ओतकाम

पाहिजे त्या वस्तूच्या आकाराप्रमाणे (पोकळ) साचा बनवून त्यामध्ये धातुरस भरून वस्तू बनविण्याची क्रिया. या पद्धतीने बनविलेल्या वस्तूला ओतीव म्हणतात. ओतकाम करण्याच्या जागेला ओतशाला म्हणतात. आ. ८ अ मध्ये दाखविलेली कप्पी, धातूचे तुकडे जोडून अथवा धातूचा गरम पाट घडवून बऱ्याच श्रमाने व खर्चाने बनविता येईल पण तीच ओतपद्धतीने बनविल्यास सहज व थोड्या खर्चात तयार होईल.

कोणत्याही यंत्रभागाचे किंवा वस्तूचे ओतीव बनविताना पुढील टप्प्यांनी  जावे लागते. प्रथम यंत्रभागाचा कार्यकारी आरेख तयार करतात. त्यावरून त्या भागाचा लाकडी किंवा धातूचा फर्मा (साच्यातून काढता येण्यास सुलभ अशी, दोन वा अधिक भागांतही तयार केलेली वस्तूची नक्कल) बनवावा लागतो. फर्मा बनवितानाच वापरावयाची ओतकामाची पद्धती लक्षात घ्यावी लागते. फर्मा तयार झाला की, त्याचा योग्य प्रकारचा साचा तयार करण्यात येतो. मग ज्या धातूचा तो यंत्रभाग करावयाचा असेल ती धातू योग्य अशा भट्टीत वितळवून साच्यात ओतली की ओतीव तयार होते. या क्रियेचा तपशील पुढे दिला आहे :

ओतकामाच्या पद्धती : (अ) माती-ओतकाम : ही सर्वसामान्य ओतकामाची पद्धत आहे. या पद्धतीचा साचा बनविण्यासाठी  वापरीत असलेल्या मिश्रणात मुख्य घटक वाळू असली , तरी त्या मिश्रणाला ओतशालेत माती म्हणतात. या मिश्रणातील वाळूमध्ये धातुरसाची उष्णता सहन करण्याची शक्ती असते. मिश्रणामध्ये बेंटोनाइट (चिकण माती) हा दुसरा घटक असतो. वाळूचे कण एकत्र धरून ठेवण्यासाठी या मातीचा उपयोग होतो. वाळू व माती यांचे  एकजीव मिश्रण करण्यासाठी थोडेसे पाणी घालतात. मातीमध्ये सच्छिद्रता उत्पन्न करण्यासाठी लाकडाचा भुसा किंवा कोळशाची भुकटी मिसळतात. साच्यामध्ये सच्छिद्रता असणे अगत्याचे असते. साच्यामध्ये गरम धातुरस भरला म्हणजे तेथे मातीतील पाण्याची वाफ व इतर वायू उत्पन्न होतात. या वायूंना  साच्याच्या बाहेर जाऊ देण्याला साच्यातील सच्छिद्रता उपयोग पडते. साच्यातील वायू साच्याबाहेर जाऊ शकले नाहीत, तर ते ओतिवांमध्येच अडकून राहून त्यांत पोकळ्या उत्पन्न करतात व त्यामुळे ओतिवे कमजोर व म्हणून निरुपयोगी होतात. थंड व ओलसर मातीच्या साच्यात ओतलेल्या ओतिवांना सर्द मातीओतिवे म्हणतात. सर्द मातीच्या साच्यांचा पृष्ठभाग ६ ते १० मिमी. खोलीपर्यंत चांगला सुकवून त्यांत ओतिवे बनविल्यास त्यांना कोरडत्वचा मातीची ओतिवे म्हणतात. सर्द मातीचे साचे १५०० ते ३५०० से. पर्यंत  तापवून व पूर्ण सुकवून त्यांमध्ये ओतीव बनवले तर त्याला कोरडमाती  ओतीव म्हणतात. सर्व माती पद्धत लहान व स्वस्त जातीच्या ओतिवांकरिता वापरतात. मोठ्या चांगल्या प्रतीच्या ओतिवांकरिता कोरडमाती पद्धत वापरतात.

काही विशेष कामांकरिता साध्या माती मिश्रणाऐवजी सिमेंट माती, सोडियम सिलिकेट माती, हवेने कडक होणारी माती तसेच निशियामा पद्धतीची सोडियम सिलिकेट माती, हवेने कडक होणारी माती तसेच निशियामा पद्धतीची सोडियम सिलिकेट माती वापरतात. शेवटच्या प्रकारात सोडियम सिलिकेट, वाळू व फेरोसिलिकॉनाची पूड ही एकजीव मिसळलेली असतात. त्यामधील सोडियम सिलिकेट व फेरोसिलिकॉन यांच्यात रासायनिक विक्रिया  होऊन माती घट्ट बनते. अशा विशेष मिश्रणांच्या मातीचे साचे चांगले मजबूत होतात व त्यांतील ओतिवांची मापे बरीच अचूक होतात.

