ઘસાઈ-યંત્ર : પરિભ્રમિત અપઘર્ષક (abrasive) ચક્ર અથવા પટ્ટા (belt) દ્વારા ધાતુના ખરબચડા ઢાળેલા અને ફૉર્જિંગ્સ (forgings) જેવા અપરિષ્કૃત (unfinished) ભાગોને યોગ્ય ઘાટ આપવા અથવા તેમનાં પરિમાણ (dimensions) બદલવા જેવા પરિષ્કૃત (finishing) કામ માટે વપરાતું ઓજાર (tool). વિવિધ અપઘર્ષકો પૈકી સિલિકન કાર્બાઇડ(SiC)નો ઉપયોગ ભરતર (cast) લોખંડ જેવા કઠિન અને બરડ પદાર્થો તથા નીચા તનનસામર્થ્ય(tensile strength)વાળી ઍલ્યુમિનિયમ અને કૉપર જેવી ધાતુઓ અને પિત્તળ જેવી મિશ્રધાતુઓ તેમજ ર્દઢસંયોજિત (cemented) કાર્બાઇડ, આરસ અને પથ્થર ઘસવા માટે થાય છે. ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડ જેવા ચવડ (tough) પદાર્થ, ઘડતર લોખંડ અને ઓજારી સ્ટીલ (tool steel) માટે અને કઠિન લોખંડ કાપવા માટે બોરોન નાઇટ્રાઇડ વપરાય છે. કાચ અને સિરેમિક ઘસવા માટે કુદરતી અથવા સંશ્લેષિત હીરાનો ઉપયોગ થાય છે. મોટા ભાગનાં સરાણ-ચક્રો(grinding wheels)માં અપઘર્ષકને મજબૂત બાંધી રાખનાર (cementing) પદાર્થ તરીકે માટી વપરાય છે. અપઘર્ષક કણોને માટી સાથે મિશ્ર કરી ભઠ્ઠીમાં પકવવામાં અથવા આગમાં ગરમ કરવામાં આવે છે, જેથી તે કાચસમ (glasslike) બની જાય છે. પાણી અને ઊંચા તાપમાનની તેના ઉપર અસર થતી નથી. સામાન્ય જળકાચ(sodium silicate)નો ઉપયોગ પણ બંધક તરીકે થાય છે. પ્લાસ્ટિક રેઝિન (રાળ) વડે નરમથી માંડીને કઠણ આબંધ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ખાસ પ્રકારના કામ માટે વપરાતાં પાતળાં ચક્રો માટે બંધક કારકો (bonding agents) તરીકે રબ્બરનો ઉપયોગ થાય છે. લાખ પણ આ માટે વાપરી શકાય છે. ઘસાઈ માટેના પટ્ટાઓમાં ચક્રમાં વપરાય છે તેવા જ અપઘર્ષકો વપરાય છે. તેમાં ઘણી વાર વાટેલો (crushed) માણેક (garnet) અને ચકમક (flint) પણ વપરાય છે. ધાતુઓ, કાચ અને સિરામિક પદાર્થોને ઘસવા માટે પટ્ટાનો ઉપયોગ થાય છે. ચક્રની કોટિ (grade) અથવા કઠિનતા બંધક અને અપઘર્ષકના ગુણોત્તર વડે નક્કી થાય છે. યોગ્ય રીતે બનાવેલ સરાણ-ચક્ર સ્વયં-તીક્ષ્ણકારક (self-sharpening) હોય છે, કારણ કે તે જેમ જેમ વપરાય તેમ તેમ બુઠ્ઠા (dull) કણો ખરી પડે છે અને નવા તીક્ષ્ણ કણો વપરાશમાં આવે છે. જેમ કોટિ અથવા કઠિનતા ઊંચી તેમ ચક્ર દ્વારા કણો મુક્ત થવાની ક્રિયા ધીમી હોય છે.
