उच्च-स्तरीय एल्युमीनियम और एल्युमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता एक्सट्रूज़न सामग्रियों की विशेषताएँ, वर्गीकरण और विकास संभावनाएँ

1. एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता एक्सट्रूज़न सामग्री की विशेषताएं

इस प्रकार के उत्पाद में विशेष आकार, पतली दीवार की मोटाई, हल्का इकाई भार और बहुत सख्त सहनशीलता आवश्यकताएँ होती हैं। ऐसे उत्पादों को आमतौर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु परिशुद्धता (या अति-परिशुद्धता) प्रोफाइल (पाइप) कहा जाता है, और ऐसे उत्पादों के उत्पादन की तकनीक को परिशुद्धता (या अति-परिशुद्धता) एक्सट्रूज़न कहा जाता है।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता (या अति-परिशुद्धता) एक्सट्रूज़न की मुख्य विशेषताएं हैं:

(1) कई किस्में और छोटे बैच उपलब्ध हैं, और उनमें से अधिकांश विशेष प्रयोजन वाली एक्सट्रूज़न सामग्रियाँ हैं, जिनका उपयोग जीवन के लगभग सभी क्षेत्रों और लोगों के जीवन के सभी पहलुओं में किया जाता है, जिसमें विभिन्न मिश्र धातुओं और अवस्थाओं वाले सभी एक्सट्रूज़न उत्पाद, जैसे पाइप, बार, प्रोफाइल और तार, शामिल हैं। इसके छोटे क्रॉस-सेक्शन, पतली दीवार की मोटाई, हल्के वजन और छोटे बैचों के कारण, इसका उत्पादन व्यवस्थित करना आम तौर पर आसान नहीं होता है।

(2) जटिल आकार और विशेष आकृतियाँ, अधिकतर आकारयुक्त, चपटी, चौड़ी, पंखदार, दाँतेदार, छिद्रयुक्त प्रोफाइल या पाइप। प्रति इकाई आयतन का सतही क्षेत्रफल बड़ा होता है, और उत्पादन तकनीक कठिन होती है।

(3) व्यापक अनुप्रयोग, विशेष प्रदर्शन और कार्यात्मक आवश्यकताएँ। उत्पाद की उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, कई मिश्र धातु अवस्थाओं का चयन किया जाता है, जिसमें 1××× से 8××× श्रृंखला तक लगभग सभी मिश्र धातुएँ और दर्जनों उपचार अवस्थाएँ शामिल हैं, जिनमें उच्च तकनीकी सामग्री होती है।

(4) उत्तम उपस्थिति और पतली दीवार की मोटाई, आम तौर पर 0.5 मिमी से कम, कुछ भी लगभग 0.1 मिमी तक पहुंचते हैं, प्रति मीटर वजन केवल कुछ ग्राम से दसियों ग्राम तक होता है, लेकिन लंबाई कई मीटर या सैकड़ों मीटर तक पहुंच सकती है।

5) अनुभाग की आयामी सटीकता और ज्यामितीय सहिष्णुता आवश्यकताएँ बहुत सख्त हैं। सामान्यतया, छोटे एल्यूमीनियम मिश्र धातु परिशुद्धता प्रोफाइल की सहनशीलता JIS, GB और ASTM मानकों में विशेष ग्रेड सहनशीलता की तुलना में दोगुनी से भी अधिक सख्त होती है। सामान्य परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल की दीवार मोटाई सहनशीलता ±0.04 मिमी और 0.07 मिमी के बीच होनी आवश्यक है, जबकि अति-परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल की अनुभाग आकार सहनशीलता ±0.01 मिमी जितनी अधिक हो सकती है। उदाहरण के लिए, पोटेंशियोमीटर के लिए प्रयुक्त परिशुद्धता एल्यूमीनियम प्रोफाइल का भार 30 ग्राम/मी है, और अनुभाग आकार की सहनशीलता सीमा ±0.07 मिमी है। करघे के लिए परिशुद्धता एल्यूमीनियम प्रोफाइल की अनुप्रस्थ काट आकार सहनशीलता ±0.04 मिमी है, कोण विचलन 0.5° से कम है, और झुकने की डिग्री 0.83×L है। एक अन्य उदाहरण ऑटोमोबाइल के लिए उच्च परिशुद्धता वाली अल्ट्रा-पतली फ्लैट ट्यूब है, जिसकी चौड़ाई 20 मिमी, ऊंचाई 1.7 मिमी, दीवार की मोटाई 0.17±0.01 मिमी और 24 छेद हैं, जो विशिष्ट अल्ट्रा-परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल हैं।

