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एल्युमीनियम फ्रेम प्रोफाइल का अनुप्रस्थ काट का आकार सीधे उनकी संरचनात्मक दक्षता और अनुप्रयोग उपयुक्तता को प्रभावित करता है। ज्यामितीय डिज़ाइन भार-वहन क्षमता, ऐंठन प्रतिरोध और जोड़ने वाली प्रणालियों के साथ संगतता निर्धारित करता है। इंजीनियर ऑप्टिमल शक्ति-से-वजन अनुपात प्राप्त करने और सामग्री अपव्यय को कम से कम करने के लिए प्रोफाइल ज्यामिति को प्राथमिकता देते हैं।
संरचनात्मक फ्रेमिंग के मामले में, वर्ग और आयताकार एल्युमीनियम ट्यूब प्रायः हर जगरूरी जगह मौजूद होते हैं क्योंकि ये बहुत अच्छे तरीके से मोड़ने वाले बलों का सामना करते हैं। यह बात संख्याओं से भी समर्थित है—इन आकृतियों में समान ट्रस सिस्टम में उपयोग की जाने वाली गोल ट्यूब की तुलना में 40 से 60 प्रतिशत अधिक भार सहने की क्षमता होती है। इसके बावजूद, गोल ट्यूब का अपना महत्व बना हुआ है, खासकर उन जगहों पर जहाँ चीजों को सुचारु रूप से घुमाने की आवश्यकता होती है, जैसे कन्वेयर बेल्ट या आजकल हम जिन आकर्षक वक्राकार इमारतों के बाहरी हिस्से देखते हैं। पिछले साल प्रकाशित एक वास्तुकला सामग्री रिपोर्ट के हालिया आंकड़ों को देखें तो, समकालीन गोदाम डिजाइन में सभी संरचनात्मक फ्रेमिंग का लगभग 60% हिस्सा आयताकार प्रोफाइल का है। यह तर्कसंगत भी है क्योंकि अधिकांश भंडारण सुविधाओं को ऐसी मजबूत और स्थिर संरचना की आवश्यकता होती है जो भारी भार के नीचे ढहे नहीं।
C-आकार के चैनल मॉड्यूलर पार्टीशन में वायरिंग और पाइपिंग एकीकरण के लिए खुली पहुंच प्रदान करते हैं। U-आकार के प्रोफाइल अतिरिक्त ब्रैकेट के बिना कर्टन वॉल में ग्लास पैनल के लिए प्राकृतिक सीटिंग बनाते हैं। औद्योगिक डिज़ाइन मानकों के अनुसार, इन विन्यासों से जटिल निर्मित समर्थन की तुलना में असेंबली समय में 25—35% की कमी आती है।
H-प्रोफाइल स्टील I-बीम की भार वितरण क्षमता की नकल करते हैं जबकि 50% कम वजन रखते हैं, जो उन्हें ओवरहेड गैंट्री सिस्टम के लिए आदर्श बनाता है। T-आकार के भिन्न शेल्फिंग इकाइयों और सौर ऐरे माउंट में संरचनात्मक रीढ़ के रूप में कार्य करते हैं, जिसमें फ्लैंज गतिशील भार के तहत पार्श्व विस्थापन को रोकते हैं।
L-प्रोफाइल में 90° का मोड़ उन्हें खिड़की के फ्रेम और मशीनरी एनक्लोजर के लिए प्रभावी कोने ब्रैकेट बनाता है। यह आकृति पूर्व-इंजीनियर किए गए संयोजन बिंदु प्रदान करके मॉड्यूलर निर्माण को सरल बनाती है, जिससे प्रीफैब्रिकेटेड संरचनाओं में वेल्डिंग की आवश्यकता में 70% तक कमी आती है।
एल्युमीनियम फ्रेम प्रोफाइल विभिन्न उद्योगों में अलग-अलग कार्यात्मक भूमिकाएँ निभाते हैं, जहाँ निर्माण और विनिर्माण क्षेत्र लक्षित प्रदर्शन के लिए विशिष्ट डिज़ाइन का उपयोग करते हैं। नीचे प्रमुख वर्गीकरण दिए गए हैं:
इंजीनियर पुलों और औद्योगिक सुविधाओं में संरचनात्मक फ्रेमवर्क के लिए आयताकार या वर्गाकार अनुप्रस्थ काट वाले एक्सट्रूडेड एल्युमीनियम प्रोफाइल का उपयोग करते हैं। इनमें आमतौर पर 6061-T6 मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है, जो 45,000 psi से अधिक तन्य शक्ति प्राप्त करती है और इस्पात की तुलना में 40% वजन बचत प्रदान करती है।
इन्सुलेटेड एल्युमीनियम प्रोफाइल में पॉलीएमाइड थर्मल बैरियर होते हैं जो ठोस एक्सट्रूज़न की तुलना में ऊष्मा संचरण को 60% तक कम कर देते हैं। यह डिज़ाइन संघनन को रोकती है और ENERGY STAR® आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिससे आधुनिक कर्टन वॉल और निम्न-उत्सर्जकता ग्लेज़िंग प्रणालियों के लिए इसे अनिवार्य बना देती है।
पतली दीवार वाले चैनल प्रोफाइल उच्च इमारतों के फैसेड में कंप्रेसिव बल वितरण के माध्यम से ग्लास पैनल को सुरक्षित करते हैं, जिसमें एकीकृत गैस्केट ग्रूव हवा के रहित सील सुनिश्चित करते हैं। बीड प्रोफाइल स्नैप-फिट तंत्र के माध्यम से आर्किटेक्चुरल लाउवर और साइनबोर्ड की बिना औजार के स्थापना की अनुमति देते हैं।
मॉड्यूलर पुनः कॉन्फ़िगर करने योग्यता के कारण औद्योगिक स्वचालन बुनियादी ढांचे में टी-स्लॉट एल्युमीनियम फ्रेमिंग प्रणाली प्रभुत्व रखती है। मानकीकृत स्लॉटिंग पैटर्न वेल्डेड स्टील फ्रेम की तुलना में उत्पादन लाइनों के असेंबली में 87% की तेज गति प्रदान करता है, जिसमें कंपन अवशोषण गुण उपकरणों के आयुष्य को बढ़ाते हैं।
L-आकार के कोण, T-अनुभाग और U-चैनल जैसे सामान्य एल्युमीनियम फ्रेम प्रोफाइल दैनिक संरचनात्मक आवश्यकताओं के लिए किफायती तैयार विकल्प प्रदान करते हैं। इनमें से अधिकांश फैक्टरी निर्मित आकृतियाँ ISO 9001 गुणवत्ता मानकों के अनुपालन करती हैं, जिससे स्टोरेज रैक या साधारण मशीन बेस जैसी चीजों के लिए उन्हें जल्दी से असेंबल करना संभव हो जाता है। संरचनाओं के डिजाइन करते समय लगातार आकार विशेष रूप से मददगार होता है, खासकर चूंकि लगभग 40 द्वारा 80 मिलीमीटर मापने वाले आयताकार ट्यूब और लगभग 25 द्वारा 25 द्वारा 3 मिमी मोटाई वाले उन कोणीय टुकड़े विभिन्न उद्योगों में मॉड्यूलर निर्माण परियोजनाओं में बहुत आम हैं।
जहां एचवीएसी प्रणालियों में आंतरिक ठंडा करने वाले चैनल या अंतर्निर्मित केबल मार्गों जैसे असामान्य आकृतियों की आवश्यकता होती है, वहां सामग्री का अधिकतम उपयोग सुनिश्चित करने के लिए कस्टम एल्युमीनियम प्रोफाइल वास्तव में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। पिछले वर्ष की डिज़ाइन ट्रेंड्स रिपोर्ट के अनुसार, आजकल सभी औद्योगिक स्वचालन कार्यों के लगभग दो-तिहाई हिस्से में माप के अनुसार बनाए गए प्रोफाइल का उपयोग हो रहा है, जिससे आवश्यक भागों की संख्या लगभग 30 से 40 प्रतिशत तक कम हो गई है। इस दृष्टिकोण के मूल्य का कारण यह है कि इंजीनियर वास्तव में कई अलग-अलग कार्यों—माउंटिंग स्लॉट, तापीय प्रसार के लिए स्थान—को अलग-अलग घटकों के बजाय एक ही भाग में एकीकृत कर सकते हैं। इससे न केवल असेंबली में लगने वाले समय में कमी आती है, बल्कि अंतिम उत्पाद के कुल वजन में भी कमी आती है।