(आ) चिखल माती ओतकाम: मोठ्या व्यासाचे नळ, खडी दाबण्याच्या  रुळांची चाके अशा मोठ्या वस्तू बनवण्यासाठी ही पद्धत वापरतात. सर्द मातीमध्ये योग्य प्रमाणात चिकण माती मिसळून चिखल माती बनवतात. या  पद्धतीच्या साच्याला आधार देण्याकरिता विटांचे बांधकाम करतात  व त्याच्या आतून चिखल मातीचा लेप देतात.

(इ) कवच साच्याचे ओतकाम: यामध्ये सी (C) व डी (D) अशा दोन पद्धती असून ‘सी ’ पद्धतीमध्ये कवचे साचा बनवण्यासाठी धातूचा फर्मा १७५० ते ३७०० से . पर्यंत तापवतात व त्यावर वाळू व कृत्रिम रेझीन यांचे मिश्रण ओततात. या मिश्रणाचा ४ ते १० मिमी.  जाडीचा थर फर्म्यावर असतानाच तो ३६०० से. पर्यंत तापवून कठीण करतात. ‘डी’  पद्धतीमध्ये असे कवच मुद्रापद्धतीने दाबून नर व मादी अशा दोन भागांमध्ये तयार करतात. अशा प्रकारे कवचे तयार  केल्यावर त्यांत जरूर असल्यास गाभा ठेवून व ती एकत्र जोडून धातुरस भरतात. या पद्धतीने बनवलेल्या ओतिवांचा पृष्ठभाग  चांगला, स्वच्छ व गुळगुळीत होतो व त्यांची मापे चांगली तंतोतंत होतात.

(ई) मुद‌्रा ओतकाम: यामध्ये गुरुत्व मुद्रा ओतकाम व दाब मुद्रा ओतकाम अशा दोन पद्धती असून पहिल्या पद्धतीत धातुरस आपल्या वजनाने मुद्रेत येतो व दुसऱ्या पद्धतीत तो मुद्रेमध्ये ६५ ते ६,५०० किग्रॅ. /सेंमी.२ दाबाने भरला जातो. मजबुतीच्या दृष्टीने हे साचे (मुद्रा) धातूचेच करावे लागतात. या दोन्ही पद्धतींनी ‌ अ‍ॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम, जस्त, कथिल, शिसे व पितळासारख्या तांब्याच्या मिश्रधातू यांचे ओतकाम करता येते. दाब मुद्रा पद्धतीची ओतिवे गुरुत्व पद्धतीच्या ओतिवापेक्षा अधिक घन व मजबूत होतात [ मुद्रा].

(उ) प्लॅस्टर ओतकाम : ही पद्धती १,०६०० से. पेक्षा कमी वितळबिंदू (धातू वितळण्याचे तपमान) असलेल्या (लोहेतर) धातूंसाठी उपयोगी पडते. प्लॅस्टरचा साचा बनवण्याकरिता प्लॅस्टर ऑफ पॅरिस, संगजिरे (टाल्क), अॅस्बेस्टस , सिलिका पीठ आणि इतर संकुचनरोधक पदार्थ पाण्यात मिसळून हे पातळ मिश्रण फर्म्यावर ओततात व नर आणि मादी कवचे तयार करतात. ही मिश्रण कवचे वाळून कठीण झाली म्हणजे ती फर्म्यावरून काढतात व २००० से. तपमानाला भाजतात. अशा प्रकारे कवचे तयार करून ती जोडतात व त्यांमध्ये  ‌ धातुरस भरून ओतीव तयार करतात. या पद्धतीने पदकांसारखी पातळ ओतिवे बनविता येतात. या पद्धतीच्या ओतिवात मूळ फर्म्यावरील बारीकसारीक ठसेही स्पष्ट उमटतात व ओतिवाचा पृष्ठभाग चांगला गुळगुळीत होतो.

आ. १. आंशिक अपमध्य ओतकाम : (१) साचापेटी, (२) धातुरस ओतण्याचे तोंड, (३) धातुरस, (४) साचापेटी फिरविणारा दंड.

.

