यंत्रे तयार करणारी यंत्रे

कापड, भांडी, कागद वगैरे साध्या गोष्टींपासून ते फ्रिज, टीव्ही, काँप्यूटर वगैरेपर्यंत घरात, ऑफिसात किंवा दुकानात आजकाल दिसणार्‍या बहुतांश वस्तू निरनिराळ्या यंत्रांद्वारे कारखान्यांमध्ये निर्माण केलेल्या असतात. त्या कारखान्यांमधली ही यंत्रे कशा प्रकारची असतात, ती कशी चालतात, वगैरेंबद्दल सर्वसामान्य माणसांना काही कल्पना नसते. त्याच्याही पलीकडे जाऊन ही यंत्रे कशी निर्माण केली जात असतील हा विचार सहसा कोणाच्याच मनात येत नसेल. पण मला मात्र लहानपणापासून अशा प्रकारचे खूप कुतूहल होते. साबण, बल्ब, चमचा असल्या रोजच्या वापरातल्या वस्तू कशापासून आणि कशा तयार करतात असले प्रश्न विचारून मी मोठ्यांना भंडावत असे. कारखान्यांमध्ये त्यांची मशिने असतात असे मोघम उत्तर मिळे. मशीन किंवा यंत्र म्हणजे काही तरी अगडबंब धूड असेल, खडखडाट करीत वेगाने फिरणारी अनेक चक्रे त्यात असतील, त्यातून धूर, वाफ, उग्र वास असे काही भयानक निघत असेल आणि त्याच्या जवळ गेल्यास आपल्याला कदाचित दुखापत होईल, चटका बसेल, कपडे तर नक्कीच घाण होतील असा सार्वत्रिक समज होता. त्यामुळे शहाण्या माणसाने कसल्याही प्रकारच्या यंत्राच्या जवळपास फिरकू नये असे लोकांना वाटत असे. त्या काळात घड्याळ, रेडिओ वगैरेंची गणना 'यंत्र' या सदरात केली जात नव्हती. त्यांच्याखेरीज आमच्या घरात आपल्या आप चालणारे कोणतेही यंत्र नव्हते. साधा विजेचा पंखासुध्दा नव्हता. मिक्सर, रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, वगैरेंतले काहीसुध्दा ठाऊक नव्हते. पिठाची गिरणी हे माझ्या पाहण्यातले एकमेव 'यंत्र' होते. त्या चक्कीतून भुरूभुरू निघणा-या पिठाप्रमाणेच साखरेचे दाणे, साबणाच्या वड्या, पेन्सिली, ताटे, वाट्या वगैरेसुध्दा त्यांच्या त्यांच्या यंत्रांमधून बदाबदा खाली पडत आहेत असे एक काल्पनिक दृष्य त्या वेळी माझ्या डोळ्यासमोर येत असे. ते तसे अगदीच चुकीचे नव्हते. लहानपणी कोठलेही यंत्र जवळून पाहिलेले नसतांनातासुध्दा कुतूहलापोटी माझ्या मनात यंत्रांच्याबद्दल ओढ निर्माण झाली होती. सुदैवाने मला पुढील आयुष्यात अनेक प्रकारची अद्ययावत यंत्रे पहायला मिळालीच, पण तशी खास यंत्रे तयार करवून घेणे हेच माझे मुख्य काम झाले. त्यामुळे यंत्रे तयार करणा-या यंत्रांची ओळख झाली आणि गट्टी जमत गेली.

