એલ્યુમિનિયમ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા અને તકનીકી નિયંત્રણ બિંદુઓ

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો મેળવવા માટે, ઉચ્ચ એક્સટ્રુઝન તાપમાન પસંદ કરવું જોઈએ. જો કે, 6063 એલોય માટે, જ્યારે સામાન્ય એક્સટ્રુઝન તાપમાન 540°C કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે પ્રોફાઇલના યાંત્રિક ગુણધર્મો હવે વધશે નહીં, અને જ્યારે તે 480°C કરતા ઓછું હોય, ત્યારે તાણ શક્તિ અયોગ્ય હોઈ શકે છે.
જો એક્સટ્રુઝનનું તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો એલ્યુમિનિયમ મોલ્ડને ચોંટી જવાને કારણે ઉત્પાદન પર પરપોટા, તિરાડો અને સપાટી પરના સ્ક્રેચ અને બરર્સ પણ દેખાશે. તેથી, ઉચ્ચ સપાટીની ગુણવત્તાવાળા ઉત્પાદનો મેળવવા માટે, પ્રમાણમાં ઓછા ઉત્તોદન તાપમાનનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.
એલ્યુમિનિયમ એક્સટ્રુઝન, ખાસ કરીને એલ્યુમિનિયમ એક્સટ્રુડર, એલ્યુમિનિયમ રોડ હીટિંગ ફર્નેસ અને મોલ્ડ હીટિંગ ફર્નેસના ત્રણ મુખ્ય ટુકડાઓ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે સારા સાધનો પણ મુખ્ય બિંદુ છે. વધુમાં, સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે એક ઉત્તમ એક્સટ્રુઝન ઓપરેટર હોવું.
થર્મલ વિશ્લેષણ
એલ્યુમિનિયમના સળિયા અને સળિયાને સોલવસ તાપમાનની નજીકના તાપમાને પહોંચવા માટે એક્સટ્રુઝન પહેલાં પ્રી-હીટ કરવાની જરૂર છે, જેથી એલ્યુમિનિયમના સળિયામાંનું મેગ્નેશિયમ ઓગળી શકે અને એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીમાં સમાનરૂપે વહી શકે. જ્યારે એલ્યુમિનિયમ સળિયાને એક્સ્ટ્રુડરમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તાપમાનમાં વધુ ફેરફાર થતો નથી.
જ્યારે એક્સ્ટ્રુડર શરૂ થાય છે, ત્યારે એક્સટ્રુડિંગ સળિયાનું વિશાળ દબાણ બળ નરમ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીને ડાઇ હોલમાંથી બહાર ધકેલે છે, જે ઘણું ઘર્ષણ પેદા કરે છે, જે તાપમાનમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેથી એક્સટ્રુડ પ્રોફાઇલનું તાપમાન સોલવસ તાપમાન કરતાં વધી જાય છે. આ સમયે, મેગ્નેશિયમ પીગળે છે અને આસપાસ વહે છે, જે અત્યંત અસ્થિર છે.
જ્યારે તાપમાન વધારવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઘન તાપમાન કરતા વધારે હોવું જોઈએ નહીં, અન્યથા એલ્યુમિનિયમ પણ ઓગળી જશે, અને પ્રોફાઇલની રચના થઈ શકશે નહીં. ઉદાહરણ તરીકે 6000 સીરિઝ એલોય લેતા, એલ્યુમિનિયમ સળિયાનું તાપમાન 400-540°C, પ્રાધાન્ય 470-500°C વચ્ચે રાખવું જોઈએ.
જો તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો તે ફાટવાનું કારણ બને છે, જો તે ખૂબ ઓછું હોય, તો એક્સટ્રુઝનની ઝડપ ઓછી થઈ જાય છે, અને એક્સટ્રુઝન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા મોટાભાગના ઘર્ષણને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવશે, જેના કારણે તાપમાનમાં વધારો થશે. તાપમાનમાં વધારો એક્સટ્રુઝન સ્પીડ અને એક્સટ્રુઝન પ્રેશર માટે પ્રમાણસર છે.
આઉટલેટનું તાપમાન 550-575°C ની વચ્ચે રાખવું જોઈએ, ઓછામાં ઓછું 500-530°Cથી ઉપર, અન્યથા એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં મેગ્નેશિયમ ઓગળી શકાશે નહીં અને ધાતુના ગુણધર્મોને અસર કરશે. પરંતુ તે સોલિડસ તાપમાન કરતા વધારે ન હોવું જોઈએ, ખૂબ ઊંચું આઉટલેટ તાપમાન ફાટવાનું કારણ બનશે અને પ્રોફાઇલની સપાટીની ગુણવત્તાને અસર કરશે.
એલ્યુમિનિયમ સળિયાનું શ્રેષ્ઠ એક્સટ્રુઝન તાપમાન એક્સટ્રુઝન સ્પીડ સાથે સંયોજનમાં ગોઠવવું જોઈએ જેથી એક્સટ્રુઝન તાપમાનનો તફાવત સોલવસ તાપમાન કરતા ઓછો ન હોય અને સોલિડસ તાપમાન કરતા વધારે ન હોય. વિવિધ એલોયમાં વિવિધ સોલવસ તાપમાન હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 6063 એલોયનું સોલવસ તાપમાન 498°C છે, જ્યારે 6005 એલોયનું તાપમાન 510°C છે.
