Saturday, April 17, 2010

இரும்பை எப்படி வெட்டுவது?

(அம்ருதா ஏப்ரல் மாத இதழில் வெளியான கட்டுரை)

கற்காலத்திலிருந்து முன்னேறி உலோகங்களை மனித சமுதாயம் பயன்படுத்த ஆரம்பித்தது என்று நீங்கள் படித்திருப்பீர்கள். உலோகங்களைப் பயன்படுத்துவதன்மூலம் மனிதர்கள் ஒரு பெரும் பாய்ச்சலை நிகழ்த்தினார்கள்.

கற்களையே கருவிகளாக்கும் திறன் குரங்குகளுக்கும் உண்டு, வேறு சில உயிரினங்களுக்கும் உண்டு. சீ லயன் (Sea Lion), ஆட்டர் (Otter) எனப்படும் சில மிருகங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட கல்லை வைத்து, கிளிஞ்சல்களை அதில் உடைத்து உள்ளே இருக்கும் பூச்சியைத் தின்னும். (ஒரு ஆட்டர் கடலில் நீந்தியபடி மார்பில் ஒரு கல்லை வைத்து, அதில் கிளிஞ்சல்களை உடைப்பதை இந்த யூட்யூப் படத்துண்டில் காணலாம்.) குரங்குகள் கற்களைக் கொண்டு கொட்டைகளை உடைத்து உள்ளே உள்ள பருப்பைத் தின்னும்.

மனிதன் கற்களைக் கொண்டு கத்திபோல், அம்பின் நுனிபோல் கருவிகளைச் செய்து, அவற்றைக் கொண்டு வேட்டையாடுதல், இறைச்சியை அறுத்தல் போன்றவற்றைச் செய்தான்.

கற்களைக் கொண்டு நாம் விரும்பும் அனைத்துக் கருவிகளையும் செய்யமுடியாது. அந்த நிலையில்தான் செம்பு, இரும்பு, அலுமினியம் போன்ற உலோகங்களைப் பிரித்தெடுக்கும் திறனையும் வெங்கலம் போன்ற உலோகக் கலவைகளை உருவாக்கும் திறனையும் மனிதன் பெற்றான். அது ஒரு தனிக்கதை. அதற்குள் நாம் போகப்போவது இல்லை. சில விஷயங்களை மட்டும் தெரிந்துகொண்டால் போதும்.

உலோகங்கள் தனியாகக் கட்டி கட்டியாகக் கிடைப்பதில்லை. மண்ணில் அவற்றின் தாது வடிவங்களில் கிடைக்கின்றன. அந்தத் தாதுவிலிருந்து உலோகத்தைத் தனியாகப் பிரித்தெடுக்கவேண்டும். தாதுவுடன் சில ரசாயனங்களைச் சேர்த்து கொதிக்கவைக்கும்போது உலோகம் தனியாகப் பிரியும். அந்த உருகி ஓடும் உலோகத்தை வழித்தெடுத்து குளிரவைத்தால் உலோகக் கட்டி கிடைக்கும்.

அவ்வளவுதான். ஆனால் ஒவ்வொரு உலோகத்தையும் தயாரிக்க வெவ்வேறு வழிமுறைகள். செம்பை எடுக்கும் முறையில் இரும்பைப் பிரித்தெடுக்கமுடியாது. தங்கத்துக்கு வேறு வழி, வெள்ளிக்கு வேறுவழி.

உலோகங்கள் அற்புதமான குணம் கொண்டவை. கடினமானவை. அதே சமயம், அவற்றைச் சூடாக்கினால் பாகுபோல இளகக்கூடியவை. எனவே சூடாக்கிய நிலையில் அவற்றை வெவ்வேறு வடிவங்களுக்கு மாற்றி, பின்னர் குளிரவைத்தால் விரும்பிய வடிவம் கிடைக்கும். கொல்லன் பட்டறையில் இதுதான் நடக்கும். இரும்பைப் பழுக்கக் காய்ச்சி சம்மட்டியால் அடித்து அடித்தே பல்வேறு பொருள்களை உருவாக்கிவிடுவார் ஒரு கொல்லன்.

