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विभिन्न एल्युमीनियम मिश्र धातुओं को विभिन्न उद्योगों में ताकत, लचीलापन और ऊष्मा के साथ व्यवहार के विभिन्न संयोजनों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, 6061 मिश्र धातु 240 से 310 MPa के बीच के तन्य बल को सहन कर सकती है और टूटने से पहले लगभग 12 से 17% तक फैल सकती है, जिससे इसे विमान के भागों या साइकिल के फ्रेम जैसी चीजों के निर्माण के लिए आदर्श बनाता है जहाँ संरचनात्मक अखंडता सबसे महत्वपूर्ण होती है। दूसरी ओर, 6063 में आकार देने के बेहतर गुण होते हैं और यह लगभग 218 W प्रति मीटर केल्विन पर ऊष्मा का संचालन करता है, इसलिए निर्माता अक्सर उन चीजों के निर्माण में इसका उपयोग करते हैं जिन्हें दक्षतापूर्वक ऊष्मा छोड़ने की आवश्यकता होती है, जैसे प्रकाश उपकरण या खिड़की के फ्रेम। ऐसे अंतर क्यों मौजूद हैं, यह आधार धातु में मिलाए गए तत्वों पर निर्भर करता है—मैग्नीशियम और सिलिकॉन 6061 में ताकत बढ़ाते हैं, जबकि 6063 में तांबे के स्तर को कम करने से उत्पादन के दौरान आकार देना आसान हो जाता है और तैयार उत्पादों पर बेहतर फिनिश मिलती है।
एल्युमीनियम का वजन के सापेक्ष सामर्थ्य ऐसे डिज़ाइन बनाना संभव बनाता है जो हल्के और मजबूत दोनों हों, जो कि कारों और विमानों जैसी चीजों के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए 7075 मिश्र धातु लें। इसकी सामर्थ्य लगभग स्टील के बराबर होती है लेकिन वजन में केवल एक तिहाई होता है। पिछले साल ट्रांसपोर्टेशन इंजीनियरिंग जर्नल के एक अध्ययन के अनुसार, इससे वाहनों में ऊर्जा के उपयोग में लगभग 18 प्रतिशत की कमी आती है। जब हम विशेष रूप से विमानों की बात करते हैं, तो अंतर्राष्ट्रीय विमान परिवहन संघ (आईएटीए) के 2023 के आंकड़ों के अनुसार, केवल एक किलोग्राम वजन कम करने से ईंधन लागत में प्रति वर्ष लगभग 1,200 डॉलर की बचत होती है। ये आंकड़े दर्शाते हैं कि एल्युमीनियम विभिन्न उद्योगों में संचालन को अधिक कुशल बनाने में आज भी इतना महत्वपूर्ण क्यों है।
जब एल्युमीनियम हवा के संपर्क में आता है, तो ऑक्सीकरण के माध्यम से यह अपनी स्वयं की सुरक्षा परत बना लेता है, जिसका अर्थ है कि इसमें जंग नहीं लगती। उदाहरण के लिए मैरीन ग्रेड 5052 लें - 2023 में NACE इंटरनेशनल द्वारा किए गए परीक्षणों में दिखाया गया कि इस मिश्र धातु में समुद्र के पानी में डूबे रहने पर भी प्रति वर्ष 0.05 मिमी से कम क्षरण होता है। फिर 6061 है, जिसमें क्रोमियम होता है जो कारखानों और भंडारगृहों में देखी जाने वाली छेददार संरचनाओं से लड़ता है। अतिरिक्त सुरक्षा चाहिए? एनोडीकरण सभी अंतर बना देता है। पिछले वर्ष Corrosion Science शोध में बताया गया कि तटीय क्षेत्रों में नियमित एक्सट्रूज़न की तुलना में एनोडीकृत एक्सट्रूज़न में घिसावट के लक्षण दिखने से पहले दो दशक के अनुभव के बाद भी दोगुना समय तक टिकाऊपन रहता है।
