প্রাচীরযুক্ত অংশগুলি তৈরি করার জন্য গভীর আঁকা উপযুক্ত হতে পারে না, কারণ এগুলি ক্রিঞ্চ হওয়ার ঝুঁকি রয়েছে। ৫০০ এককের নিচে কম পরিমাণে উত্পাদনের ক্ষেত্রে মেশিনিং আরও খরচ কার্যকর হতে পারে।