உலோகத்தை சூடாக்கி அதன் வடிவை மாற்றுவதற்கு ஆங்கிலத்தில் forming அல்லது metal forming என்று பெயர். தமிழில் இதனை உருவடித்தல் அல்லது வடிவமாக்கல் எனலாம். நம் வீட்டில் உள்ள எவர்சில்வர் பாத்திரங்கள் பலவும் இந்த வகையில் உருவானவையே: காபி டம்ளர், டவரா, சாப்பிடும் பிளேட், தண்ணீர் கொதிக்கவைக்கும் அண்டா, வாணலி.... இப்படி அனைத்துமே.

இதைத்தவிர, metal cutting, அதாவது உலோகத்தை வெட்டுதல் என்ற வகையிலும் ஒரு கட்டி உலோகத்தை எடுத்து வெவ்வேறு வடிவத்துக்கு மாற்றமுடியும். ஒரு சாதாரண ஸ்க்ரூ ஆணி இப்படித்தான் உருவாக்கப்படுகிறது. எந்த ஒரு உலோக மெஷினை எடுத்துக்கொண்டாலும் - கார், ஸ்கூட்டர், ரெஃப்ரிஜிரேட்டர், மைக்ரோவேவ் அவன் என எதுவாக இருந்தாலும் - அதில் உள்ள பல உலோக பாகங்கள் வெட்டுதல் மூலம் உருவானவையே.

நம் ஊரில் ‘லேத்து பட்டறை’ என்று சொல்வோமே, அந்த லேத் என்பது ஒரு வெட்டும் மெஷின்.

அதேபோல மில்லிங் மெஷின் என்று ஒன்று உள்ளது. ஓட்டை போட, டிரில்லிங் மெஷின் என்பதைப் பயன்படுத்துவோம்.

இப்போது ஒரு இரும்புக் கட்டியை எடுத்துக்கொள்வோம். இதில் ஒரு ஓட்டையைப் போடவேண்டும். எதைக் கொண்டு ஓட்டையைப் போடுவது?

மேலும் புரிவதுபோலச் சொல்லவேண்டும் என்றால், ஒரு மரத்துண்டை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். அதில் மற்றொரு மரத்துண்டை வைத்து ஓட்டை போடமுடியுமா? முடியாதல்லவா? மரத்தில் ஓட்டைபோட ஒரு கூர்மையான இரும்புக் கருவியை எடுத்துக்கொள்கிறீர்கள். அதை ஒரு மின்சார டிரில்லிங் கருவியில் செருகி சர்ர்ர்ர்ர் என்று சுழற்றினால், அது பட்ட இடத்தில் மரத்துண்டில் ஓட்டை ஏற்படுகிறது.

இப்போது இரும்புக் கட்டியில் ஓட்டை போடவேண்டும் என்றால் எந்தக் கருவியை எடுத்துக்கொள்வீர்கள்? இரும்பை இரும்பாலேயே வெட்டமுடியுமா?

முதலில் வெட்டுதல் என்றால் என்ன என்று புரிந்துகொள்ளவேண்டும். எல்லாப் பொருள்களுக்கும் என்று ஒரு கடினத்தன்மை உள்ளது. மெழுகை கையால் அழுத்தினாலேயே அசையும். விரல் நகத்தாலேயே அதைச் சுரண்டி ஓட்டை போட்டுவிடலாம். ஆனால் மரத்தில் ஓட்டைபோட நமக்கு ஒரு கருவி வேண்டும். (ஆனால் மரங்கொத்திப் பறவைக்கு அதன் மூக்கே போதும்!) மரத்தை ஓட்டைபோடும் அதே கருவியைக் கொண்டு இரும்பை ஓட்டைபோட முடியுமா?

பொதுவாக, முடியாது! ஆனால் இரும்பிலேயே பல விதங்கள் உள்ளன. இரும்பில் கரி சேரச் சேர இரும்பின் கடினத்தன்மை அதிகரிக்கிறது. சில கடினவகை இரும்புகளைக் கொண்டு சாதாரண இரும்பை வெட்டலாம். ஆனால் அப்படிப்பட்ட வெட்டுகருவி விரைவில் பழுதாகிவிடும்.