(ऊ) अपमध्य ओतकाम: (अपमध्य म्हणजे मध्यापासून दूर ढकलणाऱ्या प्रेरणेने होणारे). या पद्धतीत पूर्ण अपमध्य, आंशिक अपमध्य व परिक्रमी (प्रदक्षिणेसारखे) अपमध्य ओतकाम असे तीन प्रकार असून ते धातुरसाच्या वितरण पद्धतीवरून झालेले आहेत. पहिल्या दोन प्रकारांत साचे स्वअक्षांभोवती ५०० ते १,२०० प्रतिमिनिट फेरे इतक्या वेगाने फिरवितात. पूर्ण अपमध्य ओतकामामध्ये नळकांड्याच्या आकाराचे साचे वापरतात. त्यातील ओतिवांची जाडी साच्यात ओतलेल्या धातुरसाच्या घनफळावर अवलंबून असते. ही पद्धती बिडाचे नळ बनविण्यासाठी वापरतात. आंशिक अपमध्य पद्धतीत (आ.१) साचा धातुरसाने पूर्ण भरतात व तो उभ्या अक्षाभोवती  फिरवतात. अशा ओतिवात पोकळी आवश्यक असल्यास त्या आकाराचा गाभा ठेवतात. परिक्रमी अपमध्य ओतकामामध्ये साचे अन्य अक्षाभोवती फिरवतात. त्यामुळे साच्यातील धातुरसावरील अपमध्य प्रेरणा वाढते. या पद्धतीने अनेक साचे, मध्यभागी असलेल्या, अधोगामी रसमार्गाला जोडून अनेक ओतिवे एकदम बनविता येतात. अपमध्य पद्धतीने बनविलेल्या ओतिवात पोकळ्या रहात नाहीत व ओतीव चांगल्या दर्जाचे होते. या पद्धतीत साचे धातूचे करतात व त्यांवर मातीचा लेप देऊन मग वापरतात.

(ए) फर्मा वितळ ओतकाम : या पद्धतीत वापरावयाचे फर्मे मेणाचे किंवा गोठविलेल्या पाऱ्याचे करतात. हे फर्मे प्रथम एथिल सिलिकेटाच्या पाण्यातील विद्रावात, सिलिका भुकटी टाकून बनविलेल्या मिश्रणात किंवा दुसऱ्या एखाद्या उष्णतारोधक पदार्थाच्या मिश्रणात बुडवून सुकवतात. नंतर ते फर्मे आतून कागद लावलेल्या पत्र्याच्या डब्यात ठेवतात व त्यावर त्यात ओतावयाच्या धातुरसाला योग्य असे पातळ मिश्रण ओतून त्याचा लेप देतात. ही लेपनमिश्रणे निरनिराळ्या वितळबिंदूंच्या धातूंसाठी भिन्न असतात. त्यांमध्ये सिलिका, अ‍ॅल्युमिना, मॅग्नेशिया, ग्रॅफाइट, सोपस्टोन, संगमरवर, सोडिमय सिलिकेट, अल्कोहॉल इ. घटकांचा समावेश असतो.  लेपनमिश्रण हवेने कठीण झाल्यानंतर लेपनाचा साचा ९०० ते १५०० से. पर्यंत गरम करून आतील फर्मा वितळवून काढून टाकतात. नंतर हे साचे सलोह धातूकरिता १,०५०० से. व अ‍ॅल्युमिनियमाच्या मिश्रधातूकरिता  ६५०० से. पर्यंत तापवून त्यांत धातुरस भरतात. या पद्धतीने बनवलेल्या ओतिवांची मापशुद्धी  फार चांगली असते व त्यांचा पृष्ठभाग गुळगुळीत येतो. या पद्धतीने किचकट आकाराची ओतिवे सहज बनवता येतात. ही पद्धती जास्त खर्चाची असल्याने तिचा उपयोग लहान पण किमती ओतिवांसाठीच मर्यादित असतो. उदा. , सोन्याचे दागिने करताना जर काही नाजूक, पातळ व लहान भाग ओतून तयार करावयाचे असतील, तर ही पद्धती सोनार लोक वापरतात. अर्थात या भागांचे लाखेचे वगैरे फर्मेही  पातळ असतात. हे फर्मे बनविताना त्यांच्या साच्यात पातळ केलेली लाख किंवा मेण ओतताना ती मध्येच आळून घट्ट होण्याचा व मग पुढील भाग पोकळ राहण्याचा संभव असतो. म्हणून हा रस पिचकारीने अंतःक्षेपित करावा (आत घुसवावा) लागतो. या पद्धतीला अंतःक्षेपण ओतकाम म्हणतात. सोन्याच्या (पोकळ) मण्यात लाख भरावयाला ही अंतःक्षेपण पद्धती फार उपयुक्त ठरते.

आ. २. गिरपट्टीने साचा बनविणे : (१) गिरपट्टी, (२) गिरपट्टीचा दंड, (३) तयार झालेला साचा.

फर्मा : साचा उत्तम प्रकारचा व लवकर तयार होण्याकरिता वस्तूचा फर्मा उत्तम प्रकारचा असावा लागतो. वस्तू साधी व लहान असल्यास तिचा फर्मा अखंड करता येतो. परंतु वस्तू किचकट स्वरूपाची असल्यास तिचा फर्मा विभाजित स्वरूपाचा (एकाधिक भागांचा) बनवावा लागतो. मोठ्या ओतिवाचे फर्मे हलके व कमी खर्चाचे होण्याकरिता (मातीने भरून तयार करण्याच्या) सांगाडा पद्धतीने बनवतात;  उदा., मोठ्या व्यासाच्या नळाचे बाक. मोठ्या गोलाकार ओतिवांचे साचे बनविण्याकरिता आ. २ प्रमाणे गिरपट्टीचा उपयोग करतात. अवघड स्वरूपाच्या साच्यातून फर्मा सहज बाहेर काढता यावा म्हणून फर्म्याच्या बाजू  एक  ते  दोन अंशांनी निमुळत्या करतात. ओतिवांना कानासारखे पुढे आलेले भाग असल्यास त्या भागांचा निराळा फर्मा करून तो मुख्य फर्म्याला सैलशा खुंट्या घालून जोडतात. फर्मा साच्याच्या बाहेर काढताना या खुंट्या प्रथम काढून टाकतात व मुख्य फर्मा काढून घेतल्यावर कानाचा फर्मा काढतात

.

