उच्च दर्जाच्या अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या विशेष अचूक एक्सट्रूजन मटेरियलची वैशिष्ट्ये, वर्गीकरण आणि विकासाच्या शक्यता

१. अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या विशेष अचूक एक्सट्रूजन सामग्रीची वैशिष्ट्ये

या प्रकारच्या उत्पादनाला विशेष आकार, पातळ भिंतीची जाडी, हलके युनिट वजन आणि अतिशय कठोर सहनशीलता आवश्यकता असतात. अशा उत्पादनांना सहसा अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची अचूकता (किंवा अल्ट्रा-प्रिसिजन) प्रोफाइल (पाईप्स) म्हणतात आणि अशा उत्पादनांच्या उत्पादनाच्या तंत्रज्ञानाला अचूकता (किंवा अल्ट्रा-प्रिसिजन) एक्सट्रूजन म्हणतात.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या विशेष अचूकता (किंवा अल्ट्रा-प्रिसिजन) एक्सट्रूझनची मुख्य वैशिष्ट्ये अशी आहेत:

(१) अनेक प्रकार आहेत, लहान बॅचेस आहेत आणि त्यापैकी बहुतेक विशेष उद्देशाने बनवलेले एक्सट्रूजन मटेरियल आहेत, जे जवळजवळ सर्व क्षेत्रांमध्ये आणि लोकांच्या जीवनाच्या सर्व पैलूंमध्ये वापरले जातात, ज्यामध्ये पाईप्स, बार, प्रोफाइल आणि वायर्स सारख्या सर्व एक्सट्रूजन उत्पादनांचा समावेश आहे, ज्यामध्ये विविध मिश्रधातू आणि स्थिती समाविष्ट आहे. त्याच्या लहान क्रॉस-सेक्शन, पातळ भिंतीची जाडी, हलके वजन आणि लहान बॅचेसमुळे, उत्पादन आयोजित करणे सामान्यतः सोपे नसते.

(२) गुंतागुंतीचे आकार आणि विशेष आकृतिबंध, बहुतेक आकाराचे, सपाट, रुंद, पंख असलेले, दात असलेले, सच्छिद्र प्रोफाइल किंवा पाईप्स. प्रति युनिट आकारमानाचे पृष्ठभाग क्षेत्रफळ मोठे आहे आणि उत्पादन तंत्रज्ञान कठीण आहे.

(३) विस्तृत अनुप्रयोग, विशेष कामगिरी आणि कार्यात्मक आवश्यकता. उत्पादनाच्या वापराच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, अनेक मिश्रधातू अवस्था निवडल्या जातात, ज्यामध्ये १××× ते ८××× मालिका आणि डझनभर उपचार अवस्थांपर्यंत जवळजवळ सर्व मिश्रधातू समाविष्ट असतात, ज्यामध्ये उच्च तांत्रिक सामग्री असते.

(४) उत्कृष्ट देखावा आणि पातळ भिंतीची जाडी, साधारणपणे ०.५ मिमी पेक्षा कमी, काही अगदी ०.१ मिमी पर्यंत पोहोचतात, प्रति मीटर वजन फक्त काही ग्रॅम ते दहा ग्रॅम असते, परंतु लांबी अनेक मीटर किंवा शेकडो मीटरपर्यंत पोहोचू शकते.