எனவே இரும்பைவிடக் கடினமான ஒரு பொருள் இருந்தால் அதைக்கொண்டு வெட்டுகருவிகளைச் செய்யமுடியும். அப்படிப்பட்ட சில பொருள்கள் டங்ஸ்டன் கார்பைட், டைடானியம் கார்பைட் போன்றவை. டங்ஸ்டன், டைடானியம் போன்றவையும் உலோகங்களே. பூமியின் மேற்பரப்பில் மிகவும் குறைவாகக் கிடைக்கக்கூடியவை. துரு பிடிக்காதவை. டங்ஸ்டன்தான் மின்சார பல்புகளில் இழையாகப் பயன்படுகின்றன. இந்த உலோகங்களை கரியுடன் சேர்த்து வேதிவினை புரிய வைக்கும்போது மேலே சொன்ன சேர்மங்கள் உருவாகின்றன. இவை மிக மிகக் கடினமான தன்மையைக் கொண்டவை. இவற்றைக் கொண்டு வெட்டு கருவிகளை உருவாக்கினால் இரும்பை எளிதில் வெட்டிவிடலாம்.

ஆனால் இவை அனைத்துக்கும் மேலாக, இயற்கையிலேயே கிடைக்கும் ஒரு பொருள் உள்ளது. உலகிலேயே மிகமிகக் கடினமான பொருள் அதுதான். அதைக் கொண்டு இரும்பை அல்வாத் துண்டு வெட்டுவது போல சரக் என்று வெட்டிவிடலாம். அது என்ன தெரியுமா?

அதுதான் வைரம்!

வைரம் என்பது வெறும் கரி! ஆனால் கரியிலேயே ஒரு குறிப்பிட்ட உள் வடிவம் கொண்டது. கரி அணுக்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட முறையில் ஒன்று சேர்ந்து இருப்பதால், மிக மிகக் கடினமான பொருள் ஆகிவிடுகிறது. இதைக்கொண்டு இரும்பை மட்டுமல்ல, டங்ஸ்டன் கார்பைட், டைடானியம் கார்பைட் போன்றவற்றையும் அறுக்கலாம்.

சரி, உலகிலேயே கடினமானது வைரம் என்றால், அந்த வைரத்தை எதைக்கொண்டு அறுப்பது?

போரான் கார்பைட் என்று ஒரு பொருள் இருக்கிறது. அதுவும் வைரத்தைப் போன்றே கடினமான ஒரு சேர்மம். அதைக்கொண்டு செய்த வெட்டுமுனையால் வைரத்தை அறுக்கலாம். அதேபோல கியூபிக் போரான் நைட்ரைட் என்று மற்றொரு பொருள். அதைக்கொண்டும் வைரத்தை அறுக்கலாம்.

கடினத்தை வைத்து வகையிட்டால் முதலில் வருவது வைரம். இரண்டாம் இடத்தில் கியூபிக் போரான் நைட்ரைட். மூன்றாம் இடத்தில் போரான் கார்பைட். பிறகுதான் எல்லாமே.

இப்படி ஒரு பொருளை வைத்து மற்றொரு பொருளை அறுக்கலாம் என்றாலும் இறுதியில் அப்படி உருவான வெட்டுமுனை கருவிகள் அனைத்தும் வேகமாக வீணாகிவிடும். இன்றோ வேறு பல வழிகளையும் கையாளுகிறார்கள்.

உதாரணமாக, தண்ணீராலேயே இரும்பை அறுக்கலாம்! நம்புங்கள்.

ஒரு சிறு முனை வழியாக அதிவேகமாக நீரைப் பீய்ச்சினால் அந்த நீர் கடும் வேகத்துடனும் அழுத்தத்துடனும் வெளியேறும். அந்த வேகத்தைக் கொண்டே ஓர் இரும்புத் தகடை அறுத்துவிடமுடியும்.

அதேபோல இன்று லேசர் கருவிகள் மூலம் எல்லாவற்றையும் அறுத்துத் தள்ளிவிடுகிறார்கள்.

லேசர் கருவியிலிருந்து புறப்படும் ஒருங்காகக் குவிக்கப்பட்ட அதிக ஆற்றல் உள்ள ஒளி அலைகள் உலோகத்தில் அல்லது வைரத்தில் மோதும்போது அந்த ஒளி அலைகள் உடனடியாக வெப்பமாக மாறிவிடுகின்றன. விழுந்த இடத்தில் உள்ள அணுக்களை மட்டும் பொசுக்கி, உருக்கி, ஏன் வாயுவாகக்கூட மாற்றிவிடுகின்றன இந்த அதி ஆற்றல் ஒளி அலைகள். அதனால் மிகத் துல்லியமான வடிவங்களில் உலோகங்களை வெட்டமுடிகிறது.

