एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न प्रक्रिया और तकनीकी नियंत्रण बिंदु

सामान्यतया, उच्च यांत्रिक गुण प्राप्त करने के लिए, उच्च निष्कासन तापमान का चयन किया जाना चाहिए। हालाँकि, 6063 मिश्र धातु के लिए, जब सामान्य निष्कासन तापमान 540°C से अधिक होता है, तो प्रोफ़ाइल के यांत्रिक गुण नहीं बढ़ेंगे, और जब यह 480°C से कम होता है, तो तन्य शक्ति अयोग्य हो सकती है।
यदि एक्सट्रूज़न तापमान बहुत अधिक है, तो एल्यूमीनियम के साँचे से चिपकने के कारण उत्पाद पर बुलबुले, दरारें, सतह पर खरोंच और यहाँ तक कि गड़गड़ाहट भी दिखाई देगी। इसलिए, उच्च सतह गुणवत्ता वाले उत्पाद प्राप्त करने के लिए, अपेक्षाकृत कम एक्सट्रूज़न तापमान का उपयोग अक्सर किया जाता है।
एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न की उत्पादन क्षमता में सुधार के लिए अच्छे उपकरण भी महत्वपूर्ण हैं, खासकर एल्युमीनियम एक्सट्रूडर, एल्युमीनियम रॉड हीटिंग फर्नेस और मोल्ड हीटिंग फर्नेस के तीन प्रमुख घटकों के लिए। इसके अलावा, सबसे ज़रूरी चीज़ है एक उत्कृष्ट एक्सट्रूज़न ऑपरेटर का होना।
थर्मल विश्लेषण
एल्युमीनियम की छड़ों और छड़ों को एक्सट्रूज़न से पहले सोल्वस तापमान के करीब तापमान तक गर्म किया जाना चाहिए, ताकि एल्युमीनियम की छड़ में मौजूद मैग्नीशियम पिघलकर एल्युमीनियम सामग्री में समान रूप से प्रवाहित हो सके। जब एल्युमीनियम की छड़ को एक्सट्रूडर में डाला जाता है, तो तापमान में ज़्यादा बदलाव नहीं होता है।
जब एक्सट्रूडर चालू होता है, तो एक्सट्रूज़न रॉड का विशाल धक्का बल नरम एल्यूमीनियम सामग्री को डाई होल से बाहर धकेलता है, जिससे बहुत अधिक घर्षण उत्पन्न होता है, जो तापमान में परिवर्तित हो जाता है, जिससे एक्सट्रूज़न प्रोफ़ाइल का तापमान सॉल्वस तापमान से अधिक हो जाता है। इस समय, मैग्नीशियम पिघलकर चारों ओर प्रवाहित होता है, जो अत्यंत अस्थिर होता है।
तापमान बढ़ाते समय, यह सॉलिडस तापमान से ज़्यादा नहीं होना चाहिए, अन्यथा एल्युमीनियम भी पिघल जाएगा और प्रोफ़ाइल नहीं बन पाएगी। 6000 श्रृंखला मिश्र धातु को उदाहरण के तौर पर लेते हुए, एल्युमीनियम रॉड का तापमान 400-540°C के बीच रखा जाना चाहिए, और अधिमानतः 470-500°C।
यदि तापमान बहुत अधिक है, तो यह फाड़ का कारण बनेगा, यदि यह बहुत कम है, तो निष्कासन की गति कम हो जाएगी, और निष्कासन द्वारा उत्पन्न अधिकांश घर्षण ऊष्मा में परिवर्तित हो जाएगा, जिससे तापमान बढ़ जाएगा। तापमान वृद्धि निष्कासन की गति और निष्कासन दबाव के समानुपाती होती है।
आउटलेट तापमान 550-575°C के बीच रखा जाना चाहिए, कम से कम 500-530°C से ऊपर, अन्यथा एल्यूमीनियम मिश्र धातु में मैग्नीशियम पिघल नहीं पाएगा और धातु के गुणों को प्रभावित करेगा। लेकिन यह सॉलिडस तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए, बहुत अधिक आउटलेट तापमान फटने का कारण बनेगा और प्रोफ़ाइल की सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।
