ग्रेनाइट स्लैब के घिसाव प्रतिरोध का विश्लेषण

सटीक मापन के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण संदर्भ उपकरण के रूप में, ग्रेनाइट स्लैब की घिसाव प्रतिरोध क्षमता सीधे तौर पर उनके सेवा जीवन, मापन सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता को निर्धारित करती है। निम्नलिखित में सामग्री के गुणों, घिसाव प्रक्रियाओं, प्रदर्शन लाभों, प्रभावित करने वाले कारकों और रखरखाव रणनीतियों के परिप्रेक्ष्य से उनकी घिसाव प्रतिरोध क्षमता के प्रमुख बिंदुओं को व्यवस्थित रूप से समझाया गया है।

1. सामग्री के गुणधर्म और घिसाव प्रतिरोध की मूल बातें

अच्छी कठोरता और सघन संरचना

ग्रेनाइट की शिलाएँ मुख्य रूप से पाइरोक्सीन, प्लाजियोक्लेज़ और थोड़ी मात्रा में बायोटाइट से बनी होती हैं। लंबे समय तक प्राकृतिक रूप से पुरानी होने की प्रक्रिया से इनमें एक महीन दानेदार संरचना विकसित हो जाती है, जिससे इनकी मोह्स कठोरता 6-7, शोर कठोरता HS70 से अधिक और संपीडन सामर्थ्य 2290-3750 किलोग्राम/सेमी² हो जाती है।

यह सघन सूक्ष्म संरचना (जल अवशोषण <0.25%) मजबूत अंतर-कण बंधन सुनिश्चित करती है, जिसके परिणामस्वरूप सतह की खरोंच प्रतिरोधकता ढलवां लोहे की तुलना में काफी बेहतर होती है (जिसकी कठोरता केवल एचआरसी 30-40 होती है)।

प्राकृतिक उम्र बढ़ना और आंतरिक तनाव से मुक्ति

ग्रेनाइट की शिलाएँ उच्च गुणवत्ता वाली भूमिगत चट्टानों से प्राप्त की जाती हैं। लाखों वर्षों की प्राकृतिक प्रक्रिया के बाद, इसके सभी आंतरिक तनाव मुक्त हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप महीन, सघन क्रिस्टल और एकसमान बनावट प्राप्त होती है। यह स्थिरता इसे लंबे समय तक उपयोग के दौरान तनाव में उतार-चढ़ाव के कारण सूक्ष्म दरारों या विरूपण के प्रति कम संवेदनशील बनाती है, जिससे समय के साथ इसकी घिसाव प्रतिरोधकता बनी रहती है।

II. घिसाव तंत्र और प्रदर्शन

मुख्य पहनने के प्रकार

घर्षण से होने वाली टूट-फूट: सतह पर कठोर कणों के फिसलने या लुढ़कने से होने वाली सूक्ष्म खरोंचें। ग्रेनाइट की उच्च कठोरता (एचआरसी > 51 के बराबर) इसे ढलवां लोहे की तुलना में घर्षण कणों के प्रति 2-3 गुना अधिक प्रतिरोधी बनाती है, जिससे सतह पर खरोंचों की गहराई काफी कम हो जाती है।

चिपकने से होने वाला घिसाव: उच्च दबाव में संपर्क सतहों के बीच पदार्थों का स्थानांतरण होता है। ग्रेनाइट के गैर-धात्विक गुण (गैर-चुंबकीय और गैर-प्लास्टिक विरूपण) धातु से धातु के आसंजन को रोकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप घिसाव की दर लगभग शून्य होती है।

थकान के कारण होने वाली टूट-फूट: चक्रीय तनाव के कारण सतह का छिलना। ग्रेनाइट का उच्च प्रत्यास्थता मापांक (1.3-1.5×10⁶ किलोग्राम/सेमी²) और कम जल अवशोषण (<0.13%) उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे सतह लंबे समय तक उपयोग के बाद भी दर्पण जैसी चमक बनाए रखती है।

विशिष्ट प्रदर्शन डेटा

परीक्षणों से पता चलता है कि समान परिचालन स्थितियों में ग्रेनाइट स्लैब में कच्चा लोहा स्लैब की तुलना में केवल 1/5 से 1/3 तक ही घिसाव होता है।

सतह की खुरदरापन Ra का मान लंबे समय तक 0.05-0.1μm सीमा के भीतर स्थिर रहता है, जो क्लास 000 परिशुद्धता आवश्यकताओं (समतलता सहनशीलता ≤ 1×(1+d/1000)μm, जहां d विकर्ण की लंबाई है) को पूरा करता है।

III. घिसाव प्रतिरोध के मुख्य लाभ

कम घर्षण गुणांक और स्व-स्नेहन

ग्रेनाइट की चिकनी सतह, जिसका घर्षण गुणांक केवल 0.1-0.15 है, मापने वाले उपकरणों के उस पर फिसलने पर न्यूनतम प्रतिरोध प्रदान करती है, जिससे घिसाव की दर कम हो जाती है।