ટ્રેક્ટરની ઝડપ
ટ્રેક્ટરની ઝડપ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાનું મહત્વનું સૂચક છે. જો કે, વિવિધ રૂપરેખાઓ, આકાર, એલોય, કદ વગેરે ટ્રેક્ટરની ગતિને અસર કરી શકે છે, જે સામાન્ય કરી શકાતી નથી. આધુનિક વેસ્ટર્ન એક્સટ્રુઝન પ્રોફાઈલ ફેક્ટરીઓ 80 મીટર પ્રતિ મિનિટની ટ્રેક્ટરની ઝડપ હાંસલ કરી શકે છે.
એક્સટ્રુઝન રોડ રેટ એ ઉત્પાદકતાનું બીજું મહત્વનું સૂચક છે. તે મિલીમીટર પ્રતિ મિનિટમાં માપવામાં આવે છે અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાનો અભ્યાસ કરતી વખતે એક્સટ્રુઝન સળિયાની ઝડપ ટ્રેક્ટરની ગતિ કરતાં ઘણી વખત વધુ વિશ્વસનીય હોય છે.
બહિષ્કૃત પ્રોફાઇલ્સની ગુણવત્તા માટે ઘાટનું તાપમાન ખૂબ મહત્વનું છે. બહાર કાઢતા પહેલા મોલ્ડનું તાપમાન લગભગ 426°C પર રાખવું જોઈએ, અન્યથા તે મોલ્ડને સરળતાથી ભરાઈ જશે અથવા નુકસાન પણ કરશે. શમન કરવાનો હેતુ એલોયિંગ તત્વ મેગ્નેશિયમને "સ્થિર" કરવાનો છે, અસ્થિર મેગ્નેશિયમ અણુઓને સ્થિર કરીને અને પ્રોફાઇલની મજબૂતાઈ જાળવવા માટે તેમને સ્થિર થતા અટકાવે છે.
શમન કરવાની ત્રણ મુખ્ય પદ્ધતિઓમાં સમાવેશ થાય છે: એર કૂલિંગ, વોટર મિસ્ટ કૂલિંગ, વોટર ટાંકી કૂલિંગ. ઉપયોગમાં લેવાતા શમનનો પ્રકાર એક્સટ્રુઝન સ્પીડ, જાડાઈ અને પ્રોફાઇલના જરૂરી ભૌતિક ગુણધર્મો, ખાસ કરીને તાકાતની જરૂરિયાતો પર આધાર રાખે છે. એલોય પ્રકાર એ એલોયની કઠિનતા અને સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મોનો વ્યાપક સંકેત છે. અમેરિકન એલ્યુમિનિયમ એસોસિએશન દ્વારા એલ્યુમિનિયમ એલોયના પ્રકારોનો વિગતવાર ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે, અને ત્યાં પાંચ મૂળભૂત સ્થિતિઓ છે:
F નો અર્થ "બનાવટ પ્રમાણે" થાય છે.
O નો અર્થ થાય છે "એનીલ કરેલ ઘડતરના ઉત્પાદનો".
T નો અર્થ એ છે કે તેને "હીટ ટ્રીટમેન્ટ" કરવામાં આવી છે.
ડબલ્યુ એટલે કે સામગ્રીને સોલ્યુશન હીટ ટ્રીટમેન્ટ કરવામાં આવ્યું છે.
H નોન હીટ ટ્રીટેબલ એલોયનો ઉલ્લેખ કરે છે જે "કોલ્ડ વર્ક" અથવા "સ્ટ્રેઇન કઠણ" હોય છે.
તાપમાન અને સમય એ બે સૂચકાંકો છે જેને કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ પર કડક નિયંત્રણની જરૂર છે. કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ ભઠ્ઠીમાં, તાપમાનનો દરેક ભાગ સમાન હોવો જોઈએ. જોકે નીચા તાપમાને વૃદ્ધત્વ રૂપરેખાઓની મજબૂતાઈમાં સુધારો કરી શકે છે, તે મુજબ જરૂરી સમય વધારવો પડશે. શ્રેષ્ઠ ધાતુના ભૌતિક ગુણધર્મોને હાંસલ કરવા માટે, યોગ્ય એલ્યુમિનિયમ એલોય અને તેના શ્રેષ્ઠ સ્વરૂપને પસંદ કરવું જરૂરી છે, યોગ્ય ક્વેન્ચિંગ મોડનો ઉપયોગ કરો, યોગ્ય વૃદ્ધત્વ તાપમાન અને વૃદ્ધત્વ સમયને નિયંત્રિત કરો જેથી ઉપજમાં સુધારો થાય, ઉપજ એ ઉત્પાદનનો બીજો મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે. કાર્યક્ષમતા 100% ઉપજ હાંસલ કરવી સૈદ્ધાંતિક રીતે અશક્ય છે, કારણ કે ટ્રેક્ટર અને સ્ટ્રેચરના ચપટી ગુણને કારણે બટ્સ સામગ્રીને કાપી નાખશે.
MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિઆંગ દ્વારા સંપાદિત