एल्युमीनियम छड़ के इष्टतम निष्कासन तापमान को निष्कासन गति के साथ समायोजित किया जाना चाहिए ताकि निष्कासन तापमान का अंतर सॉल्वस तापमान से कम और सॉलिडस तापमान से अधिक न हो। विभिन्न मिश्र धातुओं के सॉल्वस तापमान अलग-अलग होते हैं। उदाहरण के लिए, 6063 मिश्र धातु का सॉल्वस तापमान 498°C है, जबकि 6005 मिश्र धातु का सॉल्वस तापमान 510°C है।
ट्रैक्टर की गति
ट्रैक्टर की गति उत्पादन क्षमता का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। हालाँकि, विभिन्न प्रोफाइल, आकार, मिश्र धातु, आकार आदि ट्रैक्टर की गति को प्रभावित कर सकते हैं, जिसे सामान्यीकृत नहीं किया जा सकता। आधुनिक पश्चिमी एक्सट्रूज़न प्रोफ़ाइल कारखाने 80 मीटर प्रति मिनट की ट्रैक्टर गति प्राप्त कर सकते हैं।
एक्सट्रूज़न रॉड की गति उत्पादकता का एक और महत्वपूर्ण संकेतक है। इसे मिलीमीटर प्रति मिनट में मापा जाता है और उत्पादन दक्षता का अध्ययन करते समय एक्सट्रूज़न रॉड की गति अक्सर ट्रैक्टर की गति से अधिक विश्वसनीय होती है।
एक्सट्रूडेड प्रोफाइल की गुणवत्ता के लिए मोल्ड का तापमान बहुत महत्वपूर्ण है। एक्सट्रूज़न से पहले मोल्ड का तापमान लगभग 426°C पर रखा जाना चाहिए, अन्यथा यह आसानी से बंद हो जाएगा या मोल्ड को नुकसान भी पहुँचा सकता है। शमन का उद्देश्य मिश्रधातु तत्व मैग्नीशियम को "जमाना" है, अस्थिर मैग्नीशियम परमाणुओं को स्थिर करना और उन्हें जमने से रोकना है, ताकि प्रोफाइल की मजबूती बनी रहे।
तीन मुख्य शमन विधियाँ हैं: वायु शीतलन, जल धुंध शीतलन, जल टैंक शीतलन। प्रयुक्त शमन का प्रकार, निष्कासन गति, मोटाई और प्रोफ़ाइल के आवश्यक भौतिक गुणों, विशेष रूप से शक्ति आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। मिश्र धातु का प्रकार, मिश्र धातु की कठोरता और प्रत्यास्थता गुणों का एक व्यापक संकेत है। अमेरिकन एल्युमीनियम एसोसिएशन द्वारा एल्युमीनियम मिश्र धातु के प्रकारों को विस्तार से निर्दिष्ट किया गया है, और पाँच मूल अवस्थाएँ हैं:
एफ का अर्थ है “जैसा गढ़ा गया”।
O का अर्थ है “एनील्ड गढ़ा उत्पाद”।
टी का मतलब है कि इसे “गर्मी उपचार” दिया गया है।
W का अर्थ है कि सामग्री को विलयन ऊष्मा उपचारित किया गया है।
एच उन गैर-ताप उपचार योग्य मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है जो "शीत कर्मित" या "तनाव कठोरित" हैं।
तापमान और समय दो ऐसे सूचकांक हैं जिन पर कृत्रिम उम्र बढ़ने के दौरान सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है। कृत्रिम उम्र बढ़ने वाली भट्टी में, तापमान का हर हिस्सा समान होना चाहिए। हालाँकि कम तापमान पर उम्र बढ़ने से प्रोफाइल की मजबूती में सुधार हो सकता है, लेकिन आवश्यक समय को भी उसी के अनुसार बढ़ाना होगा। सर्वोत्तम धातु भौतिक गुण प्राप्त करने के लिए, उपयुक्त एल्युमीनियम मिश्र धातु और उसके इष्टतम रूप का चयन करना, उपयुक्त शमन विधि का उपयोग करना, और उपज में सुधार के लिए उपयुक्त उम्र बढ़ने के तापमान और उम्र बढ़ने के समय को नियंत्रित करना आवश्यक है। उपज उत्पादन क्षमता का एक और महत्वपूर्ण सूचकांक है। सैद्धांतिक रूप से 100% उपज प्राप्त करना असंभव है, क्योंकि ट्रैक्टर और स्ट्रेचर के पिंच मार्क के कारण बट सामग्री को काट देंगे।
MAT एल्युमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित