एक्सट्रूज़न उत्पादन समस्याओं को हल करने के लिए एल्युमीनियम प्रोफ़ाइल क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन कौशल

जीवन और उत्पादन में एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल का व्यापक रूप से उपयोग होने का कारण यह है कि हर कोई कम घनत्व, संक्षारण प्रतिरोध, उत्कृष्ट विद्युत चालकता, गैर-लौहचुंबकीय गुण, निर्माण क्षमता और पुनर्चक्रण जैसे इसके फायदों को पूरी तरह से पहचानता है।

चीन का एल्युमीनियम प्रोफाइल उद्योग छोटे से बड़े स्तर तक विकसित हुआ है, जब तक कि यह एक प्रमुख एल्युमीनियम प्रोफाइल उत्पादक देश के रूप में विकसित नहीं हो गया, जिसका उत्पादन दुनिया में पहले स्थान पर है। हालाँकि, जैसे-जैसे एल्यूमीनियम प्रोफाइल उत्पादों के लिए बाजार की आवश्यकताएं बढ़ती जा रही हैं, एल्यूमीनियम प्रोफाइल का उत्पादन जटिलता, उच्च परिशुद्धता और बड़े पैमाने पर उत्पादन की दिशा में विकसित हुआ है, जिससे उत्पादन समस्याओं की एक श्रृंखला सामने आई है।

एल्युमीनियम प्रोफाइल ज्यादातर एक्सट्रूज़न द्वारा निर्मित होते हैं। उत्पादन के दौरान, एक्सट्रूडर के प्रदर्शन, मोल्ड के डिजाइन, एल्यूमीनियम रॉड की संरचना, गर्मी उपचार और अन्य प्रक्रिया कारकों पर विचार करने के अलावा, प्रोफ़ाइल के क्रॉस-अनुभागीय डिजाइन पर भी विचार किया जाना चाहिए। सर्वोत्तम प्रोफ़ाइल क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन न केवल स्रोत से प्रक्रिया की कठिनाई को कम कर सकता है, बल्कि उत्पाद की गुणवत्ता और उपयोग प्रभाव में भी सुधार कर सकता है, लागत कम कर सकता है और डिलीवरी समय कम कर सकता है।

यह आलेख उत्पादन में वास्तविक मामलों के माध्यम से एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली कई तकनीकों का सारांश देता है।

1. एल्यूमिनियम प्रोफाइल अनुभाग डिजाइन सिद्धांत

एल्युमीनियम प्रोफ़ाइल एक्सट्रूज़न एक प्रसंस्करण विधि है जिसमें एक गर्म एल्यूमीनियम रॉड को एक्सट्रूज़न बैरल में लोड किया जाता है, और एक दिए गए आकार और आकार के डाई होल से इसे बाहर निकालने के लिए एक्सट्रूडर के माध्यम से दबाव लगाया जाता है, जिससे आवश्यक उत्पाद प्राप्त करने के लिए प्लास्टिक विरूपण होता है। चूंकि एल्यूमीनियम रॉड विरूपण प्रक्रिया के दौरान तापमान, एक्सट्रूज़न गति, विरूपण मात्रा और मोल्ड जैसे विभिन्न कारकों से प्रभावित होती है, इसलिए धातु प्रवाह की एकरूपता को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, जो मोल्ड डिजाइन में कुछ कठिनाइयां लाता है। मोल्ड की मजबूती सुनिश्चित करने और दरारें, ढहने, छिलने आदि से बचने के लिए, प्रोफ़ाइल अनुभाग डिजाइन में निम्नलिखित से बचा जाना चाहिए: बड़े कैंटिलीवर, छोटे उद्घाटन, छोटे छेद, छिद्रपूर्ण, विषम, पतली दीवार वाली, असमान दीवार मोटाई, आदि। डिज़ाइन करते समय, हमें पहले उपयोग, सजावट आदि के संदर्भ में इसके प्रदर्शन को संतुष्ट करना होगा। परिणामी अनुभाग प्रयोग करने योग्य है, लेकिन सबसे अच्छा समाधान नहीं है। क्योंकि जब डिजाइनरों को एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का ज्ञान नहीं होता है और वे प्रासंगिक प्रक्रिया उपकरण को नहीं समझते हैं, और उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताएं बहुत अधिक और सख्त होती हैं, तो योग्यता दर कम हो जाएगी, लागत बढ़ जाएगी, और आदर्श प्रोफ़ाइल का उत्पादन नहीं किया जाएगा। इसलिए, एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल अनुभाग डिज़ाइन का सिद्धांत इसके कार्यात्मक डिज़ाइन को संतुष्ट करते हुए यथासंभव सरलतम प्रक्रिया का उपयोग करना है।

2. एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल इंटरफ़ेस डिज़ाइन पर कुछ सुझाव

2.1 त्रुटि क्षतिपूर्ति

प्रोफ़ाइल उत्पादन में समापन सामान्य दोषों में से एक है। मुख्य कारण इस प्रकार हैं:

(1) गहरे क्रॉस-सेक्शन के उद्घाटन वाले प्रोफाइल अक्सर बाहर निकाले जाने पर बंद हो जाएंगे।

(2) प्रोफाइल को खींचने और सीधा करने से समापन तेज हो जाएगा।

(3) कुछ संरचनाओं के साथ गोंद-इंजेक्टेड प्रोफाइल भी गोंद इंजेक्ट होने के बाद कोलाइड के सिकुड़न के कारण बंद हो जाएंगे।

यदि उपर्युक्त समापन गंभीर नहीं है, तो मोल्ड डिज़ाइन के माध्यम से प्रवाह दर को नियंत्रित करके इसे टाला जा सकता है; लेकिन यदि कई कारक आरोपित हैं और मोल्ड डिजाइन और संबंधित प्रक्रियाएं समापन को हल नहीं कर सकती हैं, तो क्रॉस-सेक्शन डिजाइन में पूर्व-मुआवजा दिया जा सकता है, यानी प्री-ओपनिंग।

प्री-ओपनिंग मुआवज़े की राशि का चयन उसकी विशिष्ट संरचना और पिछले समापन अनुभव के आधार पर किया जाना चाहिए। इस समय, मोल्ड ओपनिंग ड्राइंग (प्री-ओपनिंग) और तैयार ड्राइंग का डिज़ाइन अलग-अलग है (चित्र 1)।

2.2 बड़े आकार के अनुभागों को कई छोटे अनुभागों में विभाजित करें

बड़े पैमाने पर एल्यूमीनियम प्रोफाइल के विकास के साथ, कई प्रोफाइल के क्रॉस-अनुभागीय डिजाइन बड़े और बड़े होते जा रहे हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें समर्थन देने के लिए बड़े एक्सट्रूडर, बड़े मोल्ड, बड़े एल्यूमीनियम छड़ आदि जैसे उपकरणों की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है। , और उत्पादन लागत में तेजी से वृद्धि होती है। कुछ बड़े आकार के खंडों के लिए जिन्हें स्प्लिसिंग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, उन्हें डिज़ाइन के दौरान कई छोटे खंडों में विभाजित किया जाना चाहिए। इससे न केवल लागत कम हो सकती है, बल्कि समतलता, वक्रता और सटीकता सुनिश्चित करना भी आसान हो जाएगा (चित्र 2)।

2.3 इसकी सपाटता में सुधार करने के लिए मजबूत पसलियों की स्थापना करें

प्रोफ़ाइल अनुभागों को डिज़ाइन करते समय समतलता की आवश्यकताएं अक्सर सामने आती हैं। उनकी उच्च संरचनात्मक ताकत के कारण छोटे-स्पैन प्रोफाइल में समतलता सुनिश्चित करना आसान होता है। लंबे समय तक चलने वाली प्रोफाइल बाहर निकालने के तुरंत बाद अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के कारण शिथिल हो जाएगी, और बीच में सबसे अधिक झुकने वाले तनाव वाला हिस्सा सबसे अधिक अवतल होगा। इसके अलावा, क्योंकि दीवार पैनल लंबा है, तरंगें उत्पन्न करना आसान है, जिससे विमान की रुक-रुक कर स्थिति खराब हो जाएगी। इसलिए, क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन में बड़े आकार की फ्लैट प्लेट संरचनाओं से बचा जाना चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो इसकी सपाटता में सुधार के लिए बीच में मजबूत पसलियों को स्थापित किया जा सकता है। (चित्र तीन)

2.4 माध्यमिक प्रसंस्करण

प्रोफ़ाइल उत्पादन प्रक्रिया में, कुछ अनुभागों को एक्सट्रूज़न प्रसंस्करण द्वारा पूरा करना मुश्किल होता है। अगर ऐसा किया भी जा सकता है, तो भी प्रसंस्करण और उत्पादन लागत बहुत अधिक होगी। इस समय, अन्य प्रसंस्करण विधियों पर विचार किया जा सकता है।

केस 1: प्रोफ़ाइल अनुभाग पर 4 मिमी से कम व्यास वाले छेद से मोल्ड की ताकत अपर्याप्त हो जाएगी, आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाएगी, और प्रक्रिया करना मुश्किल हो जाएगा। छोटे छेदों को हटाने और उसके स्थान पर ड्रिलिंग का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

केस 2: साधारण यू-आकार के खांचे का उत्पादन मुश्किल नहीं है, लेकिन अगर खांचे की गहराई और खांचे की चौड़ाई 100 मिमी से अधिक है, या खांचे की चौड़ाई और खांचे की गहराई का अनुपात अनुचित है, तो अपर्याप्त मोल्ड ताकत और उद्घाटन सुनिश्चित करने में कठिनाई जैसी समस्याएं होंगी। उत्पादन के दौरान भी सामना किया जाएगा। प्रोफ़ाइल अनुभाग को डिज़ाइन करते समय, उद्घाटन को बंद माना जा सकता है, ताकि अपर्याप्त ताकत वाले मूल ठोस मोल्ड को एक स्थिर विभाजन मोल्ड में बदल दिया जा सके, और बाहर निकालना के दौरान विरूपण खोलने की कोई समस्या नहीं होगी, जिससे आकार बनाना आसान हो जाएगा बनाए रखना। इसके अलावा, डिज़ाइन के दौरान उद्घाटन के दोनों सिरों के बीच कनेक्शन पर कुछ विवरण किए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए: वी-आकार के निशान, छोटे खांचे आदि सेट करें, ताकि अंतिम मशीनिंग के दौरान उन्हें आसानी से हटाया जा सके (चित्र 4)।

2.5 बाहर से जटिल लेकिन अंदर से सरल

क्रॉस-सेक्शन में कैविटी है या नहीं, इसके अनुसार एल्युमीनियम प्रोफाइल एक्सट्रूज़न मोल्ड्स को ठोस मोल्ड्स और शंट मोल्ड्स में विभाजित किया जा सकता है। ठोस सांचों का प्रसंस्करण अपेक्षाकृत सरल है, जबकि शंट सांचों के प्रसंस्करण में गुहाएं और कोर हेड जैसी अपेक्षाकृत जटिल प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। इसलिए, प्रोफ़ाइल अनुभाग के डिज़ाइन पर पूरा ध्यान दिया जाना चाहिए, अर्थात, अनुभाग के बाहरी समोच्च को अधिक जटिल बनाया जा सकता है, और खांचे, पेंच छेद आदि को यथासंभव परिधि पर रखा जाना चाहिए , जबकि इंटीरियर यथासंभव सरल होना चाहिए, और सटीकता की आवश्यकताएं बहुत अधिक नहीं हो सकतीं। इस तरह, मोल्ड प्रसंस्करण और रखरखाव दोनों बहुत सरल हो जाएंगे, और उपज दर में भी सुधार होगा।

2.6 आरक्षित मार्जिन

एक्सट्रूज़न के बाद, एल्यूमीनियम प्रोफाइल में ग्राहकों की जरूरतों के अनुसार अलग-अलग सतह उपचार विधियां होती हैं। उनमें से, पतली फिल्म परत के कारण एनोडाइजिंग और इलेक्ट्रोफोरेसिस विधियों का आकार पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। यदि पाउडर कोटिंग की सतह उपचार विधि का उपयोग किया जाता है, तो पाउडर आसानी से कोनों और खांचे में जमा हो जाएगा, और एक परत की मोटाई 100 माइक्रोन तक पहुंच सकती है। यदि यह एक असेंबली स्थिति है, जैसे स्लाइडर, तो इसका मतलब होगा कि स्प्रे कोटिंग की 4 परतें हैं। 400 μm तक की मोटाई संयोजन को असंभव बना देगी और उपयोग को प्रभावित करेगी।

इसके अलावा, जैसे-जैसे एक्सट्रूज़न की संख्या बढ़ती है और मोल्ड घिसता है, प्रोफ़ाइल स्लॉट का आकार छोटा और छोटा होता जाएगा, जबकि स्लाइडर का आकार बड़ा और बड़ा होता जाएगा, जिससे असेंबली अधिक कठिन हो जाएगी। उपरोक्त कारणों के आधार पर, असेंबली सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन के दौरान विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार उचित मार्जिन आरक्षित किया जाना चाहिए।