एल्युमीनियम 6061 को बहुत ध्यान मिलता है क्योंकि यह मानक सीएनसी मशीनों पर बहुत अच्छी तरह कटता है, बिना ज्यादा परेशानी के कड़े ±0.1 मिमी के सहिष्णुता को प्राप्त करता है। फिर 5052 एल्युमीनियम है जो विशेष रूप से उन कार्यों के लिए बहुत अच्छा काम करता है जहाँ लवण जल संक्षारण की समस्या हो सकती है, जैसे नाव निर्माण या तट से दूर प्लेटफॉर्म। अधिकांश दुकानों की रिपोर्ट के अनुसार, आजकल नए आवेगी MIG वेल्डिंग तकनीकों ने 6xxx श्रृंखला की धातुओं में उन परेशान करने वाले वायु के बुलबुलों को वास्तव में कम कर दिया है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए देखते समय, 6063 एक्सट्रूजन डाइज़ के माध्यम से इसके आसान प्रवाह के कारण खड़ा होता है। इसका अर्थ है कि निर्माता स्टील के समकक्षों की तुलना में लगभग 15 से 20 प्रतिशत कम उपकरण लागत पर सभी प्रकार के जटिल आकार बना सकते हैं।
बिक्री के लिए एल्युमीनियम एक्सट्रूजन का मूल्यांकन करते समय, इन गुणों को प्राथमिकता देने से संरचनात्मक, तापीय और संक्षारक वातावरण में इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।
संरचनात्मक अनुप्रयोगों की बात आने पर, ASM इंटरनेशनल के 2023 के आंकड़ों के अनुसार, 6061 एक्सट्रूज़न लगभग 310 MPa की प्रभावशाली तन्य शक्ति के साथ खड़े होते हैं। ये गुण उन्हें विमान के फ्रेम और औद्योगिक रोबोट बाजू जैसी चीजों के लिए आदर्श विकल्प बनाते हैं जिन्हें शक्ति और टिकाऊपन दोनों की आवश्यकता होती है। 6061 को विशेष रूप से उपयोगी बनाने वाली बात इसकी मैग्नीशियम-सिलिकॉन मिश्र धातु की संरचना है जो तनाव के तहत भी ठीक से काम करने वाले वास्तव में मजबूत वेल्ड बनाती है। दूसरी ओर, यदि चिकनी सतहों और अच्छी दिखावट का सबसे अधिक महत्व है, तो 6063 एल्यूमीनियम केंद्र में आता है। उत्पादन लाइन से सीधे बेहतर सतह परिष्करण प्रदान करने के साथ-साथ यह संक्षारण से लड़ने में भी बेहतर है। इसीलिए वास्तुकार अक्सर खिड़कियों, दरवाजों और हम आजकल हर जगह देखने वाली बड़ी ग्लास वॉल सिस्टम के लिए 6063 को प्राथमिकता देते हैं। ऐसे प्रोजेक्ट्स में जहां प्रदर्शन के साथ-साथ दिखावट भी महत्वपूर्ण होती है, 6061 की तुलना में थोड़ा कम मजबूत होने के बावजूद लंबे समय में 6063 बेहतर काम करता है।
6063 में कम प्रवाह तनाव होता है, जिससे एक्सट्रूज़न की गति तेज़ होती है (6061 की तुलना में 15–20% तेज़) और प्रोफ़ाइल डिज़ाइन अधिक जटिल हो सकते हैं—यह सजावटी ट्रिम और हीट सिंक के लिए आदर्श है (एल्युमीनियम एसोसिएशन 2022)। जबकि 6061 सतही दोषों को रोकने के लिए तापमान नियंत्रण की कड़ी आवश्यकता रखता है, 5052 30% अधिक नत्रता प्रदान करता है, जो ऑटोमोटिव घटकों में बिना दरार के गहरे खींचने के संचालन का समर्थन करता है।
विशिष्ट मिश्र धातुएँ चरम इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को पूरा करती हैं:
ये विकल्प इंजीनियरों को महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में वजन, टिकाऊपन और निर्माण की आवश्यकताओं के लिए सामग्री का चयन करने में सक्षम बनाते हैं।
संरचनात्मक, वास्तुकला और औद्योगिक उपयोग के लिए वास्तविक आवश्यकताओं के साथ यांत्रिक प्रदर्शन, पर्यावरणीय सहनशीलता और निर्माण संगतता को संरेखित करके बिक्री के लिए सही एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न का चयन करना शामिल है।
