એક્સટ્રુઝન ઉત્પાદન સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇન કુશળતા

જીવન અને ઉત્પાદનમાં એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે તેનું કારણ એ છે કે દરેક વ્યક્તિ તેના ફાયદાઓને સંપૂર્ણપણે ઓળખે છે જેમ કે ઓછી ઘનતા, કાટ પ્રતિકાર, ઉત્તમ વિદ્યુત વાહકતા, બિન-ફેરોમેગ્નેટિક ગુણધર્મો, રચનાક્ષમતા અને પુનઃઉપયોગક્ષમતા.

ચીનનો એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ઉદ્યોગ શરૂઆતથી નાનાથી મોટા સ્તરે વિકસ્યો છે, જ્યાં સુધી તે એક મુખ્ય એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ઉત્પાદન દેશ તરીકે વિકસિત થયો નથી, જેમાં આઉટપુટ વિશ્વમાં પ્રથમ ક્રમે છે. જો કે, જેમ જેમ એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ઉત્પાદનો માટે બજારની જરૂરિયાતો વધતી જાય છે, તેમ તેમ એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલનું ઉત્પાદન જટિલતા, ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને મોટા પાયે ઉત્પાદનની દિશામાં વિકસિત થયું છે, જેના કારણે ઉત્પાદન સમસ્યાઓની શ્રેણી ઉભી થઈ છે.

એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સ મોટાભાગે એક્સટ્રુઝન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ઉત્પાદન દરમિયાન, એક્સટ્રુડરની કામગીરી, મોલ્ડની ડિઝાઇન, એલ્યુમિનિયમ સળિયાની રચના, ગરમીની સારવાર અને અન્ય પ્રક્રિયા પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવા ઉપરાંત, પ્રોફાઇલની ક્રોસ-સેક્શનલ ડિઝાઇન પણ ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. શ્રેષ્ઠ પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇન ફક્ત સ્ત્રોતમાંથી પ્રક્રિયાની મુશ્કેલી ઘટાડી શકતી નથી, પરંતુ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને ઉપયોગ અસરમાં પણ સુધારો કરી શકે છે, ખર્ચ ઘટાડી શકે છે અને ડિલિવરી સમય ઘટાડી શકે છે.

આ લેખ ઉત્પાદનમાં વાસ્તવિક કેસ દ્વારા એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇનમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી ઘણી તકનીકોનો સારાંશ આપે છે.

1. એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ વિભાગ ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો

એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ એક્સટ્રુઝન એ એક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે જેમાં ગરમ ​​એલ્યુમિનિયમ સળિયાને એક્સટ્રુઝન બેરલમાં લોડ કરવામાં આવે છે, અને આપેલ આકાર અને કદના ડાઇ હોલમાંથી તેને બહાર કાઢવા માટે એક્સ્ટ્રુડર દ્વારા દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, જેના કારણે પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ જરૂરી ઉત્પાદન મેળવવામાં આવે છે. એલ્યુમિનિયમ સળિયા તાપમાન, એક્સટ્રુઝન ગતિ, વિકૃતિની માત્રા અને વિકૃતિ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઘાટ જેવા વિવિધ પરિબળોથી પ્રભાવિત હોવાથી, ધાતુના પ્રવાહની એકરૂપતાને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, જે ઘાટની ડિઝાઇનમાં ચોક્કસ મુશ્કેલીઓ લાવે છે. ઘાટની મજબૂતાઈ સુનિશ્ચિત કરવા અને તિરાડો, પતન, ચીપિંગ વગેરે ટાળવા માટે, પ્રોફાઇલ વિભાગની ડિઝાઇનમાં નીચેની બાબતો ટાળવી જોઈએ: મોટા કેન્ટીલવર્સ, નાના છિદ્રો, નાના છિદ્રો, છિદ્રાળુ, અસમપ્રમાણ, પાતળી-દિવાલોવાળી, અસમાન દિવાલની જાડાઈ, વગેરે. ડિઝાઇન કરતી વખતે, આપણે પહેલા ઉપયોગ, સુશોભન વગેરેની દ્રષ્ટિએ તેના પ્રદર્શનને સંતોષવું જોઈએ. પરિણામી વિભાગ ઉપયોગી છે, પરંતુ શ્રેષ્ઠ ઉકેલ નથી. કારણ કે જ્યારે ડિઝાઇનરોને એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાનું જ્ઞાન હોતું નથી અને તેઓ સંબંધિત પ્રક્રિયા સાધનોને સમજી શકતા નથી, અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની આવશ્યકતાઓ ખૂબ ઊંચી અને કડક હોય છે, ત્યારે લાયકાત દર ઘટશે, ખર્ચ વધશે, અને આદર્શ પ્રોફાઇલનું ઉત્પાદન થશે નહીં. તેથી, એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ વિભાગ ડિઝાઇનનો સિદ્ધાંત એ છે કે તેની કાર્યાત્મક ડિઝાઇનને સંતોષતી વખતે શક્ય તેટલી સરળ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવો.

2. એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ ઇન્ટરફેસ ડિઝાઇન પર કેટલીક ટિપ્સ

૨.૧ ભૂલ વળતર

પ્રોફાઇલ ઉત્પાદનમાં ક્લોઝિંગ એ એક સામાન્ય ખામી છે. મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે:

(૧) ઊંડા ક્રોસ-સેક્શન ઓપનિંગ્સ ધરાવતી પ્રોફાઇલ્સ ઘણીવાર બહાર કાઢવામાં આવે ત્યારે બંધ થઈ જાય છે.

(૨) પ્રોફાઇલ્સને ખેંચવા અને સીધા કરવાથી ક્લોઝિંગ વધુ તીવ્ર બનશે.

(૩) ગુંદર ઇન્જેક્ટ કર્યા પછી કોલોઇડના સંકોચનને કારણે ચોક્કસ રચનાઓ સાથે ગુંદર-ઇન્જેક્ટેડ પ્રોફાઇલ્સ પણ બંધ થશે.

જો ઉપરોક્ત ક્લોઝિંગ ગંભીર ન હોય, તો મોલ્ડ ડિઝાઇન દ્વારા પ્રવાહ દરને નિયંત્રિત કરીને તેને ટાળી શકાય છે; પરંતુ જો ઘણા પરિબળો સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે અને મોલ્ડ ડિઝાઇન અને સંબંધિત પ્રક્રિયાઓ ક્લોઝિંગને હલ ન કરી શકે, તો ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇનમાં, એટલે કે, પ્રી-ઓપનિંગમાં પ્રી-કમ્પેન્સેશન આપી શકાય છે.

પ્રી-ઓપનિંગ વળતરની રકમ તેની ચોક્કસ રચના અને અગાઉના ક્લોઝિંગ અનુભવના આધારે પસંદ કરવી જોઈએ. આ સમયે, મોલ્ડ ઓપનિંગ ડ્રોઇંગ (પ્રી-ઓપનિંગ) અને ફિનિશ્ડ ડ્રોઇંગની ડિઝાઇન અલગ છે (આકૃતિ 1).

૨.૨ મોટા કદના વિભાગોને બહુવિધ નાના વિભાગોમાં વિભાજીત કરો

મોટા પાયે એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સના વિકાસ સાથે, ઘણી પ્રોફાઇલ્સની ક્રોસ-સેક્શનલ ડિઝાઇન મોટી અને મોટી થઈ રહી છે, જેનો અર્થ એ છે કે તેમને ટેકો આપવા માટે મોટા એક્સટ્રુડર્સ, મોટા મોલ્ડ, મોટા એલ્યુમિનિયમ સળિયા વગેરે જેવા સાધનોની શ્રેણીની જરૂર પડે છે, અને ઉત્પાદન ખર્ચમાં તીવ્ર વધારો થાય છે. કેટલાક મોટા કદના વિભાગો જે સ્પ્લિસિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, તેમને ડિઝાઇન દરમિયાન ઘણા નાના વિભાગોમાં વિભાજિત કરવા જોઈએ. આ ફક્ત ખર્ચ ઘટાડી શકતું નથી, પરંતુ સપાટતા, વક્રતા અને ચોકસાઈની ખાતરી કરવાનું પણ સરળ બનાવે છે (આકૃતિ 2).

૨.૩ તેની સપાટતા સુધારવા માટે રિઇન્ફોર્સિંગ પાંસળીઓ સેટ કરો

પ્રોફાઇલ વિભાગો ડિઝાઇન કરતી વખતે ઘણીવાર સપાટતાની આવશ્યકતાઓનો સામનો કરવો પડે છે. નાના-ગાળાના પ્રોફાઇલ્સ તેમની ઉચ્ચ માળખાકીય શક્તિને કારણે સપાટતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે સરળ છે. લાંબા-ગાળાના પ્રોફાઇલ્સ એક્સટ્રુઝન પછી તરત જ તેમના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ઝૂકી જશે, અને મધ્યમાં સૌથી વધુ વળાંકનો તણાવ ધરાવતો ભાગ સૌથી અંતર્મુખ હશે. ઉપરાંત, દિવાલ પેનલ લાંબી હોવાથી, તરંગો ઉત્પન્ન કરવાનું સરળ છે, જે પ્લેનની ઇન્ટરમિટન્સીને વધુ ખરાબ કરશે. તેથી, ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇનમાં મોટા કદના ફ્લેટ પ્લેટ સ્ટ્રક્ચર્સ ટાળવા જોઈએ. જો જરૂરી હોય તો, તેની સપાટતા સુધારવા માટે મધ્યમાં રિઇન્ફોર્સિંગ રિબ્સ ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે. (આકૃતિ 3)

૨.૪ ગૌણ પ્રક્રિયા

પ્રોફાઇલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, કેટલાક વિભાગો એક્સટ્રુઝન પ્રોસેસિંગ દ્વારા પૂર્ણ કરવા મુશ્કેલ હોય છે. જો તે કરી શકાય તો પણ, પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદન ખર્ચ ખૂબ વધારે હશે. આ સમયે, અન્ય પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓનો વિચાર કરી શકાય છે.

કેસ 1: પ્રોફાઇલ વિભાગ પર 4 મીમી કરતા ઓછા વ્યાસવાળા છિદ્રો ઘાટને મજબૂતાઈમાં અપૂરતા, સરળતાથી નુકસાન અને પ્રક્રિયા કરવામાં મુશ્કેલ બનાવશે. નાના છિદ્રો દૂર કરવા અને તેના બદલે ડ્રિલિંગનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

કેસ 2: સામાન્ય U-આકારના ખાંચોનું ઉત્પાદન મુશ્કેલ નથી, પરંતુ જો ખાંચની ઊંડાઈ અને ખાંચની પહોળાઈ 100mm કરતાં વધી જાય, અથવા ખાંચની પહોળાઈ અને ખાંચની ઊંડાઈનો ગુણોત્તર ગેરવાજબી હોય, તો ઉત્પાદન દરમિયાન અપૂરતી ઘાટની મજબૂતાઈ અને ઉદઘાટન સુનિશ્ચિત કરવામાં મુશ્કેલી જેવી સમસ્યાઓનો પણ સામનો કરવો પડશે. પ્રોફાઇલ વિભાગ ડિઝાઇન કરતી વખતે, ઉદઘાટનને બંધ ગણી શકાય, જેથી અપૂરતી તાકાતવાળા મૂળ ઘન ઘાટને સ્થિર વિભાજીત ઘાટમાં ફેરવી શકાય, અને બહાર કાઢવા દરમિયાન ઉદઘાટનના વિરૂપતાની કોઈ સમસ્યા નહીં રહે, જેનાથી આકાર જાળવવાનું સરળ બને છે. વધુમાં, ડિઝાઇન દરમિયાન ઉદઘાટનના બે છેડા વચ્ચેના જોડાણ પર કેટલીક વિગતો કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે: V-આકારના નિશાન, નાના ખાંચો, વગેરે સેટ કરો, જેથી અંતિમ મશીનિંગ દરમિયાન તેમને સરળતાથી દૂર કરી શકાય (આકૃતિ 4).

૨.૫ બહારથી જટિલ પણ અંદરથી સરળ

એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ એક્સટ્રુઝન મોલ્ડને ક્રોસ-સેક્શનમાં પોલાણ છે કે કેમ તે મુજબ સોલિડ મોલ્ડ અને શન્ટ મોલ્ડમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. સોલિડ મોલ્ડની પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં સરળ છે, જ્યારે શન્ટ મોલ્ડની પ્રક્રિયામાં પોલાણ અને કોર હેડ જેવી પ્રમાણમાં જટિલ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. તેથી, પ્રોફાઇલ વિભાગની ડિઝાઇન પર સંપૂર્ણ વિચારણા કરવી જોઈએ, એટલે કે, વિભાગના બાહ્ય સમોચ્ચને વધુ જટિલ બનાવવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે, અને ગ્રુવ્સ, સ્ક્રુ છિદ્રો, વગેરે શક્ય તેટલા પરિઘ પર મૂકવા જોઈએ, જ્યારે આંતરિક ભાગ શક્ય તેટલો સરળ હોવો જોઈએ, અને ચોકસાઈની આવશ્યકતાઓ ખૂબ ઊંચી ન હોઈ શકે. આ રીતે, મોલ્ડ પ્રોસેસિંગ અને જાળવણી બંને ખૂબ સરળ બનશે, અને ઉપજ દર પણ સુધારશે.

૨.૬ અનામત માર્જિન

એક્સટ્રુઝન પછી, એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સમાં ગ્રાહકની જરૂરિયાતો અનુસાર સપાટીની સારવારની પદ્ધતિઓ અલગ અલગ હોય છે. તેમાંથી, પાતળા ફિલ્મ સ્તરને કારણે એનોડાઇઝિંગ અને ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ પદ્ધતિઓ કદ પર ઓછી અસર કરે છે. જો પાવડર કોટિંગની સપાટીની સારવાર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો પાવડર સરળતાથી ખૂણા અને ખાંચોમાં એકઠા થશે, અને એક સ્તરની જાડાઈ 100 μm સુધી પહોંચી શકે છે. જો આ એસેમ્બલી સ્થિતિ છે, જેમ કે સ્લાઇડર, તો તેનો અર્થ એ થશે કે સ્પ્રે કોટિંગના 4 સ્તરો છે. 400 μm સુધીની જાડાઈ એસેમ્બલીને અશક્ય બનાવશે અને ઉપયોગને અસર કરશે.

વધુમાં, જેમ જેમ એક્સટ્રુઝનની સંખ્યા વધશે અને મોલ્ડ ઘસાઈ જશે, તેમ તેમ પ્રોફાઇલ સ્લોટ્સનું કદ નાનું અને નાનું થતું જશે, જ્યારે સ્લાઇડરનું કદ મોટું અને મોટું થતું જશે, જેનાથી એસેમ્બલી વધુ મુશ્કેલ બનશે. ઉપરોક્ત કારણોના આધારે, એસેમ્બલી સુનિશ્ચિત કરવા માટે ડિઝાઇન દરમિયાન ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ અનુસાર યોગ્ય માર્જિન અનામત રાખવા જોઈએ.

૨.૭ સહિષ્ણુતા ચિહ્નિત કરવું

ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇન માટે, પહેલા એસેમ્બલી ડ્રોઇંગ બનાવવામાં આવે છે અને પછી પ્રોફાઇલ પ્રોડક્ટ ડ્રોઇંગ બનાવવામાં આવે છે. યોગ્ય એસેમ્બલી ડ્રોઇંગનો અર્થ એ નથી કે પ્રોફાઇલ પ્રોડક્ટ ડ્રોઇંગ સંપૂર્ણ છે. કેટલાક ડિઝાઇનર્સ પરિમાણ અને સહિષ્ણુતા માર્કિંગના મહત્વને અવગણે છે. ચિહ્નિત સ્થાનો સામાન્ય રીતે એવા પરિમાણો છે જેની ખાતરી કરવાની જરૂર છે, જેમ કે: એસેમ્બલી પોઝિશન, ઓપનિંગ, ગ્રુવ ઊંડાઈ, ગ્રુવ પહોળાઈ, વગેરે, અને માપવા અને નિરીક્ષણ કરવા માટે સરળ છે. સામાન્ય પરિમાણીય સહિષ્ણુતા માટે, અનુરૂપ ચોકસાઈ સ્તર રાષ્ટ્રીય ધોરણ અનુસાર પસંદ કરી શકાય છે. ડ્રોઇંગમાં કેટલાક મહત્વપૂર્ણ એસેમ્બલી પરિમાણોને ચોક્કસ સહિષ્ણુતા મૂલ્યો સાથે ચિહ્નિત કરવાની જરૂર છે. જો સહિષ્ણુતા ખૂબ મોટી હોય, તો એસેમ્બલી વધુ મુશ્કેલ હશે, અને જો સહિષ્ણુતા ખૂબ નાની હોય, તો ઉત્પાદન ખર્ચ વધશે. વાજબી સહિષ્ણુતા શ્રેણી માટે ડિઝાઇનરના દૈનિક અનુભવ સંચયની જરૂર છે.

૨.૮ વિગતવાર ગોઠવણો

વિગતો સફળતા કે નિષ્ફળતા નક્કી કરે છે, અને પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇન માટે પણ આ જ વાત સાચી છે. નાના ફેરફારો ફક્ત ઘાટનું રક્ષણ કરી શકતા નથી અને પ્રવાહ દરને નિયંત્રિત કરી શકતા નથી, પરંતુ સપાટીની ગુણવત્તામાં પણ સુધારો કરી શકે છે અને ઉપજ દરમાં વધારો કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી એક તકનીક ખૂણાઓને ગોળાકાર કરવાની છે. એક્સટ્રુડેડ પ્રોફાઇલ્સમાં એકદમ તીક્ષ્ણ ખૂણા હોઈ શકતા નથી કારણ કે વાયર કટીંગમાં વપરાતા પાતળા તાંબાના વાયરનો વ્યાસ પણ હોય છે. જો કે, ખૂણા પર પ્રવાહની ગતિ ધીમી હોય છે, ઘર્ષણ મોટું હોય છે, અને તાણ કેન્દ્રિત હોય છે, ઘણીવાર એવી પરિસ્થિતિઓ હોય છે જ્યાં એક્સટ્રુઝનના નિશાન સ્પષ્ટ હોય છે, કદ નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ હોય છે, અને મોલ્ડ ચીપિંગ થવાની સંભાવના હોય છે. તેથી, ગોળાકાર ત્રિજ્યા તેના ઉપયોગને અસર કર્યા વિના શક્ય તેટલી વધારવી જોઈએ.

ભલે તે નાના એક્સટ્રુઝન મશીન દ્વારા બનાવવામાં આવે, પ્રોફાઇલની દિવાલની જાડાઈ 0.8 મીમી કરતા ઓછી ન હોવી જોઈએ, અને વિભાગના દરેક ભાગની દિવાલની જાડાઈ 4 ગણાથી વધુ અલગ ન હોવી જોઈએ. ડિઝાઇન દરમિયાન, નિયમિત ડિસ્ચાર્જ આકાર અને સરળ મોલ્ડ રિપેર સુનિશ્ચિત કરવા માટે દિવાલની જાડાઈમાં અચાનક ફેરફાર પર ત્રાંસા રેખાઓ અથવા ચાપ સંક્રમણોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. વધુમાં, પાતળા-દિવાલોવાળા પ્રોફાઇલ્સમાં વધુ સારી સ્થિતિસ્થાપકતા હોય છે, અને કેટલાક ગસેટ્સ, બેટન વગેરેની દિવાલની જાડાઈ લગભગ 1 મીમી હોઈ શકે છે. ડિઝાઇનમાં વિગતોને સમાયોજિત કરવા માટે ઘણા બધા ઉપયોગો છે, જેમ કે ખૂણાઓને સમાયોજિત કરવા, દિશાઓ બદલવી, કેન્ટીલીવર્સ ટૂંકા કરવા, ગાબડા વધારવું, સમપ્રમાણતામાં સુધારો કરવો, સહિષ્ણુતાને સમાયોજિત કરવી, વગેરે. ટૂંકમાં, પ્રોફાઇલ ક્રોસ-સેક્શન ડિઝાઇનને સતત સારાંશ અને નવીનતાની જરૂર છે, અને મોલ્ડ ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સાથેના સંબંધને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લે છે.

3. નિષ્કર્ષ

ડિઝાઇનર તરીકે, પ્રોફાઇલ ઉત્પાદનમાંથી શ્રેષ્ઠ આર્થિક લાભ મેળવવા માટે, ડિઝાઇન દરમિયાન ઉત્પાદનના સમગ્ર જીવન ચક્રના તમામ પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, જેમાં વપરાશકર્તાની જરૂરિયાતો, ડિઝાઇન, ઉત્પાદન, ગુણવત્તા, કિંમત વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, પ્રથમ વખત ઉત્પાદન વિકાસ સફળતા પ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ. આ માટે ઉત્પાદન ઉત્પાદનનું દૈનિક ટ્રેકિંગ અને ડિઝાઇન પરિણામોની આગાહી કરવા અને તેમને અગાઉથી સુધારવા માટે પ્રથમ હાથની માહિતીનો સંગ્રહ અને સંચય જરૂરી છે.