यंत्रांचे विविध प्रकार आजकाल जन्माला येण्याच्या आधीपासून बालकाची सोनोग्राफीने तपासणी होणे सुरू होते. आरोग्याचे परीक्षण, विकाराचे निदान आणि त्यावर वैद्यकीय उपचार करण्यासाठी आता यंत्रांची मदत घेतली जातेच, चांगले आरोग्य राखण्यासाठी व्यायामसुध्दा जिममधील यंत्रांच्या सहाय्याने केला जातो. आवश्यकता पडल्यास कृत्रिम श्वासोच्छ्वास, रक्ताभिसरण आणि रक्ताचे शुध्दीकरण यांच्यासाठीसुध्दा यांत्रिक सोयी उपलब्ध झाल्या आहेत. अन्न, वस्त्र आणि निवारा या मूलभूत गरजा आणि शिक्षण, प्रवास, कला, क्रीडा, मनोरंजन वगैरे सर्वच बाबतींतील असंख्य प्रकारच्या वस्तू आणि सेवा पुरवण्यासाठी आज यंत्रांचा उपयोग केला जातो. पाणी आणि हवा या नैसर्गिक गोष्टीसुध्दा आपल्याला हव्या तशा मिळवण्यासाठी आता यंत्रांची कास धरली जाते. मुठीत धरता येण्याजोग्या घड्याळापासून ते प्रचंड इमारतींच्या बांधकामाच्या जागी दिसणार्‍या अगडबंब जायंट क्रेन्सपर्यंत अनेक प्रकारची आणि विविध आकारांची यंत्रे आता आपल्याला जाता येता दिसत असतात.

साखरेच्या कारखान्यात उसापासून साखर तयार होईपर्यंत अनेक प्रक्रिया केल्या जातात. उसाचे मोठेमोठे तुकडे होतात, त्यांचे बारीक तुकडे करून त्यांना चेचून त्यातला रस बाहेर काढतात, रस आणि चोथा वेगळा करतात, उसाच्या रसात काही रसायने मिसळून त्यांना वेगाने घुसळल्यावर त्यातून मळी बाहेर निघते. स्वच्छ रस तापवून त्यातल्या पाण्याची वाफ करून तिला वेगळे करतात आणि अखेरच्या टप्प्यात त्या दाट झालेल्या द्रावापासून साखरेचे दाणे तयार होऊन घरंगळत बाहेर पडतात. या सगळ्या प्रक्रिया अनेक टप्प्यांमध्ये केल्या जातात आणि त्यासाठी निरनिराळ्या प्रकारची यंत्रे लागतात. शिवाय मागील टप्प्यावरून पदार्थ पुढील टप्प्याकडे वाहून नेण्याचे कामसुध्दा खास यंत्रांकरवीच (कन्व्हेयर्सने) केले जाते. या सगळ्या प्रकारच्या यंत्रांची निर्मिती करण्याचा एक मोठा उद्योग उभा राहिला आहे. या उद्योगातील यंत्रांना मशीन टूल्स असे म्हणतात.
कोणतेही यंत्र आकाराने लहान असो किंवा मोठे असो, त्याची विशिष्ट रचना असते. एका दणकट सांगाड्याच्या आत इतर अनेक सुटे भाग बसवून एकमेकांमध्ये गुंतवलेले असतात. हे भाग मुख्यतः निरनिराळ्या आकाराची चक्रे किंवा तरफा असतात. चक्रे गोल फिरतात आणि तरफांचे दांडे खाली वर किंवा मागे पुढे सरकत असतात. त्यांच्या या सतत किंवा वारंवार होत असलेल्या हालचालीमधून ईप्सित कार्य साधले जाते. यातले बहुतेक भाग कोणत्या ना कोणत्या धातूपासून तयार केले जातात आणि त्यातही ते प्रामुख्याने लोखंडाच्या वा पोलादाच्या एकाद्या मिश्रधातूचे असतात. या कामासाठी खास प्रकारची प्लास्टिक्स, फायबर ग्लास, कार्बन काँपोझिट्स यासारख्या कृत्रिम पदार्थांचा उपयोग आता सुरू झाला असला तरी अजून तो काही विशिष्ट कामांपुरता मर्यादित आहे. त्यामुळे मशीन टूल्सची निर्मिती ही बहुतांशपणे लोहमिश्रित धातूंपासून होते. त्यामधील भागांना (पार्ट्सना) त्यांचा विशिष्ट आकार देणे हे त्या निर्मितीच्या क्रियेमधील मुख्य काम असते. आपल्याला ज्या प्रकारचे काम यंत्राकडून करवून घ्यायचे आहे त्यानुसार आधी त्याचा एक ढोबळ आराखडा केला जातो. त्या यंत्राकडून ते काम करवून घेण्याच्या दृष्टीने त्यात आवश्यक असणारे भाग आणि त्यांची रचना ठरवली गेल्यानंतर त्या सर्वांची तपशीलवार ड्रॉइंग्ज तयार होतात आणि त्यानुसार ते यंत्र तयार करण्याचे काम केले जाते.