५) विभागाच्या मितीय अचूकता आणि भौमितिक सहिष्णुता आवश्यकता खूप कठोर आहेत. सर्वसाधारणपणे, लहान अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या अचूक प्रोफाइलची सहनशीलता JIS, GB आणि ASTM मानकांमधील विशेष ग्रेड सहिष्णुतेपेक्षा दुप्पट कठोर असते. सामान्य अचूक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलची भिंतीची जाडी सहनशीलता ±0.04 मिमी आणि 0.07 मिमी दरम्यान असणे आवश्यक आहे, तर अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलची सेक्शन आकार सहनशीलता ±0.01 मिमी इतकी जास्त असू शकते. उदाहरणार्थ, पोटेंशियोमीटरसाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्रिसिजन अॅल्युमिनियम प्रोफाइलचे वजन 30 ग्रॅम/मीटर आहे आणि सेक्शन आकाराची सहनशीलता श्रेणी ±0.07 मिमी आहे. लूमसाठी प्रिसिजन अॅल्युमिनियम प्रोफाइलची क्रॉस-सेक्शनल आकार सहनशीलता ±0.04 मिमी आहे, कोन विचलन 0.5° पेक्षा कमी आहे आणि वाकण्याची डिग्री 0.83×L आहे. दुसरे उदाहरण म्हणजे ऑटोमोबाईलसाठी उच्च-परिशुद्धता अल्ट्रा-पातळ फ्लॅट ट्यूब, ज्याची रुंदी २० मिमी, उंची १.७ मिमी, भिंतीची जाडी ०.१७±०.०१ मिमी आणि २४ छिद्रे आहेत, जे सामान्य अल्ट्रा-परिशुद्धता अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल आहेत.

(६) त्यात उच्च तांत्रिक सामग्री आहे आणि उत्पादन करणे खूप कठीण आहे, आणि एक्सट्रूजन उपकरणे, साधने, बिलेट्स आणि उत्पादन प्रक्रियांसाठी विशेष आवश्यकता आहेत. आकृती १ हे काही लहान अचूक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलच्या विभागाचे उदाहरण आहे.

२. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या विशेष अचूक एक्सट्रूजन सामग्रीचे वर्गीकरण

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, संप्रेषण उपकरणे आणि अत्याधुनिक विज्ञान, राष्ट्रीय संरक्षण आणि लष्करी उद्योग, अचूक यांत्रिक उपकरणे, कमकुवत वर्तमान उपकरणे, एरोस्पेस, अणु उद्योग, ऊर्जा आणि शक्ती, पाणबुड्या आणि जहाजे, ऑटोमोबाईल्स आणि वाहतूक साधने, वैद्यकीय उपकरणे, हार्डवेअर साधने, प्रकाशयोजना, छायाचित्रण आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे यामध्ये प्रिसिजन किंवा अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु एक्सट्रूझन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. सर्वसाधारणपणे, अचूकता किंवा अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु एक्सट्रूझन त्यांच्या देखावा वैशिष्ट्यांनुसार दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: पहिली श्रेणी म्हणजे लहान परिमाणांसह प्रोफाइल. या प्रकारच्या प्रोफाइलला अल्ट्रा-स्मॉल प्रोफाइल किंवा मिनी-शेप असेही म्हणतात. त्याचा एकूण आकार सहसा फक्त काही मिलीमीटर असतो, किमान भिंतीची जाडी 0.5 मिमी पेक्षा कमी असते आणि युनिट वजन प्रति मीटर अनेक ग्रॅम ते दहा ग्रॅम असते. त्यांच्या लहान आकारामुळे, त्यांच्यावर सामान्यतः घट्ट सहनशीलता आवश्यक असते. उदाहरणार्थ, क्रॉस-सेक्शनल परिमाणांची सहनशीलता ±0.05 मिमी पेक्षा कमी असते. याव्यतिरिक्त, एक्सट्रुडेड उत्पादनांच्या सरळपणा आणि टॉर्शनसाठी आवश्यकता देखील खूप कठोर असतात.