साच्यात ओतलेला धातुरस थंड होऊन घट्ट होत असताना आकसत जातो. याकरिता ओतीव योग्य मापाचे व्हावे म्हणून फर्मा ओतिवाच्या आकुंचनाइतक्या वाढीव मापाचा ठेवावा लागतो. या वाढीव मापाला आकुंचन माया म्हणतात. ओतिवाचा पृष्ठभाग यंत्रित करावयाचा असेल (यंत्रावर तासावयाचा असेल ), तर त्यासाठीही फर्म्यामध्ये तरतूद करावी लागते.  याला यंत्रण माया म्हणतात. फर्मे बनविण्याकरिता साधारणतः चांगल्या प्रतीचे देवदाराचे किंवा सागवानाचे लाकूड वापरतात. काही वेळा लाकडाऐवजी  धातू, प्लॅस्टिक, थर्मोकोल, एपॉक्सी रेझीन अशा वस्तूही वापरतात.

ओतधातू: हेेे सलोह व लोहेतर अशा दोन मुख्य गटांत विभागलेले आहेत. सलोह ओतधातूंमध्ये बीड व पोलाद येतात. बिडामध्येही करडे बीड, कार्बन-गोलिकायुक्त बीड, पांढरे बीड, नरम बीड, कॅल्शियम सिलिसाइड मिश्र बीड (मीहनाइट, असे प्रकार आहेत. पोलादामध्ये अल्प कार्बन मिश्रपोलाद व उच्च कार्बन मिश्रपोलाद असे मुख्य प्रकार आहेत. लोहेतर धातूंमध्ये अ‍ॅल्युमिनियम, तांबे, शिसे, मॅग्‍नेशियम, निकेल, कथिल, जस्त इ. धातू व त्यांच्या मिश्रधातू ओतिवासाठी वापरतात. विशेष मौल्यवान वस्तू (दागिने ) बनविण्याकरिता चांदी  व सोने या धातूंची ओतिवे करता येतात.

आ. ३. बिडाची साचापेटी आ. ४. दंडगोल गाभापेटीआ.

साचापेटी : मातीच्या साच्याला आधार देण्याकरता जी चौकट वापरतात तिला साचापेटी म्हणतात. पेटी साधारणतः बिडाची ओतीव पद्धतीने तयार करतात. परंतु ती लाकडी फळ्या जोडूनही करतात. बिडाच्या पेटीचा एक प्रकार आ. ३ मध्ये दाखविला आहे. ही मोठ्या लांबट वस्तूसाठी वापरण्यात येते. पेटीची वरची व खालची बाजू नेहमी मोकळी असते.

गाभा व गाभापेटी: ओतिवामध्ये पोकळी तयार करण्यासाठी साच्यामध्ये मातीचा गाभा ठेवतात. लहानसा दंडगोल तयार करण्याची  लाकडी गाभापेटी आ. ४ मध्ये दाखविली आहे. गाभापेटी बनविण्यासाठी लाकडाऐवजी अ‍ॅल्युमिनियम किंवा एपॉक्सी रेझिनाचाही उपयोग करता येतो.

ओतकामाची हत्यारे : ओतशालेतील माती  तयार करण्यासाठी पाणी शिंपडण्याची झारी, फावडे,चाळणी असे साहित्य लागते. साचा तयार करण्यासाठी निरनिराळ्या प्रकारच्या थाप्या, सफाई पट्ट्या, ठोकण्या, टोचण्या, ब्रश, आरसा (अंतर्गत सांधे तपासण्यासाठी), हातभाता इ. साधने वापरावी लागतात. या कामातील मुख्य हत्यारे आ. ५ मध्ये दाखविली आहेत.

आ. ५. ओतशालेतील काही हत्यारे : (१) थापी, (२) व (३) सफाई पट्ट्या, (४) व (५) ठोकण्या.