6061-T6 मिश्र धातु क्रेन के हाथों और पुलों के भागों के लिए सबसे उपयुक्त विकल्प के रूप में उभरती है क्योंकि यह अधिक वजन जोड़े बिना बहुत अच्छी ताकत प्रदान करती है। इमारतों की बात करें, तो वास्तुकार अक्सर पर्दे की दीवारों और सौर छायांकन संरचनाओं जैसी चीजों के लिए 6063 एल्यूमीनियम चुनते हैं। ऐसा इसलिए क्योंकि इसकी सतह बहुत सुचारु होती है, जो पाउडर कोटिंग लगाने या एनोडाइज़िंग प्रक्रिया से गुजरने के दौरान बहुत अच्छा काम करती है। कारखानों में, जहाँ भारी मशीनरी काम करती है, हाइड्रोलिक प्रेस के फ्रेम के अंदर 5052 का उपयोग किया जाता है। यह विशेष ग्रेड अन्य लोगों की तुलना में कंपन को बेहतर ढंग से संभालता है, और यह लगभग 140 MPa तक के बल का प्रतिरोध कर सकता है। ये गुण इसे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जहाँ टिकाऊपन और स्थिरता दोनों सबसे महत्वपूर्ण होते हैं।
2023 के एक अध्ययन के अनुसार, सौर पैनल माउंट्स के लिए नियमित इस्पात के बजाय एनोडीकृत 6005A-T5 एक्सट्रूज़न का उपयोग करने से कुल भार लगभग 38% तक कम हो गया। इन हल्के सामग्रियों ने तट के पास नमकीन हवा के बावजूद लगभग 25 वर्षों तक संक्षारण के खिलाफ प्रतिरोध दिखाया, जहाँ धातु तेजी से क्षरण का शिकार हो जाती है। जो वास्तव में दिलचस्प है, वह यह है कि इस नए डिज़ाइन से इंस्टॉलर्स को पैनलों के कोण को 10 डिग्री से लेकर 40 डिग्री तक कहीं भी समायोजित करने की सुविधा मिलती है, बिना किसी वेल्डिंग कार्य की आवश्यकता के। ऐसी सामग्री का चयन सौर पैनल स्थापित करने की प्रक्रिया को बहुत तेज और आसान बना देता है, और समय के साथ लागत भी बचाता है क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोगों में इन प्रणालियों के जीवनकाल के दौरान कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
बैटरी एन्क्लोजर के लिए इलेक्ट्रिक वाहन निर्माता बढ़ते स्तर पर 7xxx-श्रृंखला के एक्सट्रूजन का उपयोग कर रहे हैं, जो इस्पात की तुलना में 50% वजन कमी प्राप्त करते हैं और दुर्घटना सुरक्षा मानकों को पूरा करते हैं। एयरोस्पेस नवाचारकारी केबिन आंतरिक के लिए खोखले-कोर 2024-T3 प्रोफाइल अपना रहे हैं, जो प्रति नैरोबॉडी विमान 120 किग्रा कम करते हैं और FAA दहनशीलता विनियमों का पालन करते हैं।
जब बाजार में उपलब्ध एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न पर विचार किया जाता है, तो एनोडाइज़िंग एक मजबूत ऑक्साइड परत बनाता है जो कठोर परिस्थितियों के संपर्क में आने पर भी लगभग 15 से 25 वर्षों तक जंग लगने से लड़ सकती है। इस प्रक्रिया की दिलचस्प बात यह है कि इतनी सुरक्षा के बावजूद यह धातु की मूल उपस्थिति को बरकरार रखती है। पाउडर कोटिंग इसे और आगे बढ़ाती है जो 200 से अधिक रंग विकल्पों में मोटी और समान कवरेज प्रदान करती है। परीक्षणों से पता चलता है कि यह सतहों को सामान्य तरल पेंट की तुलना में लगभग 40 प्रतिशत अधिक झटकों के प्रतिरोधी बना देती है। 2024 में जारी मेटल फिनिशिंग रिपोर्ट के नवीनतम आंकड़े बताते हैं कि एनोडाइज़्ड घटक नमक छिड़काव परीक्षणों में 3,000 घंटे से अधिक समय तक टिक सकते हैं, जो तटीय क्षेत्रों में उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन की व्याख्या करता है। इस बीच, ऐसी इमारतों के लिए पाउडर कोटिंग अब पसंदीदा विकल्प बन गई है जहां चमकीले रंग फीके पड़े बिना ताज़ा दिखना चाहिए।
क्रोमेट रूपांतरण लेप जैसे उपचार आण्विक अवरोध पैदा करते हैं जो 70–90% तक ऑक्सीकरण कम कर देते हैं। जब सील किए जाते हैं, तो ये क्लोराइड आयन प्रवेश को रोकते हैं—तटीय क्षेत्रों में गढ्ढों का मुख्य कारण। क्षेत्र अध्ययनों में दिखाया गया है कि सौर फार्मों में उपचारित एक्सट्रूज़न संरचनात्मक बनावट को 30 वर्षों से अधिक तक बनाए रखते हैं, भले ही निरंतर पराबैंगनी त्वचा और तापीय चक्रण के अधीन हों।