दुसरा प्रकार म्हणजे असे प्रोफाइल जे क्रॉस-सेक्शनल आकारात खूप लहान नसतात परंतु त्यांना खूप कठोर मितीय सहनशीलता आवश्यक असते, किंवा असे प्रोफाइल ज्यांचे क्रॉस-सेक्शनल आकार मोठे असले तरी जटिल क्रॉस-सेक्शनल आकार आणि पातळ भिंतीची जाडी असते. आकृती 2 मध्ये जपानी कंपनीने ऑटोमोटिव्ह एअर-कंडिशनिंग कंडेन्सरसाठी विशेष स्प्लिट डायसह 16.3MN क्षैतिज हायड्रॉलिक प्रेसवर एक्सट्रुड केलेले विशेष आकाराचे ट्यूब (औद्योगिक शुद्ध अॅल्युमिनियम) दर्शविले आहे. या प्रकारच्या प्रोफाइलचे एक्सट्रुजन तयार करण्याची अडचण पूर्वीच्या प्रकारच्या अल्ट्रा-स्मॉल प्रोफाइलपेक्षा कमी नाही. मोठ्या सेक्शन आकारासह आणि अतिशय कठोर सहनशीलता आवश्यकता असलेल्या एक्सट्रुडेड प्रोफाइलसाठी केवळ प्रगत मोल्ड डिझाइन तंत्रज्ञानाची आवश्यकता नसते, तर रिक्त ते तयार उत्पादनापर्यंत संपूर्ण उत्पादन प्रक्रियेसाठी कठोर व्यवस्थापन तंत्रज्ञानाची देखील आवश्यकता असते.

१९८० च्या दशकाच्या सुरुवातीपासून, कॉन्फॉर्म सतत एक्सट्रूझन तंत्रज्ञानाच्या व्यावहारिक वापरामुळे आणि औद्योगिक तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, लहान आणि अल्ट्रा-स्मॉल प्रोफाइलचे एक्सट्रूझन वेगाने विकसित झाले आहे. तथापि, उपकरणांच्या मर्यादा, उत्पादनाच्या गुणवत्तेच्या आवश्यकता आणि एक्सट्रूझन तंत्रज्ञानातील प्रगती यासारख्या विविध कारणांमुळे, पारंपारिक एक्सट्रूझन उपकरणांवर लहान प्रोफाइलचे उत्पादन अजूनही मोठ्या प्रमाणात आहे. आकृती २ पारंपारिक स्प्लिट डायच्या एक्सट्रूझनचे अचूक प्रोफाइल दर्शविते. साच्याचे आयुष्य (विशेषतः शंट ब्रिज आणि मोल्ड कोरची ताकद आणि पोशाख प्रतिरोध) आणि एक्सट्रूझन दरम्यान सामग्रीचा प्रवाह त्याच्या उत्पादनावर परिणाम करणारे मुख्य घटक बनतात. कारण प्रोफाइल एक्सट्रूझ करताना, मोल्ड कोरचा आकार लहान असतो आणि आकार जटिल असतो आणि ताकद आणि पोशाख प्रतिरोध हे साच्याच्या आयुष्यावर परिणाम करणारे महत्त्वाचे घटक असतात, साच्याचे आयुष्य थेट उत्पादन खर्चावर परिणाम करते. दुसरीकडे, अनेक अचूक प्रोफाइलमध्ये पातळ भिंती आणि जटिल आकार असतात आणि एक्सट्रूझन प्रक्रियेदरम्यान सामग्रीचा प्रवाह प्रोफाइलच्या आकार आणि मितीय अचूकतेवर थेट परिणाम करतो.

बिलेटच्या पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्म आणि तेल उत्पादनात जाण्यापासून रोखण्यासाठी आणि उत्पादनाची एकसमान आणि विश्वासार्ह गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, सेट तापमानाला गरम केलेले बिलेट एक्सट्रूझन (हॉट पीलिंग म्हणतात) करण्यापूर्वी सोलले जाऊ शकते आणि नंतर एक्सट्रूझनसाठी एक्सट्रूझन बॅरलमध्ये त्वरित ठेवले जाऊ शकते. त्याच वेळी, एका एक्सट्रूझननंतर अतिरिक्त दाब काढून टाकण्याच्या आणि पुढील एक्सट्रूझनमध्ये गॅस्केट स्थापित करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान तेल आणि घाण गॅस्केटला चिकटू नये म्हणून एक्सट्रूझेड गॅस्केट स्वच्छ ठेवले पाहिजे.