धातू वितळविण्याच्या भट्ट्या :  लहान प्रमाणावर धातुरस तयार करण्यासाठी धातूचे तुकडे मुशीमध्ये ठेवून मूस भट्टीत तापवतात. अशा भट्ट्यांमध्ये इंधन म्हणून कोक किंवा तेल वापरतात.उष्णता उत्पन्न करण्यासाठी विद्युत् शक्तीचाही वापर करता येतो.विद्युत् भट्टीतील मुशीमध्ये तयार केलेला धातुरस शुद्ध स्वरूपाचा असतो. विद्युत् प्रवर्तन जातीच्या (उष्णता मिळविण्यासाठी भट्टीतील धातूतच विद्युत् प्रवाह प्रवर्तित करणाऱ्या) भट्टीचा एक नमुना आ. ६ मध्ये दाखविला आहे.

सामान्य कामाच्या मुशी  ग्रॅफाइट व चिकण माती यांपासून बनविलेल्या असतात व त्यांचा आकार बादलीसारखा असतो.

मोठ्या प्रमाणावर बिडाचा रस तयार करण्यासाठी उभी भट्टी (क्युपोला) वापरतात. ही कमी खर्चाची असल्याने बहुतेक सर्व मोठ्या ओतशालांत अशीच भट्टी वापरतात. या भट्टीत वितळत असलेल्या धातूचा कोक, चुनखडी व इतर खनिज मसाला यांच्याशी प्रत्यक्ष संबंध येतो त्यामुळे मूळ  धातूमध्ये इतर पदार्थांचेही मिश्रण होते. सर्वसाधारण पद्धतीची उभी भट्टी आ. ७ मध्ये दाखविली आहे. आकृतीसोबत दिलेल्या भागांच्या वर्णनावरून तिची कल्पना स्पष्ट होईल.पोलादाचा रस लहान प्रमाणात तयार करण्यासाठी मुशीचा उपयोग करतात व मोठ्या प्रमाणात करण्यासाठी ‘ओपन हार्थ’ (उघडी भट्टी) पद्धतीची भट्टी वापरतात.

विद्युत् भट्टी : ही विद्युत् प्रवर्तन पद्धतीची (आ. ६) किंवा विद्युत् प्रज्योत पद्धतीची असते. या प्रकारच्या भट्ट्यांमध्ये साधे इंधन नसल्याने वातविरहित अवस्थेत धातू वितळता येते व धातुपृष्ठावरील मळीच्या आच्छादनाचे नियमन करणे शक्य असते. अशा भट्ट्या सर्व प्रकारच्या धातू वितळविण्यासाठी वापरता येतात [ भट्टी].

इंधन: ओतशालांमध्ये धातू वितळविण्याकरिता कोक किंवा जळाऊ तेलाचा उपयोग करतात. गाभे भाजण्याच्या वा साचे सुकविण्याच्या शेगड्यांमध्ये दगडी कोळसा वापरतात. उभी भट्टी पेटविण्यासाठी सुरूवातीला थोडी लाकडे वापरतात व मुख्य इंधन म्हणून कोकचा उपयोग  करतात.

आ. ६. विद्युत् प्रवर्तन मूस भट्टी : (१) धातू वितळविण्याची मूस, (२) प्रवर्तन वेटोळे, (३) बाबेरचा विद्युत् प्रवाह.

आ. ७. उभी भट्टी (क्युपोला) : (१) कोक, धातूचे तुकडे इ. आत टाकण्याचे तोंड, (२) कोक, (३) धातूचे तुकडे, (४) हवेचा झोत, (४ अ) झोत प्रवेशाचे एक भोक, (५) धातुरस बाहेर पडण्याचा मार्ग, (६) मळी बाहेर पडण्याचा मार्ग, (७) पोलादी कवच, (८) आगविटांचे अस्तर, (९) धुराडे, (१०) मंच.

साचा-माती: हीत धातु-तपमान सह्यता, सच्छिद्रता व भार घेण्याची पात्रता हे आवश्यक गुणधर्म आहेत. हे तीनही गुणधर्म असलेली वाळू नैसर्गिक अवस्थेत बहुधा सापडत नाही. म्हणून सहज मिळत असलेल्या वाळूमध्ये जरूरीप्रमाणे काही प्रकारची माती व काही चिकट पदार्थ मिसळून ओतकामाची माती तयार करतात. मातीमध्ये  पाण्याचे प्रमाण बरोबर झाले आहे किंवा नाही हे पाहण्याकरिता गोळा मुठीत दाबून धरतात. मूठ उघडल्यावर गोळा तळहाताला न चिकटता उचलता आला तर पाण्याचे प्रमाण बरोबर आहे असे समजतात. मातीचा बराच भाग हातावर चिकटून राहिला तर पाण्याचे प्रमाण जास्त आहे असे समजतात. फर्म्यावर प्रथम बारीक वाळूचा थर देतात व त्यानंतर साचा-मातीचे थर भरतात. असे केल्याने साचामाती दाबली तरी फर्म्याला चिकटत नाही व साच्यामधून फर्मा सहज बाहेर काढता येतो. एकदा वापरलेल्या मातीत थोडी नवी वाळू व जरूर तितकी इतर द्रव्ये मिसळली म्हणजे ती पुन्हा वापरण्यायोग्य होते.