रेत तूफानों के आम होने वाले शुष्क रेगिस्तानी क्षेत्रों में स्थित एक सौर फार्म के लिए, इंजीनियरों को ऐसे एल्युमीनियम प्रोफाइल्स की आवश्यकता थी जो मरोड़ बलों और लगातार रेत के क्षरण दोनों का सामना कर सकें। उन्होंने 6063-T6 मिश्र धातु से निर्मित 150 द्वारा 150 मिलीमीटर के बॉक्स प्रोफाइल्स का चयन किया, जो अनुकूलित रूप से बनाए गए थे। इन प्रोफाइल्स के भीतर धूल को चारों ओर फैलने से रोकने के लिए विशेष आंतरिक बैफल्स थे, साथ ही इनमें पहले से ही स्लॉट ड्रिल किए गए थे ताकि स्थापनाकर्ता आवश्यकतानुसार झुकाव कोण को समायोजित कर सकें। परिणाम? पुरानी शैली के ब्रैकेट प्रणालियों की तुलना में स्थल पर कार्य लगभग आधे समय में पूरा हो गया। और ये प्रोफाइल्स 140 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक की रफ्तार से बहने वाली हवाओं के खिलाफ भी बखूबी टिके रहे, जो उपकरणों के लिए रेगिस्तानी परिस्थितियों की कठोरता को देखते हुए काफी प्रभावशाली है।
अधिकांश मानक प्रोफाइल लगभग 2 से 3 कार्यदिवसों के भीतर पहुँच जाते हैं और प्रति रैखिक मीटर लगभग 8 से 15 डॉलर की लागत आती है। हालाँकि कस्टम-निर्मित समाधानों में बहुत अधिक समय लगता है, आमतौर पर लगभग 6 से 8 सप्ताह, क्योंकि उन्हें विशेष उपकरण और निर्माण सेटअप की आवश्यकता होती है। उद्योग विशेषज्ञों ने इस चीज़ का काफी अध्ययन किया है, और उनके निष्कर्षों से पता चलता है कि बड़ी मात्रा में उपयोग करने पर समय के साथ कस्टम समाधान वास्तव में कंपनियों को 18% से 27% तक बचत करा सकते हैं। यह बचत मुख्य रूप से भविष्य में कम रखरखाव की आवश्यकता और सस्ती असेंबली प्रक्रियाओं से आती है। प्रोटोटाइप या छोटे ऑर्डर के साथ काम करते समय, कई निर्माता पाते हैं कि चीज़ों को मिलाना सबसे अच्छा काम करता है। एक मानक प्रोफाइल लेना और कुछ अतिरिक्त मशीनिंग स्पर्श जोड़ना अक्सर उस मीठे बिंदु को प्राप्त करता है जहाँ प्रारंभिक लागत उचित बनी रहती है लेकिन फिर भी सभी आवश्यक प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करती है।
6063 एल्युमीनियम मिश्र धातु दुनिया भर में सभी वास्तुकला फ्रेमिंग प्रणालियों का लगभग 68% हिस्सा बनाती है क्योंकि यह एक्सट्रूज़ करने में आसानी और संक्षारण के प्रति प्रतिरोध करने की क्षमता के बीच सही संतुलन बनाए रखती है। इस मिश्र धातु को विशेष बनाने वाली बात इसकी मैग्नीशियम-सिलिकॉन बनावट है, जो इसे खिड़की के फ्रेम या इमारतों पर पर्दा दीवार जैसी चीजों के लिए आदर्श है, जिन्हें लोग वास्तव में देखते हैं, ऐसी बहुत सुचारु सतहें प्रदान करती है। 