கட்டுரை எண்.135 | மலிவான ஜன்னல் சட்டங்களில் ஏன் முதலில் ஆணிகளிலேயே துரு பிடிக்கிறது?
கட்டுரை எண்.135 | மலிவான ஜன்னல் சட்டங்களில் ஏன் முதலில் ஆணிகளிலேயே துரு பிடிக்கிறது?
திஜன்னல் உராய்வு நிலைசவாலான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளில் பல ஆண்டுகளாக நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. கனமழை, கடலோர உப்புத் தெளிப்பு மற்றும் ஒடுக்கச் சுழற்சிக்கு உட்படும்போது, அது கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் அளவீடு செய்யப்பட்ட உராய்வுப் பண்புகள் ஆகிய இரண்டையும் பராமரிக்க வேண்டும். ஆயினும், கள அனுபவம் குறைந்த விலை வன்பொருட்களில் ஒரு கணிக்கக்கூடிய தோல்வி முறையைத் தொடர்ந்து வெளிப்படுத்துகிறது: அரிப்பானது பாகம் முழுவதும் சீராகத் தொடங்காமல், ரிவெட் இணைப்புகளில் குறிப்பிடத்தக்கத் தேர்வுடன் தொடங்குகிறது. ரிவெட் தலைகள், தண்டுகள் மற்றும் உடனடியாகச் சுற்றியுள்ள உலோகம் ஆகியவை துரு பூக்கும் ஆனோடிக் தளங்களாக மாறுகின்றன, அதே நேரத்தில் அருகிலுள்ள பகுதிகள் ஒப்பீட்டளவில் பாதிக்கப்படாமல் இருக்கின்றன. இந்த உள்ளூர்மயமாக்கல் தற்செயலானதோ அல்லது தவிர்க்க முடியாததோ அல்ல—இது உற்பத்திச் செலவைக் குறைப்பதற்காக எடுக்கப்பட்ட குறிப்பிட்ட பொறியியல் முடிவுகளின் நேரடி விளைவாகும்.
ஒரு மின்வேதியியல் கலமாக ரிவெட்
ஒரு ரிவெட்ஜன்னல் உராய்வு நிலைஉலோக அடுக்குகளுக்கு இடையில் ஒரு நிரந்தர இணைப்பை உருவாக்குகிறது, பொதுவாக இணைப்புக் கையை சறுக்கும் ஷூவுடனோ அல்லது சாஷ் பிராக்கெட்டை ஃபிரேமுடனோ இணைக்கிறது. ரிவெட்டிங் செயல்முறையானது, சீரமைக்கப்பட்ட துளைகள் வழியாக ஒரு நெகிழ்வான உலோக ஊசியைச் செருகி, அதன் வாலை உருமாற்றி ஒரு இரண்டாவது தலையை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது, இது மீதமுள்ள இழுவிசை அழுத்தத்தின் கீழ் அடுக்குகளை இறுக்குகிறது. இது பிளவு அரிப்பிற்கான துல்லியமான நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது. ரிவெட் தண்டுக்கும் துளைச் சுவருக்கும் இடையிலான இடைமுகம் ஒரு அடைக்கப்பட்ட பகுதியை உருவாக்குகிறது—0.05 முதல் 0.15 மில்லிமீட்டர் வரையிலான ஒரு குறுகிய இடைவெளி—அங்கு உள்ளூர் வேதியியல் சூழல் மொத்த மேற்பரப்பிலிருந்து வியத்தகு முறையில் வேறுபடுகிறது. இந்த இறுக்கமான பிளவுக்குள் ஆக்ஸிஜன் திறம்பட பரவ முடியாது, இதனால் ஆக்ஸிஜன் குறைந்துவிடுகிறது, அதே நேரத்தில் உலோகக் கரைதல் தொடர்கிறது மற்றும் அதிகப்படியான உலோக அயனிகளை உருவாக்குகிறது. வெளிப்புறச் சூழலிலிருந்து குளோரைடு அயனிகள் மின்னூட்ட நடுநிலையைப் பராமரிக்க உள்ளே இடம்பெயர்ந்து, உலோக குளோரைடுகளை உருவாக்குகின்றன, அவை நீராற்பகுப்பு அடைந்து ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகின்றன. பிளவுக்குள் pH மதிப்பு 2 அல்லது 3 ஆகக் குறையலாம், இது உலோகக் கரைதலை விரைவுபடுத்தும் ஒரு தீவிர அமில நுண்-சூழலை உருவாக்குகிறது. இதற்கிடையில், பிளவுக்கு அருகிலுள்ள, இன்னும் ஆக்ஸிஜனுக்கு வெளிப்படும் வெளிப்புற மேற்பரப்பு, எதிர்மின்வாயாகச் செயல்படுகிறது. இது ஒரு சுய-நிலைத்த அரிப்புக் கலத்தை உருவாக்குகிறது, இதில் பிளவின் உட்புறம் நேர்மின்வாயாகக் கரையும்போது, வெளிப்புறம் எதிர்மின்வாயாகப் பாதுகாக்கப்படுகிறது.