विभागातील मितीय अचूकता आणि आकार आणि स्थिती सहिष्णुतेनुसार, विशेष अचूक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु एक्सट्रूजन विशेष अचूक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल आणि लहान (सूक्ष्म) अल्ट्रा-हाय प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलमध्ये विभागले जाऊ शकते. सर्वसाधारणपणे, त्याची अचूकता राष्ट्रीय मानकांपेक्षा जास्त आहे (जसे की GB, JIS, ASTM, इ.) अल्ट्रा-हाय प्रिसिजनला विशेष अचूक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल म्हणतात, उदाहरणार्थ, मितीय सहिष्णुता ±0.1 मिमी पेक्षा जास्त आहे, तुटलेल्या पृष्ठभागाची भिंतीची जाडी सहिष्णुता ±0.05 मिमी ~ ±0.03 मिमी प्रोफाइल आणि पाईप्सच्या आत आहे.

जेव्हा त्याची अचूकता राष्ट्रीय मानक अल्ट्रा-हाय प्रिसिजनपेक्षा दुप्पट असते, तेव्हा त्याला लहान (लघु) अल्ट्रा-हाय प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल म्हणतात, जसे की आकार सहनशीलता ±0.09 मिमी, भिंतीची जाडी सहनशीलता ±0.03 मिमी ~ ±0.01 मिमी लहान (लघु) प्रोफाइल किंवा पाईपसाठी.

३. अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या विशेष अचूक एक्सट्रूजन मटेरियलच्या विकासाच्या शक्यता

२०१७ मध्ये, जगात अॅल्युमिनियम प्रक्रिया साहित्याचे उत्पादन आणि विक्री ६०००kt/a पेक्षा जास्त झाली, त्यापैकी अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या एक्सट्रूजन साहित्याचे उत्पादन आणि विक्री २५०००kt/a पेक्षा जास्त झाली, जी अॅल्युमिनियमच्या एकूण उत्पादन आणि विक्रीच्या ४०% पेक्षा जास्त होती. अॅल्युमिनियम एक्सट्रूडेड मध्यम बारचा वाटा ९०% होता, त्यापैकी सामान्य प्रोफाइल आणि बार आणि लहान आणि मध्यम आकाराचे सिव्हिल बिल्डिंग प्रोफाइल बारच्या ८०% पेक्षा जास्त होते, मोठे आणि मध्यम आकाराचे प्रोफाइल आणि विशेष विशेष प्रोफाइल आणि बार फक्त १५% होते. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या एक्सट्रूडेड मटेरियलमध्ये पाईपचा वाटा सुमारे ८% होता, तर आकाराचे पाईप आणि विशेष विशेष पाईप पाईपच्या फक्त २०% होता. वरीलवरून असे दिसून येते की अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या एक्सट्रूजन साहित्याचे सर्वात मोठे उत्पादन आणि विक्री आणि सर्वात जास्त वापरले जाणारे लहान आणि मध्यम आकाराचे सिव्हिल बिल्डिंग प्रोफाइल, सामान्य प्रोफाइल आणि बार आणि पाईप आहेत. आणि विशेष प्रोफाइल, बार आणि पाईप्स फक्त १५% आहेत, अशा उत्पादनांची मुख्य वैशिष्ट्ये अशी आहेत: विशेष कार्ये किंवा कामगिरीसह; विशिष्ट उद्देशासाठी समर्पित; मोठे किंवा लहान तपशील आकार असणे; अत्यंत उच्च मितीय अचूकता किंवा पृष्ठभाग आवश्यकतांसह. म्हणून, विविधता जास्त आहे आणि बॅच कमी आहे, विशेष प्रक्रिया वाढवण्याची किंवा काही विशेष उपकरणे आणि साधने जोडण्याची आवश्यकता आहे, उत्पादन कठीण आहे आणि तांत्रिक सामग्री जास्त आहे, उत्पादन खर्च वाढला आहे आणि अतिरिक्त मूल्य वाढले आहे.

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे आणि लोकांच्या राहणीमानात सतत सुधारणा होत असल्याने, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या एक्सट्रूजन उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी, गुणवत्तेसाठी आणि विविधतेसाठी उच्च आणि उच्च आवश्यकता पुढे आणल्या गेल्या आहेत, विशेषतः अलिकडच्या वर्षांत, उत्पादन वैयक्तिकरणाच्या उदयामुळे वैयक्तिकृत वैशिष्ट्ये आणि विशिष्ट वापरांसह विशेष प्रोफाइल आणि पाईप्सच्या विकासाला चालना मिळाली आहे.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, संप्रेषण, पोस्ट आणि टेलिकम्युनिकेशन उपकरणे, अचूक यंत्रसामग्री, अचूक उपकरणे, कमकुवत प्रवाह उपकरणे, एरोस्पेस, अणु पाणबुड्या आणि जहाजे, ऑटोमोटिव्ह उद्योग आणि लहान, पातळ भिंती, अतिशय अचूक भागांच्या विभाग आकाराच्या इतर क्षेत्रात अल्ट्रा-प्रिसिजन प्रोफाइल मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. सहसा सहनशीलता आवश्यकता खूप कठोर असतात, उदाहरणार्थ, विभाग बाह्यरेखा आकार सहनशीलता ±0.10 मिमी पेक्षा कमी असते, भिंतीची जाडी सहनशीलता ±0.05 मिमी पेक्षा कमी असते. याव्यतिरिक्त, एक्सट्रुडेड उत्पादनांची सपाटपणा, वळणे आणि इतर स्वरूप आणि स्थिती सहनशीलता देखील खूप कठोर असते. याव्यतिरिक्त, विशेष लहान अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलच्या एक्सट्रूजन प्रक्रियेत, उपकरणे, साचा, प्रक्रिया खूप कठोर आवश्यकता असतात. आधुनिक उद्योगाच्या जलद विकासामुळे, अत्याधुनिक राष्ट्रीय संरक्षण आणि वैज्ञानिक संशोधन आणि इतर उपक्रमांमुळे आणि वैयक्तिकरणाच्या पातळीत सुधारणा झाल्यामुळे, लहान अल्ट्रा-प्रिसिजन प्रोफाइलची संख्या, विविधता आणि गुणवत्ता वाढत्या प्रमाणात वाढत आहे, जरी अलिकडच्या वर्षांत, उच्च-गुणवत्तेच्या लहान अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइल विकसित आणि तयार केले आहेत, परंतु तरीही ते बाजाराच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाहीत, विशेषतः, लहान अल्ट्रा-प्रिसिजन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्रोफाइलच्या उत्पादनासाठी देशांतर्गत तंत्रज्ञान आणि उपकरणे आणि आंतरराष्ट्रीय प्रगत पातळी यांच्यात अजूनही मोठी तफावत आहे, जी देशांतर्गत आणि परदेशी बाजारपेठेतील मागणी पूर्ण करू शकत नाही आणि ती भरून काढली पाहिजे.

४. निष्कर्ष

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु विशेष अचूक एक्सट्रूजन (प्रोफाइल आणि पाईप्स) हा एक प्रकारचा जटिल आकार आहे, पातळ भिंतीची जाडी, मितीय सहिष्णुता आणि आकार आणि स्थिती अचूकता आवश्यकता खूप मागणी आहेत, उच्च तांत्रिक सामग्री, उच्च, बारीक सामग्रीचे कठीण उत्पादन, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था आणि राष्ट्रीय संरक्षण अपरिहार्य प्रमुख साहित्य आहे, वापरांची विस्तृत श्रेणी, सामग्रीच्या विकासाच्या आशादायक शक्यता. या उत्पादनाच्या उत्पादनात बिलेट, टूलिंग आणि एक्सट्रूजन उपकरणे आणि एक्सट्रूजन प्रक्रियेसाठी विशेष आवश्यकता आहेत आणि बॅचमध्ये उत्कृष्ट उत्पादने मिळविण्यासाठी प्रमुख तांत्रिक समस्यांची मालिका सोडवणे आवश्यक आहे.

MAT अॅल्युमिनियम कडून मे जियांग यांनी संपादित केले.