(6) इसमें उच्च तकनीकी सामग्री होती है और इसका उत्पादन बहुत कठिन होता है, और इसके लिए एक्सट्रूज़न उपकरण, औज़ार, बिलेट और उत्पादन प्रक्रियाओं की विशेष आवश्यकता होती है। चित्र 1 कुछ छोटे परिशुद्धता वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल के खंड का एक उदाहरण है।

2. एल्यूमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता बाहर निकालना सामग्री का वर्गीकरण

परिशुद्धता या अति-परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूज़न का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, संचार उपकरणों और अत्याधुनिक विज्ञान, राष्ट्रीय रक्षा और सैन्य उद्योग, परिशुद्धता यांत्रिक उपकरणों, कमजोर वर्तमान उपकरण, एयरोस्पेस, परमाणु उद्योग, ऊर्जा और बिजली, पनडुब्बियों और जहाजों, ऑटोमोबाइल और परिवहन उपकरण, चिकित्सा उपकरण, हार्डवेयर उपकरण, प्रकाश व्यवस्था, फोटोग्राफी और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, परिशुद्धता या अति-परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूज़न को उनकी उपस्थिति विशेषताओं के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: पहली श्रेणी छोटे आयामों वाली प्रोफाइल है। इस प्रकार की प्रोफाइल को अल्ट्रा-स्मॉल प्रोफाइल या मिनी-शेप भी कहा जाता है। इसका समग्र आकार आमतौर पर केवल कुछ मिलीमीटर होता है, न्यूनतम दीवार की मोटाई 0.5 मिमी से कम होती है

दूसरे प्रकार के प्रोफाइल में वे प्रोफाइल होते हैं जो क्रॉस-सेक्शनल आकार में बहुत छोटे नहीं होते हैं, लेकिन बहुत सख्त आयामी सहनशीलता की आवश्यकता होती है, या प्रोफाइल जिनमें एक जटिल क्रॉस-सेक्शनल आकार और पतली दीवार की मोटाई होती है, हालांकि क्रॉस-सेक्शनल आकार बड़ा होता है। चित्रा 2 एक जापानी कंपनी द्वारा 16.3MN क्षैतिज हाइड्रोलिक प्रेस पर ऑटोमोटिव एयर कंडीशनिंग कंडेनसर के लिए एक विशेष स्प्लिट डाई के साथ एक्सट्रूडेड विशेष आकार की ट्यूब (औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम) दिखाता है। इस प्रकार के प्रोफाइल के एक्सट्रूज़न बनाने की कठिनाई पूर्व प्रकार के अल्ट्रा-छोटे प्रोफाइल से कम नहीं है। बड़े क्रॉस-सेक्शन आकार और बहुत सख्त सहनशीलता आवश्यकताओं वाले एक्सट्रूडेड प्रोफाइल को न केवल उन्नत मोल्ड डिज़ाइन तकनीक की आवश्यकता होती है, बल्कि रिक्त से तैयार उत्पाद तक पूरी उत्पादन प्रक्रिया के लिए सख्त प्रबंधन तकनीक की भी आवश्यकता होती है।

1980 के दशक की शुरुआत से, कॉन्फ़ॉर्म निरंतर एक्सट्रूज़न तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोग और औद्योगिक तकनीक के विकास के कारण, छोटे और अति-छोटे प्रोफाइलों के एक्सट्रूज़न का तेज़ी से विकास हुआ है। हालाँकि, उपकरण की सीमाओं, उत्पाद की गुणवत्ता की आवश्यकताओं और एक्सट्रूज़न तकनीक में प्रगति जैसे विभिन्न कारणों से, पारंपरिक एक्सट्रूज़न उपकरणों पर छोटे प्रोफाइलों का उत्पादन अभी भी एक बड़े अनुपात में है। चित्र 2 पारंपरिक स्प्लिट डाई के एक्सट्रूज़न की सटीक प्रोफाइल दिखाता है। साँचे का जीवन (विशेषकर शंट ब्रिज और साँचे के कोर की शक्ति और घिसाव प्रतिरोध) और एक्सट्रूज़न के दौरान सामग्री का प्रवाह इसके उत्पादन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक बन जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रोफ़ाइल को एक्सट्रूज़ करते समय, साँचे के कोर का आकार छोटा और आकार जटिल होता है, और शक्ति और घिसाव प्रतिरोध साँचे के जीवन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। साँचे का जीवन सीधे उत्पादन लागत को प्रभावित करता है। दूसरी ओर, कई सटीक प्रोफाइलों की दीवारें पतली और आकार जटिल होते हैं, और एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान सामग्री का प्रवाह सीधे प्रोफाइल के आकार और आयामी सटीकता को प्रभावित करता है।

बिलेट की सतह पर ऑक्साइड फिल्म और तेल को उत्पाद में प्रवाहित होने से रोकने और उत्पाद की एकरूप और विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, निर्धारित तापमान पर गर्म किए गए बिलेट को एक्सट्रूज़न से पहले छीलकर (जिसे हॉट पीलिंग कहा जाता है) निकाला जा सकता है, और फिर जल्दी से एक्सट्रूज़न के लिए एक्सट्रूज़न बैरल में डाल दिया जाता है। साथ ही, एक एक्सट्रूज़न के बाद अतिरिक्त दबाव हटाने और अगले एक्सट्रूज़न में गैसकेट लगाने की प्रक्रिया के दौरान तेल और गंदगी को गैसकेट से चिपकने से रोकने के लिए एक्सट्रूज़न किए गए गैसकेट को साफ रखना चाहिए।

खंड आयामी सटीकता और आकार एवं स्थिति सहिष्णुता के अनुसार, विशेष परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूज़न को विशेष परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल और लघु (लघु) अति-उच्च परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल में विभाजित किया जा सकता है। सामान्यतः, इसकी सटीकता राष्ट्रीय मानकों (जैसे GB, JIS, ASTM, आदि) से अधिक होती है। अति-उच्च परिशुद्धता को विशेष परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल कहा जाता है। उदाहरण के लिए, आयामी सहिष्णुता ±0.1 मिमी से अधिक होती है, और टूटी हुई सतह की दीवार की मोटाई सहिष्णुता ±0.05 मिमी ~ ±0.03 मिमी प्रोफाइल और पाइप के भीतर होती है।

जब इसकी सटीकता राष्ट्रीय मानक अल्ट्रा-उच्च परिशुद्धता से दोगुनी से अधिक होती है, तो इसे एक छोटा (लघु) अल्ट्रा-उच्च परिशुद्धता एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफ़ाइल कहा जाता है, जैसे कि एक छोटे (लघु) प्रोफ़ाइल या पाइप के लिए ± 0.09 मिमी की आकार सहिष्णुता, ± 0.03 मिमी ~ ± 0.01 मिमी की दीवार मोटाई सहिष्णुता।

3. एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता एक्सट्रूज़न सामग्री की विकास संभावनाएं

2017 में, दुनिया में एल्यूमीनियम प्रसंस्करण सामग्री का उत्पादन और बिक्री 6000kt/a से अधिक हो गई, जिसमें से एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु बाहर निकालना सामग्री का उत्पादन और बिक्री 25000kt/a से अधिक हो गई, जो एल्यूमीनियम के कुल उत्पादन और बिक्री का 40% से अधिक है। एल्यूमीनियम एक्सट्रूडेड मीडियम बार का हिस्सा 90% था, जिसमें से सामान्य प्रोफाइल और बार और छोटे और मध्यम आकार के सिविल बिल्डिंग प्रोफाइल में 80% से अधिक बार, बड़े और मध्यम आकार के प्रोफाइल और विशेष विशेष प्रोफाइल और बार का हिस्सा केवल 15% था। पाइप एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूडेड सामग्री का लगभग 8% हिस्सा है, जबकि आकार के पाइप और विशेष विशेष पाइप पाइप का केवल लगभग 20% हिस्सा हैं। और विशेष प्रोफाइल, बार और पाइप केवल लगभग 15% के लिए जिम्मेदार हैं। ऐसे उत्पादों की मुख्य विशेषताएं हैं: विशेष कार्य या प्रदर्शन; किसी विशेष उद्देश्य के लिए समर्पित; बड़े या छोटे विनिर्देश आकार का होना; अत्यधिक उच्च आयामी सटीकता या सतह आवश्यकताओं के साथ। इसलिए, विविधता अधिक है और बैच कम है, विशेष प्रक्रियाओं को बढ़ाने या कुछ विशेष उपकरणों और औजारों को जोड़ने की आवश्यकता है, उत्पादन कठिन है और तकनीकी सामग्री अधिक है, उत्पादन लागत बढ़ जाती है और अतिरिक्त मूल्य बढ़ जाता है।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी की प्रगति और लोगों के जीवन स्तर में निरंतर सुधार के साथ, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक्सट्रूज़न उत्पादों के उत्पादन, गुणवत्ता और विविधता के लिए उच्च और उच्च आवश्यकताओं को आगे रखा गया है, विशेष रूप से हाल के वर्षों में, उत्पाद निजीकरण के उद्भव ने व्यक्तिगत विशेषताओं और विशिष्ट उपयोगों के साथ विशेष प्रोफाइल और पाइप के विकास को बढ़ावा दिया है।