आधुनिक निर्माता निम्नलिखित सहित अनुकूलन योग्य परिष्करण प्रदान करते हैं:
एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न के सही ढंग से काम करने के लिए, उन्हें ASTM B221 एलॉय स्पेसिफिकेशन, यूरोपीय यांत्रिक आवश्यकताओं को कवर करने वाले EN 755-9 और चीन के GB/T 6892 सहित कई अंतरराष्ट्रीय मानकों को पूरा करना होता है। ये मानक आधारभूत प्रदर्शन स्तर निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए 6061-T6 को संरचनात्मक उपयोग में कम से कम 200 MPa यील्ड स्ट्रेंथ और लगभग 10% एलोन्गेशन की आवश्यकता होती है। निर्माता प्रमाणित सामग्री का ICP-OES विश्लेषण का उपयोग करके परीक्षण करते हैं, जो यह सुनिश्चित करता है कि धातु की संरचना लगभग 1% की सटीकता के भीतर रहे। इंटरनेशनल एल्युमीनियम एसोसिएशन ने 2023 में बताया था कि इन सभी दिशानिर्देशों का पालन करने से भार सहन करने वाले भागों के साथ काम करते समय विफलताओं में लगभग 84% की कमी आती है। यह तो तर्कसंगत है—कोई भी व्यक्ति जो संरचनात्मक घटकों के साथ काम करता है, वह घातक विफलताओं से बचना चाहता है।
एक्सट्रूज़न कार्य में सटीकता प्राप्त करने का अर्थ है कुछ बहुत ही सख्त मापदंडों का पालन करना। बिलेट को लगभग प्लस या माइनस 5 डिग्री सेल्सियस के भीतर गर्म करने की आवश्यकता होती है, जबकि प्रेस बल की सटीकता लगभग दो प्रतिशत तक बनाए रखी जानी चाहिए। वास्तुकला प्रोफ़ाइल के कार्यों के लिए, दीवार की मोटाई में भिन्नता पूरी लंबाई में 0.1 मिलीमीटर से कम रहनी चाहिए। सतह के फ़िनिश के मामले में, एनोडीकृत घटकों को समापन उपचार के बाद सर्वोत्तम दिखावट प्राप्त करने के लिए रफ़्नेस औसत (Ra) 1.6 माइक्रोमीटर से अधिक नहीं होना चाहिए। एल्युमीनियम मिश्र धातुओं में सही T6 टेम्पर विकसित करने के लिए क्वेंचिंग प्रक्रिया भी उतनी ही महत्वपूर्ण है, जिसमें आमतौर पर 10 से 30 डिग्री सेल्सियस प्रति सेकंड की ठंडा होने की दर की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप कठोरता मापन 95 से 100 HB इकाइयों के बीच होता है। जिन निर्माताओं ने स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण प्रणालियों को लागू किया है, उन्होंने महत्वपूर्ण सुधार देखा है, पारंपरिक विधियों की तुलना में सतह दोषों में लगभग 40% की कमी की सूचना दी है। ये उन्नति उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण में वास्तविक अंतर ला रही हैं।
ISO/IEC 17025 के अंतर्गत बिलेट ट्रेसएबिलिटी 6xxx मिश्र धातुओं के लिए ≥99.7% फीडस्टॉक शुद्धता सुनिश्चित करती है। उत्पादनोत्तर निरीक्षण में सूक्ष्म दरारों का पता लगाने के लिए अल्ट्रासोनिक गेजिंग और डाई पेनीट्रेंट परीक्षण शामिल हैं। बैच सत्यापन में कठोरता (रॉकवेल B), तन्य शक्ति और दानेदार स्थिरता (ASTM E112) शामिल है। एक्सआरएफ विश्लेषक का उपयोग करने वाले निर्माता एएस9100 जैसे एयरोस्पेस मानकों के साथ 98.5% अनुपालन प्राप्त करते हैं।
अनुसंधान एवं विकास, उत्पादन, बिक्री और आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन को समन्वित करने वाला एक स्टॉप-समाधान प्रदाता।