*

இன்று உலோகத்தை வெட்டுதல் என்பது சர்வசாதாரணமான விஷயமாகிவிட்டது. முற்காலத்தில் இந்தியர்கள் இந்தத் துறையில் மிகவும் முன்னணியில் இருந்தனர். உலகின் பிற நாடுகளில் வைரத்தை என்ன செய்வது என்று தெரியாமல் இருந்தபோதே இந்தியர்கள் வைரத்தை வெட்டி அற்புதமான அணிகலன்களை உருவாக்கியிருந்தனர்.

அதேபோல இந்தியாவில் செய்யப்பட்ட இரும்பு வாள் உலக அளவில் பிரசித்தி பெற்றிருந்தது. இன்று உலகம் எங்கோ சென்றுவிட்டது. பழங்கால இந்தியர்கள் அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் அதிகக் கவனம் செலுத்தினர். அதனால்தான் அவர்களால் உலகின் பிற நாடுகளைவிடச் சிறப்பான கருவிகளை உருவாக்கமுடிந்தது.

அந்த அளவுக்கு இக்கால இந்தியர்களும் அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் ஆர்வத்துடன் ஈடுபடவேண்டும். அதன்மூலம்தான் இந்தியாவின் பல்வேறு பிரச்னைகளையும் தீர்க்கமுடியும்.

6 comments:

  1. Machining க்குக்குச் சமமாக வெட்டுதல் என்ற வார்த்தை உறுத்தினாலும் வேறொன்றும் எனக்கும் தோன்றவில்லை :-)

    இனிய, எளிய கட்டுரை, நன்றி.

    ReplyDelete
  2. அற்புதம். மிக அற்புதம். எழிய முறையில் அறிவியல் தகவல். படிக்க படிக்க சுவாரஸ்யம் ....

    ReplyDelete
  3. நல்ல பகிர்வு. நன்றி.

    வைரத்தை வைரத்தால் அறுக்குமளவு கடினம் என்று அறிவேன்; ஆனால், சிலர் வைரத்தைப் பொடி செய்து உண்டு தற்கொலை செய்துகொள்வார்கள் என்றும் படித்திருக்கிறேன், எப்படி சாத்தியம் இது?

    ReplyDelete
  4. //
    வைரத்தை வைரத்தால் அறுக்குமளவு கடினம் என்று அறிவேன்; ஆனால், சிலர் வைரத்தைப் பொடி செய்து உண்டு தற்கொலை செய்துகொள்வார்கள் என்றும் படித்திருக்கிறேன், எப்படி சாத்தியம் இது?
    //

    வைரத்தால் இருமபையே வெட்ட முடியும் என்னும் போது இரைப்பை எல்லாம் கிழிந்துவிடும்.
    வைரத்தை பொடி/சூரணம் எல்லாம் செய்து உண்பதில்லை. நகை அணிகலன்களில் இருக்கும் வைரத்தை கடித்து எடுத்து முழுங்குவார்கள். அது தான் இம்மிடியட் ரியாக்ஷன். சாவகாசமாக பிளான் பண்ணிச் செய்பவர்கள் விஷத்தைக் குடித்துத் தற்கொலை செய்துகொள்வார்கள்.

    ReplyDelete
  5. \\அதேபோல இந்தியாவில் செய்யப்பட்ட இரும்பு வாள் உலக அளவில் பிரசித்தி பெற்றிருந்தது. இன்று உலகம் எங்கோ சென்றுவிட்டது. பழங்கால இந்தியர்கள் அறிவியல் ஆராய்ச்சியில் அதிகக் கவனம் செலுத்தினர். அதனால்தான் அவர்களால் உலகின் பிற நாடுகளைவிடச் சிறப்பான கருவிகளை உருவாக்கமுடிந்தது.\\

    "wootz steel" என்று கூகிள் பண்ணி பார்க்கவும்.இன்று வரை அதன் சேர்மங்களை ஜெர்மானியர் கண்டறிய முயன்றுகொண்டிருக்கிரார்கள்.

    ReplyDelete