अति-सटीक प्रोफाइल का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, संचार, डाक और दूरसंचार उपकरणों, परिशुद्ध मशीनरी, परिशुद्ध उपकरणों, कम धारा वाले उपकरणों, एयरोस्पेस, परमाणु पनडुब्बी और जहाज़ों, मोटर वाहन उद्योग और छोटे, पतले दीवार वाले, अति-सटीक भागों के अनुभाग आकार के अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, सहनशीलता की आवश्यकताएँ बहुत सख्त होती हैं, उदाहरण के लिए, अनुभाग रूपरेखा आकार की सहनशीलता ±0.10 मिमी से कम है, और दीवार की मोटाई की सहनशीलता ±0.05 मिमी से कम है। इसके अलावा, एक्सट्रूडेड उत्पादों की समतलता, घुमाव और अन्य आकार और स्थिति की सहनशीलता भी बहुत सख्त होती है। इसके अलावा, विशेष छोटे अति-सटीक एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल की एक्सट्रूज़न प्रक्रिया में, उपकरण, साँचे और प्रक्रिया की बहुत सख्त आवश्यकताएँ होती हैं। आधुनिक उद्योग के तेजी से विकास, अत्याधुनिक राष्ट्रीय रक्षा और वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य उपक्रमों और निजीकरण की डिग्री में सुधार के कारण, छोटे अल्ट्रा-सटीक प्रोफाइल की संख्या, विविधता और गुणवत्ता तेजी से अधिक है, हालांकि हाल के वर्षों में, बहुत सारे उच्च गुणवत्ता वाले छोटे अल्ट्रा-सटीक एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल विकसित और उत्पादित किए गए हैं, लेकिन अभी भी बाजार की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकते हैं, विशेष रूप से, छोटे अल्ट्रा-सटीक एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल और अंतरराष्ट्रीय उन्नत स्तर के उत्पादन के लिए घरेलू तकनीक और उपकरणों के बीच अभी भी एक बड़ा अंतर है, जो घरेलू और विदेशी बाजार की मांग को पूरा नहीं कर सकता है और इसे पकड़ा जाना चाहिए।

4. निष्कर्ष

एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु विशेष परिशुद्धता एक्सट्रूज़न (प्रोफाइल और पाइप) एक जटिल आकार, पतली दीवार की मोटाई, आयामी सहिष्णुता और आकार और स्थिति सटीकता की अत्यधिक मांग वाली सामग्री है। उच्च तकनीकी सामग्री के कारण, उच्च और उत्तम सामग्रियों का उत्पादन कठिन है। यह राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था और राष्ट्रीय रक्षा के लिए एक अपरिहार्य प्रमुख सामग्री है। इसके उपयोगों की सीमा बहुत विस्तृत है और इसकी विकास संभावनाएँ आशाजनक हैं। इस उत्पाद के उत्पादन में बिलेट, टूलींग और एक्सट्रूज़न उपकरण और एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के लिए विशेष आवश्यकताएँ होती हैं। उत्कृष्ट उत्पाद बैचों में प्राप्त करने के लिए कई प्रमुख तकनीकी समस्याओं का समाधान आवश्यक है।

MAT एल्युमिनियम से मे जियांग द्वारा संपादित