2023 में एल्युमीनियम एसोसिएशन के आंकड़ों के अनुसार, इस सामग्री की यील्ड सामर्थ्य लगभग 21 MPa है। अन्य धातुओं की तुलना में यह बहुत मजबूत नहीं लग सकता है, लेकिन उन भागों के लिए यह बहुत अच्छी तरह से काम करता है जिन्हें भारी भार नहीं उठाना होता है। इसके अलावा, निर्माता इसके साथ काम करना पसंद करते हैं क्योंकि एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के दौरान वे उचित लागत पर जटिल आकृतियाँ बना सकते हैं।
जबकि 6063 आकृति निर्माण को प्राथमिकता देता है, 6061 एल्युमीनियम औद्योगिक फ्रेम के लिए उत्कृष्ट यांत्रिक प्रदर्शन प्रदान करता है। 276 MPa की तन्य शक्ति के साथ—6063 की तुलना में 40% अधिक—इस मिश्र धातु को मशीनरी बेस, रोबोटिक आर्म और संरचनात्मक ट्रस के लिए प्राथमिकता दी जाती है। इसकी तांबा-संवर्धित संरचना स्वचालन प्रणालियों में बार-बार तनाव चक्र का सामना कर सकती है, लेकिन क्षरणकारी वातावरण में सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता होती है।
| संपत्ति | 6063 मिश्र धातु | 6061 मिश्र धातु | पर्यावरण पर विचार |
|---|---|---|---|
| संक्षारण प्रतिरोध | उत्कृष्ट (1.8 µm/वर्ष) | मध्यम (3.2 µm/वर्ष) | तटीय/रासायनिक संपर्क के लिए 6063 बेहतर |
| तापीय चालकता | 201 W/m·K | 167 W/m·K | हीट सिंक के लिए 6063 को प्राथमिकता दी जाती है |
| वेल्डिंग की क्षमता | उत्कृष्ट (कोई दरार नहीं) | पूर्व/उत्तर-तापन की आवश्यकता होती है | 6063 साइट पर असेंबली को सरल बनाता है |
वास्तुकला अनुप्रयोगों के मामले में, 6063 एल्यूमीनियम प्रोफाइल के साथ एनोडीकरण बहुत अच्छा काम करता है। यह प्रक्रिया समय के साथ पराबैंगनी क्षति के खिलाफ काफी अच्छी तरह से झेलने वाली लगभग 25 से 30 माइक्रोमीटर मोटी कठोर ऑक्साइड परतें बनाती है। 6061 एल्यूमीनियम से बने औद्योगिक फ्रेम आमतौर पर पाउडर कोटिंग के लिए बेहतर ढंग से उपयुक्त होते हैं। MIL-DTL-53072 मानकों के अनुसार यह कोटिंग लगभग 9H कठोरता तक पहुँचती है और निर्माताओं को फ्रेम पर सीधे विभिन्न रंगों के सुरक्षा क्षेत्र चिह्नित करने की अनुमति देती है। हाल ही में एक दिलचस्प बात घटी है। प्लाज्मा विद्युत ऑक्सीकरण तकनीक में नए विकास इन संकर कोटिंग का उत्पादन करना शुरू कर रहे हैं। वे मूल रूप से 6063 के संक्षारण प्रतिरोध के गुणों को लेते हैं और उसे आमतौर पर 6061 सामग्री में देखी जाने वाली पहनने के प्रतिरोध की तरह मिला देते हैं। निर्माता अपनी उत्पाद लाइनों के लिए संभावित गेम चेंजर के रूप में इस क्षेत्र पर करीब से नजर रख रहे हैं।
अनुसंधान एवं विकास, उत्पादन, बिक्री और आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन को समन्वित करने वाला एक स्टॉप-समाधान प्रदाता।