यंत्रे तयार करणार्‍या कारखान्यांमध्ये अनेक विभाग असतात. फॅब्रिकेशन शॉप, मशीन शॉप, हीट ट्रीटमेंट फॅसिलिटी, असेंब्ली शॉप वगैरे त्यातले मुख्य विभाग आहेत. मोठ्या यंत्रांचे सांगाडे फॅब्रिकेशन शॉपमध्ये तयार होतात. पोलादाच्या जाड प्लेट्सना ऑक्सीऍसिटिलीनसारख्या प्रखर धगीच्या ज्वालेने कापून हव्या त्या आकाराचे तुकडे केले जातात. सरळ रेषेतील चौकोनी किंवा वर्तुळाकार आकाराचे तुकडे करण्याची सोय यात असतेच, पण एकादा वाकडा तिकडा भाग, हवा असेल तर अगदी भारताचा नकाशासुध्दा प्लेटमधून बरोबर कापण्याची सोय त्या यंत्रात असते. शिंपी ज्याप्रमाणे कपडे बेतून त्यासाठी कापडावर रेघा मारून कटिंग करतात तशाच स्वरूपाचे काम या विभागात लोखंडाच्या प्लेट्सवर केले जाते. कापलेले हे तुकडे वेल्डिंगने एकमेकांना जोडून सांगाडा तयार केला जातो. जे तुकडे एकमेकांना जोडायचे असतात त्यांच्या कडा वेल्डिंगच्या क्रियेत अत्यंत प्रखर अशा विजेच्या ठिणगीद्वारे (आर्कने) वितळवल्या जातात. वितळलेले धातू एकमेकांत मिसळून एकसंध होतात आणि थंड झाल्यावर सुध्दा एकमेकांना घट्ट पकडून ठेवतात. पूर्वीच्या काळी यंत्रांचे सांगाडे भट्टी(फाउंड्री)मध्ये ओतीव काम (कास्टिंग) करून तयार करण्यावर भर दिला जात होता, आजकाल त्याचे प्रमाण कमी होत चालले आहे. पातळ पत्र्यांना वाकवून किंवा प्रेसमध्ये साच्यावर ठोकून हवा तसा आकार दिला जातो. मोटारीचा बाहेरचा आकार, दरवाजे वगैरे पत्र्याचे भाग अशा प्रकारे तयार करतात.