गाभा-माती: ही अनेक प्रकारची असते. ती वाळू , तेल, रासायनिक चिकटण व बेंटोनाइट माती मिसळून तयार करतात. गॅस-मातीमध्ये सोडियम सिलिकेट, वाळू, लाकडाचा भुसा असे मुख्य घटक असतात. निशियामा पद्धतीच्या गाभा-मातीत वाळू, सोडियम सिलिकेट व फेरोसिलिकॉन भुकटी ही मुख्य असतात. सिमेंट गाभा-मातीत वाळू व सिमेंट यांचे मिश्रण असते व हवेने कडक होणाऱ्या गाभा-मातीत वाळू व तेलकट चिकट द्रव्यांचे मिश्रण असते. अशा विशेष द्रव्यांना बाजारात कोअर ऑइल  (गाभा-तेल) म्हणतात.

आ. ८. कप्पी (अ) व तिचा साचा (आ) : (१) साचापेटी, (२) धातुरस ओतण्याचे तोंड, (३) धातुरस बाहेर पडण्याचा मार्ग, (४) दंडाच्या भोकासाठी गाभा.

साचा बनविणे : लहान फर्मा किंवा मोठ्या फर्म्याचा एक भाग लाकडी पाटावर ठेवून फर्मा मधोमध येईल अशी साचापेटी ठेवतात. सुरुवातीला साच्यावर कोरडी बारीक वाळू पसरतात व त्यावर साचा-माती भरतात. मग ठोकणीने सर्व भागावर ठोकून पेटी पूर्ण भरून टाकतात. पेटी भरल्यावर ती उलटी करून त्याच पाटावर किंवा मातीच्या सपाट ओट्यावर ठेवतात. नंतर फर्म्याचा दुसरा भाग खालच्या भागावर बरोबर जोडून ठेवतात व दुसरी पेटी खालच्या पेटीवर बरोबर जोडून बसवितात. पेटीतील मातीवर कोरड्या बारीक वाळूचा थर पसरतात. या वाळूमुळे वरची पेटी अलग करताना वरच्या मातीचा थर खालच्या पेटीतील मातीला चिकटत नाही व वरची पेटी सहज उचलून वेगळी करता येते. त्यानंतर धातुरस ओतण्यासाठी एक उभा मार्ग व बाहेर पडण्यासाठी दुसरा उभा मार्ग बनविण्याकरिता वरच्या पेटीमध्ये योग्य ठिकाण पाहून लाकडी खुंट्या उभ्या करून खालच्या पेटीप्रमाणेच वरची पेटी साचा-मातीने भरतात व ठोकणीने दाबून बसवितात. माती सर्व भागावर सारख्या प्रमाणात दाबली गेल्यावर वायू बाहेर येण्यासाठी दाभणासारख्या जाड टोकदार तारेने मातीमध्ये भोके पाडतात व नंतर खुंट्या काढून टाकतात. मग रस ओतण्याच्या तोंडावर पसरट खळगा करतात. नंतर वरची पेटी व खालची पेटी एका ठराविक जागेवरच जोडली जावी म्हणून त्यांच्या सामाईक कडांवर माती थापून किंवा खडूने तिच्यावर खुणेच्या रेघा ओढतात. मग वरची पेटी उचलून उलटी करून ठेवतात व दोन्ही पेट्यांतील फर्म्याचे भाग काढून घेतात. साच्यातील कडाकोपऱ्यांनाधक्का न लागता त्यातून फर्मा काढणे सोपे नसते. त्यासाठी कसब व सवय आवश्यक असतात. यावेळी रसाच्या उभ्या मार्गापासून ओतिवाच्या पोकळीपर्यंत रस वहात जाण्याला मार्ग करतात व साच्यामध्ये गाभा ठेवावयाचा असल्यास तो व्यवस्थित ठेवून दोन्ही पेट्यांतील साचाभागावर व रसाच्या मार्गावर प्‍लंबॅगो नावाच्या पदार्थाची पूड चोळून वरची पेटी खालच्या पेटीवर खुणा केलेल्या रेघांच्या मदतीने बरोबर जागेवर ठेवतात. धातुरस ओतत असताना रसाच्या दाबाने वरची पेटी उचलली जाऊ नये म्हणून तिच्यावर लोखंडी वजने ठेवतात किंवा दोन्ही पेट्या बोल्ट व नट घालून पक्क्या बांधून ठेवतात. नंतर वरच्या पेटीवरच्या मार्गाने धातुरस दुसऱ्या साच्यात भरतात. धातुरस उभ्या मार्गाने वरच्या पेटीवर आला म्हणजे साचा भरला आहे हे समजते.

आ. ९. आपट-दाब साचायंत्र : (१) साचापेटी ठेवण्याचे टेबल, (२) साचापेटीतील माती दाबण्याचा दट्ट्या.