આ યંત્રોની રચના એવી હોય છે કે જેના પર કામ થતું હોય તે વસ્તુ (કાર્યખંડ, work-piece) ર્દઢતાથી (rigidly) પકડાઈ રહે અને પરિભ્રમિત સરાણ-ચક્રના કર્તનપથમાં ધીરે ધીરે સરળતાથી આગળ વધે. આ યંત્રોની ચોકસાઈ એવી હોવી જોઈએ કે જેથી નમૂનાનાં પરિમાણો સ્વીકાર્ય સીમામાં રહે અને સુંદર ચમકદાર સમ્પૂર્તિવાળી સપાટી મળે. આ કારણે સ્થૂળ કણવાળાં (coarse-grained) ચક્રોનો ઉપયોગ સપાટીને ઝડપથી ઘસવામાં થાય છે, જ્યારે સૂક્ષ્મ કણવાળાં (fine-grained) ચક્રો વડે ઘસાઈ-કામ ધીમું થાય છે. સામાન્ય રીતે જેમ ઘસાઈ માટેનો પદાર્થ કઠણ તેમ ચક્રમાંનો બંધક નરમ હોવો જોઈએ જ્યારે નરમ પદાર્થોને ઘર્ષક ઝડપથી ઘસતો અથવા કાપતો હોવાથી કણોને પકડી રાખનાર બંધક કઠણ હોવો જોઈએ. કઠિન પદાર્થને ઘસતી વખતે ઘર્ષક પણ ઝડપથી બુઠ્ઠો (dull) થઈ જતો હોવાથી બંધક જો નરમ હોય તો આ નકામા કણો ઝડપથી ખરી પડે અને નવી કર્તન-સપાટી ઊભરી આવે. આથી ઘસાઈકામ માટે એવું ચક્ર પસંદ કરવામાં આવે છે, જેથી કણો બુઠ્ઠા ન થાય ત્યાં સુધી ચક્ર ઉપર તે જડાયેલા રહે.
ઘર્ષક ચક્રોને વપરાશયોગ્ય સ્થિતિમાં રાખવા તેમને અવારનવાર સરખાં (truing) અને કાર્યક્ષમ (dressing) કરવામાં આવે છે. ચક્રને સરખું કરવું(વાસ્તવીકરણ) એટલે તેને હીરાના કર્તન-ઓજાર વડે કાપીને તેના અક્ષને સંકેન્દ્રી બનાવવું. ડ્રેસિંગ દ્વારા ચક્રની સપાટી ખુલ્લી કરી તેને ફરી સક્ષમ બનાવવામાં આવે છે. આ માટે સ્ટીલનાં કર્તકો(cutters)નો, અપઘર્ષક ડ્રેસિંગ ચક્રોનો અથવા સંદલન (crush) ડ્રેસિંગનો ઉપયોગ થાય છે. છેલ્લી પદ્ધતિમાં કઠિન લોખંડના ફરતા ચક્રને સરાણ ઉપર દાબવામાં આવે છે જેથી સરાણ-ચક્રના દાણા સંદલિત થઈ જાય છે.
ચક્ર દ્વારા ઘસાઈ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ગરમી અને છૂટી પડેલી રજને દૂર કરવા માટે ઘસાઈ-તરલો(grinding fluids)નો અથવા શીતકોનો ઉપયોગ થાય છે. આ માટે સામાન્ય રીતે સોડા અથવા આલ્કલી પાયસો(emulsions)નો તેમજ ઘસાઈ-તેલોનો ઉપયોગ થાય છે. જો કાટ લાગે તેમ ન હોય તો પાણી પણ આ કામ માટે વાપરી શકાય.
ઘસાઈ-યંત્રોનું વર્ગીકરણ ચાર ભાગમાં કરી શકાય : (અ) નળાકાર (cylindrical), (બ) પૃષ્ઠ (surface), (ક) આંતરિક (internal) અને (ડ) વિશિષ્ટ (special). ઘસાઈ-પદ્ધતિના પણ ચાર વર્ગ પાડી શકાય : (1) આકસ્મિક (offhand) ઘસાઈ, (2) પૃષ્ઠ-ઘસાઈ, (3) નળાકાર-ઘસાઈ અને (4) અપઘર્ષક ચક્રકર્તન-ઘસાઈ (abrasive wheel cutting).
આકસ્મિક ઘસાઈ એ ઘસાઈનો સાદામાં સાદો પ્રકાર છે. તેમાં વસ્તુને પરિભ્રમિત ચક્ર સામે ધરી રાખવામાં આવે છે. છીણી, ચાકુ, પાનાં વગેરેને અણી કાઢવા તેમજ ઢાળેલી ધાતુ ઉપરના આગળ પડતા પ્રક્ષેપો(projections)ને કાઢી નાખવા તેમજ નમૂનાનું બરછટપણું દૂર કરવા આ પદ્ધતિ વપરાય છે. પાનાની ટોચ (tip), કર્તકો (cutters) જેવા વધુ ચોક્કસ તીક્ષ્ણતા માગી લેતા ભાગો માટે કાર્યખંડને ટેબલ ઉપર આરૂઢ (mount) કરીને ટેબલને માઇક્રોમીટર ગોઠવણી વડે જુદી જુદી દિશામાં ફેરવવામાં આવે છે.