கால்வனிக் இணைப்பு: மறைக்கப்பட்ட மின்கலம்
பட்ஜெட்ஜன்னல் உராய்வு நிலைவடிவமைப்புகள் பெரும்பாலும் தற்செயலான கால்வனிக் இணைப்பு மூலம் பிளவு அரிப்புப் பிரச்சனையை அதிகப்படுத்துகின்றன. தரமான துருப்பிடிக்காத எஃகு தாங்கிகளில், அனைத்து கூறுகளும் ஒரே தரத்தில்—பொதுவாக 304 அல்லது 316 ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு—தயாரிக்கப்படுகின்றன, எனவே குறிப்பிடத்தக்க கால்வனிக் உந்து விசை எதுவும் இருப்பதில்லை. இருப்பினும், மலிவான அமைப்புகள், வலுவான கால்வனிக் இணைப்புகளை உருவாக்கும் வழிகளில் பொருட்களை மாற்றீடு செய்கின்றன. ஒரு பொதுவான செலவுக் குறைப்பு உத்தியானது, தடம் மற்றும் கரங்களுக்கு துருப்பிடிக்காத எஃகுவைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் துத்தநாகம் பூசப்பட்ட கார்பன் எஃகு அல்லது அலுமினியக் கலவையிலிருந்து ரிவெட்டுகளை உருவாக்குகிறது. ஈரக்காற்றுக்கு வெளிப்படும் எந்தவொரு மேற்பரப்பிலும் உள்ள ஈரப்பதம் படலமான மின்பகுளியின் முன்னிலையில், ஒத்த தன்மையற்ற உலோகங்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ஒரு கால்வனிக் மின்கலம் உருவாகிறது. அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்ட உலோகம் நேர்மின்வாயாக மாறி, முன்னுரிமையுடன் அரிக்கப்படுகிறது. கால்வனிக் தொடரில், துத்தநாகம் ஒரு நிறைவுற்ற கலோமல் மின்முனையுடன் ஒப்பிடும்போது தோராயமாக -1.0 வோல்ட் அளவில் உள்ளது, அதே சமயம் செயலற்ற 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு -0.05 முதல் +0.10 வோல்ட் வரை அளவில் உள்ளது. இரண்டு துருப்பிடிக்காத எஃகு கரங்களை இணைக்கும் துத்தநாகம் பூசப்பட்ட எஃகு ரிவெட், சாதகமற்ற கேத்தோடு-ஆனோடு பரப்பளவு விகிதத்தின் காரணமாக, மிக அதிக கால்வனிக் மின்னோட்ட அடர்த்தி கொண்ட ஒரு தியாக ஆனோடாக மாறுகிறது — ஒரு பெரிய கேத்தோடுடன் இணைக்கப்பட்ட சிறிய ஆனோடு, கால்வனிக் அரிப்பிற்கான மிக மோசமான அமைப்பைக் குறிக்கிறது.