आ. ८ (अ) मध्ये एक पट्ट्याची कप्पी दाखविली असून (आ) मध्ये तिच्या फर्म्यावरून बनविलेला व बिडाचा रस ओतण्यासाठी तयार असलेला साचा दाखविला आहे.

त्यावरून वर वर्णिलेला विधी लक्षात येऊ शकेल. बिडाचा रस किटलीच्या काठाला केलेल्या चोचीतून ओततात.

साचायंत्र : लहान साचे बनविण्याचे सर्व काम हाताने करता येते किंवा त्यासाठी संपीडित (दाबयुक्त) हवेवर चालणाऱ्या यंत्राचा उपयोग करता येतो. मोठ्या साच्यामध्ये माती भरणे व ती व्यवस्थित दाबून बसवणे अशा कामांसाठी अनेक प्रकारची यंत्रे उपलब्ध आहेत. काही स्वयंचलित पद्धतीच्या यंत्रांमध्ये साचापेटी फर्म्यावर ठेवणे, पेटीमध्ये माती  भरणे, ती नीट दाबणे, जादा माती खरडून दूर सारणे, फर्मा काढून घेणे व तयार साचा पुढे ढकलणे या सर्व क्रिया क्रमाने यंत्राद्वारे घडतात. साचापेटीत माती दाबून बसविण्याकरिता उपयोगी पडणारे एक आपट-दाब यंत्र आ. ९ मध्ये दाखविले आहे.

ओतिवांची सफाई : ओतलेली धातू बिडासारखी ठिसूळ असल्यास ओतिवाच्या रसमार्गाच्या खुंट्या हातोड्याच्या फटक्याने किंवा छिनीने तोडून अलग करतात. ती पोलादाप्रमाणे चिवट व मजबूत असल्यास तीमधील खुंट्या करवतीने किंवा वितळ-ज्योतीने कापून काढतात व खुंटीच्या मुळाचा भाग अपघर्षक (घासण्याच्या) यंत्राने घासून साफ करतात. लहान ओतीव नग स्वच्छ करण्यासाठी ते कोलांट पिंपामध्ये घालून पिंप फिरवतात. या पिंपामध्ये धातूचे टोकदार तुकडे व पोलादी छरे ओतिवांवर आपटतात व त्यामुळे ओतिवांच्या पृष्ठभागाची सफाई होते. ओतिवांच्या सफाईकरिता विशेष प्रकारची गोळीमार, रेतीमार व जलमार यंत्रे बनविलेली आहेत.

पोलादाचे ओतकाम : पोलादाचा वितळबिंदू उच्च असल्यामुळे सर्वसाधारण कामाकरिता पूर्ण कोरडे केलेले मातीचे साचे वापरावे लागतात. लहान वस्तूकरिता फर्मा वितळ पद्धतीचा साचा वापरता येतो. पोलादाच्या कामात वापरावयाची साचा-माती जास्त उष्णतासह, चांगली सच्छिद्र व अगदी थोडे पाणी असलेली पाहिजे.मातीमध्ये पोलादाचे कण घुसू नयेत म्हणून साच्यातील गाभ्यांना झिर‌्कॉन भुकटीसारख्या उष्णतारोधक  पदार्थाचा रंग लावतात. पोलादाचे प्रवाहित्व कमी असल्यामुळे पोलादाचा रस ओतण्याचे व बाहेर येण्याचे मार्ग मोठे ठेवावे लागतात व तोंडे चांगली पसरट करावी लागतात. पोलाद वितळविण्याकरिता साधी उभी भट्टी वापरीत नाहीत. त्यासाठी खास भट्ट्या असतात व त्यांत अम्ल अथवा क्षारयुक्त (अल्कलीयुक्त) आगविटा वापरतात. विटांच्या गुणधर्माप्रमाणे पोलादाच्या रसात रासायनिक परिणाम घडून येतात. अम्ल पद्धतीमध्ये धातुरसातील गंधक व फॉस्फोरस यांचे नियमन करता येत नाही. पोलादाचा रस साच्यामध्ये ओतताना किटलीच्या तळातून साच्यात सोडतात.