પૃષ્ઠ ઘસાઈ વડે યંત્રોનાં ભાગો, ઓજારો અને ડાઈ (die) ઉપર સુંવાળી અને એકદમ ચોક્કસ સમતલ સપાટી મેળવવામાં આવે છે. પૃષ્ઠ ઘસાઈ-યંત્રોમાં ચક્રને લંબ અથવા સમક્ષિતિજ તલમાં રાખવામાં આવે છે જ્યારે એક અથવા વધુ વસ્તુઓને ઘૂર્ણી (rotary) અથવા વ્યુત્ક્રમી (reciprocating) સમક્ષિતિજ ટેબલ ઉપર રાખી તેમને સરાણ-ચક્રના કર્તનપથમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. સમક્ષિતિજ રીતે આરૂઢ ચક્રો તેમની પરિરેખા અથવા પરિધિ(periphery)ના ભાગમાં ઘસાઈ કરે છે, જ્યારે ઊર્ધ્વાધર આરૂઢ ચક્રો વડે તેમની વર્તુળાકાર સપાટી વડે ઘસાઈ થાય છે.
નળાકાર ઘસાઈ-પદ્ધતિનો ઉપયોગ શાફ્ટ (shaft), ધરી (axle) અને પિસ્ટન જેવા નળાકાર ભાગોને સમ્પૂર્ત કરવા માટે થાય છે. તેને બાહ્ય (external) ઘસાઈ કહે છે. કેન્દ્રવિહીન (centreless) નળાકાર ઘર્ષકોમાં કાર્યખંડને બે અપઘર્ષક ચક્રોની વચ્ચે એક ટેકા અથવા બ્લેડ ઉપર રાખવામાં આવે છે. આમાંનું એક ચક્ર સામાન્ય ગતિથી ફરતું નિયમિત ઘસાઈ-ચક્ર હોય છે. જ્યારે બીજું સામાન્ય રીતે તે જ દિશામાં પણ ધીમેથી ફરતું નિયમનકારી (regulating) રબર-આબંધિત (rubber-bonded) અપઘર્ષક ચક્ર હોય છે. આ બીજું ચક્ર ઘસાઈ કરતું નથી; પરંતુ કાર્યખંડને એકસરખી ઝડપથી ફરતો રાખે છે. કાર્યખંડ ર્દઢતાથી પકડાયેલ નહિ હોવાથી કેન્દ્રવિહીન ઘસાઈ-યંત્રો જથ્થાબંધ ઉત્પાદન માટે ઉપયોગી છે. બેરિંગ તેમજ મોટરકારના સિલિન્ડરના અંદરના ભાગની સમ્પૂર્તિ માટે આંતરિક નળાકાર-ઘસાઈનો ઉપયોગ થાય છે. લેથ ઉપર અથવા વિશિષ્ટ ઘસાઈ-યંત્ર દ્વારા નળાકાર-ઘસાઈ થઈ શકે.
પ્રરૂપ(form)-ઘસાઈમાં અપઘર્ષક ચક્ર અંતર્નિર્મિત (built-in) ઘાટ ધરાવતું હોય છે અને કાર્યખંડ તે ઘાટ પામે છે. ચક્રની આ સમોચ્ચરેખા (contour) હીરા જેવા કઠણ પદાર્થ વડે ઘસીને જાળવી રાખવામાં આવે છે.
અપઘર્ષક ચક્રકર્તનમાં સાંકડું સરાણ-ચક્ર હોય છે, જેમાં રબરનો બંધક તરીકે ઉપયોગ થાય છે. તે અત્યંત ઝડપથી ફરતું હોવાથી તેને અને કાર્યખંડને ઠંડા રાખવા તેમની ઉપર શીતક પ્રવાહીઓ રેડવામાં આવે છે. સ્ટીલના શાફ્ટ અને સળિયાના ઝડપી અને સુંવાળા કર્તન માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
હરેશ જયંતીલાલ જાની