ग्रेनाइट की तेल-मुक्त प्रकृति स्नेहक द्वारा अवशोषित धूल के कारण होने वाले द्वितीयक घिसाव को समाप्त कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप कच्चा लोहा स्लैब (जिनमें नियमित रूप से जंग रोधी तेल लगाने की आवश्यकता होती है) की तुलना में रखरखाव लागत काफी कम हो जाती है।

रासायनिक संक्षारण और जंग के प्रति प्रतिरोधी

उत्कृष्ट प्रदर्शन (0-14 के पीएच रेंज के भीतर कोई संक्षारण नहीं), नम और रासायनिक वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त।

जंग-रोधी गुण धातु के क्षरण के कारण होने वाली सतह की खुरदरापन को खत्म कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक उपयोग के बाद समतलता परिवर्तन की दर <0.005 मिमी/वर्ष होती है।

IV. घिसाव प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक

परिवेश का तापमान और आर्द्रता

तापमान में उतार-चढ़ाव (±5°C से अधिक) के कारण ऊष्मीय विस्तार और संकुचन हो सकता है, जिससे सूक्ष्म दरारें उत्पन्न हो सकती हैं। अनुशंसित परिचालन वातावरण 20±2°C का नियंत्रित तापमान और 40-60% आर्द्रता है।

उच्च आर्द्रता (>70%) नमी के प्रवेश को तेज करती है। हालांकि ग्रेनाइट की जल अवशोषण दर कम होती है, फिर भी लंबे समय तक नमी के संपर्क में रहने से इसकी सतह की कठोरता कम हो सकती है।

भार और संपर्क तनाव

निर्धारित भार (आमतौर पर संपीडन शक्ति का 1/10) से अधिक भार डालने पर स्थानीय रूप से टूट-फूट हो सकती है। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट स्लैब के एक विशेष मॉडल का निर्धारित भार 500 किलोग्राम/सेमी² है। वास्तविक उपयोग में, इस मान से अधिक क्षणिक प्रभाव भार से बचना चाहिए।

असमान संपर्क तनाव वितरण से घिसाव बढ़ जाता है। तीन-बिंदु समर्थन या समान रूप से वितरित भार डिजाइन की अनुशंसा की जाती है।

रखरखाव और सफाई

सफाई करते समय धातु के ब्रश या कठोर औजारों का प्रयोग न करें। सतह पर खरोंच से बचने के लिए आइसोप्रोपाइल अल्कोहल से गीले, धूल रहित कपड़े का प्रयोग करें।

सतह की खुरदरापन की नियमित रूप से जाँच करें। यदि Ra का मान 0.2μm से अधिक हो जाता है, तो पुनः घिसाई और मरम्मत आवश्यक है।

V. घिसाव प्रतिरोध के लिए रखरखाव और सुधार रणनीतियाँ

उचित उपयोग और भंडारण

तेज़ झटके या गिरने से बचें। 10 जूल से अधिक ऊर्जा वाले झटके से अनाज नष्ट हो सकता है।

भंडारण के दौरान किसी सहारे का उपयोग करें और धूल को सूक्ष्म छिद्रों में जमने से रोकने के लिए सतह को धूलरोधी फिल्म से ढक दें।

नियमित परिशुद्ध अंशांकन करें

प्रत्येक छह महीने में इलेक्ट्रॉनिक लेवल से सतह की समतलता की जाँच करें। यदि त्रुटि सहनशीलता सीमा से अधिक हो (उदाहरण के लिए, 00-ग्रेड प्लेट के लिए स्वीकार्य त्रुटि ≤2×(1+d/1000)μm है), तो उसे ठीक करने के लिए कारखाने में वापस भेज दें।

पर्यावरणीय क्षरण को कम करने के लिए दीर्घकालिक भंडारण से पहले सुरक्षात्मक मोम लगाएं।

मरम्मत और पुनर्निर्माण तकनीकें

सतह पर 0.1 मिमी से कम की घिसावट को डायमंड एब्रेसिव पेस्ट से स्थानीय रूप से ठीक किया जा सकता है ताकि Ra ≤0.1 μm की दर्पण जैसी फिनिश को बहाल किया जा सके।

अधिक घिसावट (>0.3 मिमी) के लिए पुनः पिसाई हेतु कारखाने में वापस भेजना आवश्यक है, लेकिन इससे प्लेट की कुल मोटाई कम हो जाएगी (एकल पिसाई दूरी ≤0.5 मिमी)।

ग्रेनाइट स्लैब की घिसाव प्रतिरोधक क्षमता उसके प्राकृतिक खनिज गुणों और सटीक मशीनिंग के बीच तालमेल से उत्पन्न होती है। उपयोग के वातावरण को अनुकूलित करके, रखरखाव प्रक्रिया को मानकीकृत करके और मरम्मत तकनीक को अपनाकर, यह सटीक माप के क्षेत्र में अपनी उच्च सटीकता और लंबे जीवनकाल के लाभों को प्रदर्शित करना जारी रख सकता है, जिससे यह औद्योगिक विनिर्माण में एक मानक उपकरण बन जाता है।