लोहेतर धातूंचे ओतकाम : अ‍ॅल्युमिनियम व मॅग्नेशियम धातूंच्या ओतकामांकरिता मातीचे, प्लॅस्टरचे किंवा धातूचे साचे व मुद्रा वापरता येतात. पितळासारखा तांब्याच्या मिश्रधातूंच्या लहान ओतिवांसाठी मातीचे व मोठ्या ओतिवांसाठी सिमेंट मातीचे साचे वापरतात. साच्यातील पृष्ठभागावर प्लंबॅगो वापरीत नाहीत, त्याऐवजी चुना वापरतात. अ‍ॅल्युमिनियम व तांबे यांच्या मिश्रधातूत जस्त व कथिल असल्यास ऑक्सिडीभवनाने (ऑक्सिजनाशी संयोग झाल्याने) रसावर मळी उत्पन्न होते. ती रोखण्याकरिता रसपृष्ठावर लाकडी कोळशाची भुकटी, टाकणखार किंवा काचेचा भुगा टाकतात. तरीही मळी तयार झाली तर ती साच्यात जाऊ नये म्हणून जरूर ती खबरदारी घ्यावी लागते. साचा-मातीत ओलसरपणा असल्यास ओतिवात वाफ शिरून छिद्रे उत्पन्न होतात. मॅग्‍नेशियमाच्या कामाच्या साचा-मातीत गंधक, बोरिक अम्ल, अमोनियम संयुगे अशी द्रव्ये  मिसळतात. त्यामुळे धातुरस जळत नाही. काही लोहेतर धातू वितळविण्याकरिता लोखंडाची मूस वापरता येते. अशा मुशीच्या आतल्या भागावर अ‍ॅल्युमिनियमाचा मुलामा देतात व पोटॅशियम क्लोराइडासारख्या मिश्र क्षार मसाल्याच्या आवरणाखाली धातू वितळवितात. त्यामुळे धातू जळत नाही. धातुरस साच्यात ओततानाही गंधक व बोरिक अम्ल यांची भुकटी धातुरसावर शिंपडतात.

प्लॅस्टिकांचे ओतकाम : ओतकामातील काही तंत्रांचा उपयोग करून बहुवारिकांनाही (अनेक रेणूंच्या संयोगाने तयार झालेल्या जटिल रेणूंनी युक्त असलेल्या संयुगांनाही ) हवा असलेला आकार देता येतो. या कामासाठी वापरल्या जाणाऱ्या मुख्य पद्धती म्हणजे दाबाची व अंतःक्षेपणाची. अर्थात या दोन्ही पद्धतींत धातूच्या रसासारखा बहुवारिकांचा रस वापरीत नाहीत. मूळ द्रव्य भुग्याच्या किंवा पिठाच्या स्वरूपात असते व साच्यात भरले जाताना ते उष्णता देऊन नरम केले जाते.

प्लॅस्टिकाच्या वस्तू बनविण्यासाठी बहिःसारण (मुद्रेतून दाबाने बाहेर लोटणे) , प्लॅस्टिकाच्या पत्र्यांचे थंड व गरम जोडकाम, वितळजोड इ. धातूसाठी वापरली जाणारी तंत्रे उपयोगी पडतात [ प्लॅस्टिक व उच्च बहुवारिके].

भारतातील ओतशालांचा विकास: सोने,चांदी, तांबे, लोह, शिसे व कथिल या धातू फार पुरातन कालापासून लोकांच्या चांगल्या परिचयाच्या आहेत. मोहेंजदडो येथील उत्खननात इ. स.पू. ३३०० ते २००० या कालातील ओतिव सापडलेली आहेत. पहिली ओतिवे तांबे व त्याच्या मिश्रधातूंपासून बनविलेली होती. दक्षिण भारतातील अदिवेन्नालूर येथील पंचरशी धातूचे ओतीव इ. स. पू. १००० या कालात बनविले असावे असा कयास आहे. १,५०० वर्षांपूर्वीची ओतीव कलाकृती म्हणजे दिल्ली येथील कुतूबमिनाराजवळ उभा असलेला न गंजलेला लोहस्तंभ होय. भारतात १८१९ मध्ये कलकत्त्याजवळ हावडा येथे हुगळी डॉकिंग अँड एंजिनियरिंग कंपनीने पहिला ओतकारखाना सुरू केला. स्वातंत्र्य प्राप्तीनंतर ओतकामाला औद्योगिक स्वरूप येण्यास प्रारंभ झाला व पहिल्या पंचवार्षिक योजनेपासून प्रगतीस खरी सुरुवात  झाली. दुसऱ्या व तिसऱ्या पंचवर्षिक योजनांच्या काळात ओतशालांमध्ये पुष्कळसे यांत्रिकीकरण व स्वयंचलन आले व आता या कारखान्यांना लागणाऱ्या कच्च्या मालाचा शास्त्रीय अभ्यास व संशोधनकार्यही चालू झाले आहे. या प्रगतीमुळे गृहोपयोगी आणि लहान व मोठ्या उद्योगधंद्यांना लागणारा सर्व प्रकारचा ओतमाल आता भारतातच बनविण्यात येतो. भारतामध्ये सध्या ४,०००बिडाच्या, १०० पेक्षा अधिक लोहेतर धातूंच्या व ६५ पोलादाच्या ओतशाला आहेत. या सर्वांचे वार्षिक उत्पादन सु. २० लक्ष टनांपेक्षा अधिक आहे. ओतकारखाने भारतात सर्वत्र विखुरलेले असून कलकत्ता, मद्रास, कोईमतूर, मुंबई, अहमदाबाद, आग्रा, बुटाला, लुधियाना व जालंदर या शहरांच्या परिसरात ते जास्त प्रमाणात आहेत.

लेखक : के.गो.डाहाके

स्त्रोत : मराठी विश्वकोश