धातूच्या वस्तूंना निरनिराळे आकार देण्यासाठी मशीन शॉपमध्ये अनेक प्रकारांची यंत्रे असतात. त्यामधील लेथ या प्रकारात जॉब स्वतःभोवती फिरत असतो आणि त्याला तीक्ष्ण असे टूल लावून त्याची सोलपटे काढली जातात. काही अंशी कुंभाराच्या चाकाचाच लेथ हा अवतार असतो. कुंभाराच्या चाकावर फिरत असलेल्या मातीच्या गोळ्याला हाताच्या बोटांनी दाबून तो आकार देतो, लेथमध्ये ते काम धारदार हत्यार करते. पण काही अपवाद वगळता लेथमधील चाकाचा आंस आडवा असतो, तर कुंभाराचे चाकच नेहमी आडवे असते आणि उभ्या आंसाभोवती फिरते. मिलिंग मशीनमध्ये कार्यवस्तू (जॉब) स्थिर असते आणि सुदर्शन चक्रासारखे धारदार चक्र फिरता फिरता त्याची सोलपटे काढते. ड्रिलमध्ये सुध्दा जॉब स्थिर असतो आणि फिरणा-या चाकाच्या दांड्याच्या अग्रभागी असलेले ड्रिल त्यात भोक पाडते. हे यंत्र बहुतेकांनी घरातील भिंतीवर खिळे ठोकण्यासाठी वापरतांना पाहिले असेल. बोअरिंग मशीन मिलिंग मशीनसारखेच असते, पण यात सुदर्शन चक्र लावता येते त्याचप्रमाणे लेथसारखे सरळ हत्यार किंवा ड्रिलसारखे भोक पाडणारे अस्त्रसुध्दा बसवता येते. शेपिंग मशीनमधील हत्यार सरळ रेषेत मागे पुढे सरकून सोलपटे काढते. याचे काम सुताराच्या रंध्यासारखे असते. प्लेनिंग मशीनमध्येसुध्दा हेच काम अशाच प्रकारे होते, पण यात हत्यार स्थिर असते आणि जॉब पुढे मागे सरकत असतो. या मुख्य यंत्रांच्या आणि हत्यारांच्या संयोगातून त्यांचे अनंत प्रकार बनवले जातात. ज्या कामात अतीशय सफाई आणि गुळगुळीतपणा यांची आवश्यकता असते त्यात शेवटी ग्राइंडिंग केले जाते. विळी, चाकू, कात्री यांना धार लावण्याचे काम ग्राइंडिंगनेच होते. यातील हत्यार हे अत्यंत कठीण अशा दगडाचे चक्र असते आणि ते खूप वेगाने फिरून लोखंडाचा सूक्ष्म आकाराचा भुगा काढते. अशा प्रकारच्या यंत्रांद्वारे यंत्रांची चाके, दांडे वगैरे सर्व प्रकारचे भाग त्यांच्या आकारानुसार तयार केले जातात.
ऊष्णउपचार (हीट ट्रीटमेंट) विभागात लहान मोठ्या आकाराच्या भट्ट्या असतात. पोलादाच्या मिश्रधातूंना विशिष्ट तपमानापर्यंत तापवले आणि पाण्यात किंवा विशिष्ट प्रकारच्या तेलात बुडवून त्वरेने थंड केल्यास त्याचे काठिण्य (हार्डनेस) वाढते. इतिहासकाळात या तंत्राचा वापर करून तलवारींना पाणी दिले जात असे आणि त्यानंतर कानसाने व दगडावर घासून धार दिली तर ती लढाईत बोथट होत नसे. यंत्रांचे गीअरसारखे भाग घर्षणाने लवकर झिजू नयेत यासाठी त्यांचेवर ऊष्णोपचार करून त्यांना मजबूत केले जाते.

जोडणी खात्यात (असेंब्ली शॉपमध्ये) सर्व सुटे भाग एकमेकांना जोडले जातात आणि नट बोल्ट स्क्रू वगैरेनी घट्ट कसून त्यांची जोडणी केली जाते. त्यापूर्वी प्रत्येक भागाचे सूक्ष्म निरीक्षण परीक्षण (इन्पेक्शन टेस्टिंग) करून झालेले असते. जोडणी करतांना त्यांची अत्यंत काळजीपूर्वक तपासणी करून ते एकमेकांना साजेसे असल्याची खात्री करून घेतली जाते. यंत्रामधील फिरणारे किंवा मागे पुढे सरकणारे भाग घट्ट बसले तर अडकतील, आवश्यक त्या हालचाली करणार नाहीत आणि ते भाग जास्तच सैल असतील तर थरथरतील (व्हायब्रेट होतील), आपल्या जागा सोडून किंचित बाजूला सरकतील, त्यामुळे यंत्राचे काम अचूकपणे होणार नाही. या दोन्ही गोष्टी होणार नाहीत याची काळजी घेतली जाते.

जो़डणी केलेले यंत्र परीक्षण विभागात चालवून पाहिले जाते. ते योग्य प्रकारे काम करते याची खात्री करून घेतली जाते. काही यंत्रांच्या बाबतीत त्यापूर्वी आणि काहींच्या बाबतीत सर्वात अखेरीस त्यांची साफसफाई आणि रंगकाम करून त्याला आकर्षक रूप दिले जाते. यंत्रांच्या आकारानुसार तयार करून ठेवलेल्या खोक्यांमध्ये ठेऊन सीलबंद केले जाते. काही महाकाय यंत्रे ट्रक किंवा ट्रेलरवर मावत नाहीत. अशा वेळी संपूर्ण यंत्र एकत्र न पाठवता त्याच्या भागांची ढोबळ विभागणी केली जाते आणि ज्या कारखान्यात ते यंत्र बसवायचे असेल त्या ठिकाणी ते भाग पुन्हा एकमेकांना जोडून ते यंत्र उभे केले जाते.

या विषयाची व्याप्ती खूप मोठी आहे. त्याचा थोडासा परिचय करून देण्याचा हा एक अल्पसा प्रयत्न आहे.