ரிவெட் வால் பகுதியில் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல்
ஒரு ரிவெட்டிங் செயல்முறைஜன்னல் உராய்வு நிலைஇது எஞ்சிய இழுவிசை அழுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்துகிறது, அவை மூன்றாவது சிதைவு வழிமுறையான அழுத்த அரிப்பு விரிசலைச் சாத்தியமாக்குகின்றன. பொருத்தும் போது, ரிவெட்டின் வால் பகுதி நெகிழ்வுத்தன்மையுடன் உருமாற்றம் அடைகிறது, இதனால் தண்டுப் பகுதியானது உருவாக்கப்பட்ட தலைப் பகுதியைச் சந்திக்கும் மாறுதல் ஆரத்தில் கணிசமான எஞ்சிய இழுவிசை அழுத்தத்திற்கு உள்ளாகிறது. ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளில், அழுத்த அரிப்பு விரிசலுக்கு ஒரு வரம்பிற்கு மேற்பட்ட இழுவிசை அழுத்தம், குளோரைடு நிறைந்த அரிக்கும் சூழல் மற்றும் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய நுண்ணமைப்பு ஆகியவை தேவைப்படுகின்றன. ரிவெட்-துளை இடைமுகத்தில் உள்ள பிளவு குளோரைடு ஊடகத்தை வழங்குகிறது. ரிவெட்டிங்கிலிருந்து வரும் எஞ்சிய இழுவிசை அழுத்தம் இயந்திர உந்து சக்தியை வழங்குகிறது. மேலும் நுண்ணமைப்பு அம்சங்கள்—முறையற்ற வெப்பச் சிகிச்சையினால் உணர்திறன் பெற்ற தானிய எல்லைகள் அல்லது குளிர்-வேலை செய்யப்பட்ட 300-தொடர் துருப்பிடிக்காத எஃகில் திரிபு-தூண்டப்பட்ட மார்டென்சைட்—உலோகவியல் பாதிப்புத்தன்மையை வழங்குகின்றன. விரிசல்கள் தானிய எல்லைகள் அல்லது தானியங்கடந்த பிளவுத் தளங்கள் வழியாகப் பரவுகின்றன, அழுத்தம் மற்றும் குளோரைடு செறிவுகள் இரண்டும் உச்சத்தில் இருக்கும் பிளவு வேரில் தொடங்குகின்றன. இந்த விரிசல்கள் இணைப்பிற்குள் மறைந்திருப்பதால், அவை கண்டறியப்படுவதற்கு முன்பே ரிவெட்டின் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியின் கணிசமான பகுதிக்கு பரவக்கூடும். வெளிப்புறமாகப் பழுதடையாமல் காணப்படும் ஒரு ரிவெட், அதன் சுமை தாங்கும் பரப்பில் 50 சதவீதம் அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட பகுதியை இழந்திருக்கலாம். இதனால், ஒரு திடீர் காற்று வீசி முழுமையான முறிவைத் தூண்டும் வரை, அதில் ஒரு மறைமுகமான பழுது ஏற்பட்டிருக்கும்.
மேற்பரப்பு பூச்சு மற்றும் செயலற்றதாக்குதல் குறைபாடுகள்
ஒரு ரிவெட்டுகளின் மேற்பரப்பு நிலைஜன்னல் உராய்வு நிலைஅரிப்பு தொடங்குவதில் தீர்க்கமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. தரமான துருப்பிடிக்காத எஃகு ரிவெட்டுகள் பாசிவேஷன் செயல்முறைக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன—இது நைட்ரிக் அல்லது சிட்ரிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படும் ஒரு வேதியியல் சிகிச்சையாகும். இது தனி இரும்பை அகற்றி, ஒரு சீரான குரோமியம் ஆக்சைடு செயலற்ற படலத்தின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது. இந்தப் படலம் துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பை அளித்து, அரிப்பு விகிதத்தை மூன்று முதல் ஐந்து மடங்கு வரை குறைக்கிறது. பாசிவேஷன் செயல்முறையானது, இயந்திர வேலைப்பாடுகளின் போது பதிக்கப்பட்ட நுண்ணிய இரும்புத் துகள்களையும் நீக்குகிறது; இல்லையெனில், அவை உள்ளூர் கால்வனிக் ஆனோடுகளாகச் செயல்படும். குறைந்த விலை உற்பத்தியாளர்கள், செயலாக்க நேரத்தையும் வேதியியல் செலவுகளையும் குறைப்பதற்காக, பெரும்பாலும் பாசிவேஷன் செயல்முறையைத் தவிர்த்துவிடுகின்றனர். பாசிவேஷன் செய்யப்படாத ரிவெட்டுகள், மேற்பரப்பு மாசு மற்றும் சிதைந்த ஆக்சைடு படலத்தைக் கொண்டுள்ளன. இது உள்ளூர் அரிப்பு தொடங்குவதற்கு ஏராளமான இடங்களை வழங்குகிறது. வேதியியல் பாசிவேஷனுக்குப் பதிலாக, இயந்திர வேலைப்பாடுகளான உருட்டுதல், பீப்பாய் மெருகூட்டல் அல்லது சிராய்ப்பு சுத்தம் செய்தல் போன்ற செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படும்போது நிலைமை மேலும் மோசமாகிறது. இந்தச் செயல்முறைகள் சிராய்ப்புத் துகள்களைப் பதித்து, மேற்பரப்பைக் கடினப்படுத்தி, அதன் அடியில் உள்ள உலோகத்தை விட மின்வேதியியல் ரீதியாக அதிக செயல்பாடுள்ள, சிதைந்த மற்றும் அழுத்தப்பட்ட ஒரு படலத்தை உருவாக்குகின்றன.
வடிவமைப்பு தீர்வுகள் மற்றும் பொருள் தேர்வு
ஒரு ரிவெட் முன்கூட்டியே அரிப்பதைத் தடுப்பதுஜன்னல் உராய்வு நிலைபொருத்தமான மூலப்பொருள் தேர்வு மற்றும் அரிமானத்தைக் கருத்தில் கொண்ட வடிவமைப்பு தேவைப்படுகிறது. கடலோரச் சூழல்களுக்கு, ரிவெட்டுகள் உட்பட அனைத்து பாகங்களும் 2.0 முதல் 2.5 சதவீதம் வரை மாலிப்டினம் உள்ளடக்கம் கொண்ட 316 ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகிலிருந்து தயாரிக்கப்பட வேண்டும், இது குறைந்தபட்சம் 25 PREN மதிப்பை வழங்கும். இயந்திர வேலைகள் முடிந்த பிறகு, அனைத்து துருப்பிடிக்காத பாகங்களும் செயலற்றதாக்கப்பட வேண்டும். ரிவெட் இணைப்பு வடிவமைப்பில் ஈரப்பதத்தைத் தடுக்கும் அம்சங்கள் இருக்க வேண்டும்: அதாவது, உள்ளேயே சீல் வைக்கும் வாஷர்களுடன் கூடிய மூடப்பட்ட ரிவெட்டுகள், பொருத்தும் போது பயன்படுத்தப்படும் ஈரப்பதத்தை வெளியேற்றும் அரிமானத் தடுப்பான்கள், அல்லது பிளவில் இறுகி ஈரப்பதம் உள்ளே நுழைவதைத் தடுக்கும் காற்றில்லா திருகுப் பூட்டுச் சேர்மங்கள் போன்றவை. அனைத்து பாகங்களும் மின்வேதியியல் ரீதியாக இணக்கமாக இருப்பதை உறுதி செய்வதன் மூலம் எதிர்மின்வாய்-நேர்மின்வாய் பரப்பளவு விகிதம் நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும். குளோரைடு படிவுகளை அகற்ற நன்னீரால் சுத்தம் செய்தல் மற்றும் வெளிப்படும் ரிவெட் தலைகளுக்கு இலேசான பாதுகாப்பு மசகு எண்ணெய் இடுதல் போன்ற வழக்கமான பராமரிப்பு, அதன் சேவை ஆயுளை கணிசமாக நீட்டிக்க முடியும்.
முடிவு
மலிவான ரிவெட்டுகளின் அரிப்புஜன்னல் உராய்வு நிலைஇது குறிப்பிட்ட செலவுக் குறைப்பு முடிவுகளின் மின்வேதியியல் ரீதியாகத் தீர்மானிக்கக்கூடிய ஒரு விளைவாகும். ரிவெட் இணைப்பு இயல்பாகவே குளோரைடு தாக்குதலை ஒருமுகப்படுத்தும் பிளவு வடிவவியலை உருவாக்குகிறது. பொருள் பதிலீடு, முன்னுரிமை அடிப்படையில் ரிவெட் கரைதலைத் தூண்டும் கால்வனிக் இணைகளை நிறுவுகிறது. செயலற்ற தன்மையை நீக்குவது, உள்ளூர் அரிப்பைத் தொடங்கும் மேற்பரப்பு மாசுபாட்டை விட்டுச்செல்கிறது. ரிவெட்டிங்கினால் ஏற்படும் எஞ்சிய அழுத்தங்கள், மறைமுக அழுத்த அரிப்பு விரிசலுக்கான நிலைமைகளை உருவாக்குகின்றன. விவரக்குறிப்பாளரைப் பொறுத்தவரை, ஒரு கடலோர அமைப்பில் மூன்று முதல் ஐந்து ஆண்டுகளுக்குள் ஒரு தாங்கி அதன் ரிவெட்டுகளில் பழுதடைவது, ஆரம்ப கொள்முதல் சேமிப்பை விட மிக அதிகமான மாற்றுச் செலவுகளை—சாரம், உழைப்பு மற்றும் இடையூறு—ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு தயாரிப்பு வரைபடத்தில் மிகச் சிறியதாகத் தோன்றும் ரிவெட், அரிப்புப் பொறியியல் நிறுவப்பட்ட சூழலின் கடுமையான யதார்த்தத்தைச் சந்திக்கும் ஒரு கூறாக நிரூபிக்கப்படுகிறது.