2.7 सहिष्णुता अंकन

क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन के लिए, पहले असेंबली ड्राइंग तैयार की जाती है और फिर प्रोफ़ाइल उत्पाद ड्राइंग तैयार की जाती है। सही असेंबली ड्राइंग का मतलब यह नहीं है कि प्रोफ़ाइल उत्पाद की ड्राइंग एकदम सही है। कुछ डिज़ाइनर आयाम और सहनशीलता अंकन के महत्व को अनदेखा करते हैं। चिह्नित स्थान आम तौर पर वे आयाम होते हैं जिनकी गारंटी की आवश्यकता होती है, जैसे: असेंबली स्थिति, उद्घाटन, नाली की गहराई, नाली की चौड़ाई, आदि, और मापने और निरीक्षण करने में आसान होते हैं। सामान्य आयामी सहनशीलता के लिए, राष्ट्रीय मानक के अनुसार संबंधित सटीकता स्तर का चयन किया जा सकता है। कुछ महत्वपूर्ण असेंबली आयामों को ड्राइंग में विशिष्ट सहनशीलता मूल्यों के साथ चिह्नित करने की आवश्यकता है। यदि सहनशीलता बहुत बड़ी है, तो संयोजन अधिक कठिन होगा, और यदि सहनशीलता बहुत छोटी है, तो उत्पादन लागत बढ़ जाएगी। एक उचित सहनशीलता सीमा के लिए डिज़ाइनर के दैनिक अनुभव संचय की आवश्यकता होती है।

2.8 विस्तृत समायोजन

विवरण सफलता या विफलता निर्धारित करते हैं, और प्रोफ़ाइल क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन के लिए भी यही सच है। छोटे परिवर्तन न केवल मोल्ड की रक्षा कर सकते हैं और प्रवाह दर को नियंत्रित कर सकते हैं, बल्कि सतह की गुणवत्ता में भी सुधार कर सकते हैं और उपज दर में वृद्धि कर सकते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों में से एक है कोनों को गोल करना। एक्सट्रूडेड प्रोफाइल में बिल्कुल तेज कोने नहीं हो सकते क्योंकि तार काटने में उपयोग किए जाने वाले पतले तांबे के तारों में भी व्यास होते हैं। हालाँकि, कोनों पर प्रवाह की गति धीमी है, घर्षण बड़ा है, और तनाव केंद्रित है, अक्सर ऐसी स्थितियाँ होती हैं जहाँ बाहर निकालना निशान स्पष्ट होते हैं, आकार को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, और सांचों के छिलने का खतरा होता है। इसलिए, इसके उपयोग को प्रभावित किए बिना गोलाई त्रिज्या को यथासंभव बढ़ाया जाना चाहिए।

भले ही यह एक छोटी एक्सट्रूज़न मशीन द्वारा निर्मित हो, प्रोफ़ाइल की दीवार की मोटाई 0.8 मिमी से कम नहीं होनी चाहिए, और अनुभाग के प्रत्येक भाग की दीवार की मोटाई 4 गुना से अधिक भिन्न नहीं होनी चाहिए। डिज़ाइन के दौरान, नियमित डिस्चार्ज आकार और आसान मोल्ड मरम्मत सुनिश्चित करने के लिए दीवार की मोटाई में अचानक बदलाव पर विकर्ण रेखाओं या चाप संक्रमण का उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, पतली दीवार वाली प्रोफाइल में बेहतर लोच होती है, और कुछ गसेट, बैटन आदि की दीवार की मोटाई लगभग 1 मिमी हो सकती है। डिज़ाइन में विवरण समायोजित करने के लिए कई अनुप्रयोग हैं, जैसे कोण समायोजित करना, दिशा बदलना, ब्रैकट को छोटा करना, अंतराल बढ़ाना, समरूपता में सुधार करना, सहनशीलता समायोजित करना आदि। संक्षेप में, प्रोफ़ाइल क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन को निरंतर सारांश और नवीनता की आवश्यकता होती है, और पूरी तरह से विचार करता है मोल्ड डिजाइन, विनिर्माण और उत्पादन प्रक्रियाओं के साथ संबंध।

3. निष्कर्ष

एक डिज़ाइनर के रूप में, प्रोफ़ाइल उत्पादन से सर्वोत्तम आर्थिक लाभ प्राप्त करने के लिए, डिज़ाइन के दौरान उत्पाद के संपूर्ण जीवन चक्र के सभी कारकों पर विचार किया जाना चाहिए, जिसमें उपयोगकर्ता की ज़रूरतें, डिज़ाइन, विनिर्माण, गुणवत्ता, लागत आदि शामिल हैं, प्राप्त करने का प्रयास करें पहली बार उत्पाद विकास में सफलता। डिज़ाइन परिणामों की भविष्यवाणी करने और उन्हें पहले से सही करने के लिए उत्पाद उत्पादन की दैनिक ट्रैकिंग और प्रत्यक्ष जानकारी के संग्रह और संचय की आवश्यकता होती है।