परिचय
अटोमोटिभ उद्योगको विकाससँगै, एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीमको बजार पनि द्रुत गतिमा बढिरहेको छ, यद्यपि समग्र आकारमा अझै पनि अपेक्षाकृत सानो छ। चिनियाँ एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीम बजारको लागि अटोमोटिभ लाइटवेट टेक्नोलोजी इनोभेसन एलायन्सको पूर्वानुमान अनुसार, २०२५ सम्ममा बजारको माग लगभग १४०,००० टन हुने अनुमान गरिएको छ, जसको बजार आकार ४.८ अर्ब आरएमबी पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ। २०३० सम्ममा, बजारको माग लगभग २२०,००० टन हुने अनुमान गरिएको छ, जसको बजार आकार अनुमानित ७.७ अर्ब आरएमबी र चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर लगभग १३% छ। लाइटवेटिङको विकास प्रवृत्ति र मध्य-देखि-उच्च-अन्तका सवारी साधन मोडेलहरूको द्रुत वृद्धि चीनमा एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीमहरूको विकासको लागि महत्त्वपूर्ण चालक कारकहरू हुन्। अटोमोटिभ प्रभाव बीम क्र्यास बक्सहरूको लागि बजार सम्भावनाहरू आशाजनक छन्।
लागत घट्दै जाँदा र प्रविधिको विकास हुँदै जाँदा, आल्मुनियम मिश्र धातुको अगाडिको प्रभाव बीम र क्र्यास बक्सहरू बिस्तारै व्यापक हुँदै गइरहेका छन्। हाल, तिनीहरू Audi A3, Audi A4L, BMW 3 श्रृंखला, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, र Buick LaCrosse जस्ता मध्यम देखि उच्च-अन्तका सवारी साधन मोडेलहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
चित्र १ मा देखाइए अनुसार, एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीमहरू मुख्यतया प्रभाव क्रसबीमहरू, क्र्यास बक्सहरू, माउन्टिंग बेसप्लेटहरू, र टोइङ हुक स्लिभहरू मिलेर बनेका हुन्छन्।
चित्र १: एल्युमिनियम मिश्र धातु प्रभाव बीम असेंबली
क्र्यास बक्स भनेको गाडीको इम्प्याक्ट बीम र दुई अनुदैर्ध्य बीमहरू बीच रहेको धातुको बक्स हो, जुन अनिवार्य रूपमा ऊर्जा-अवशोषित कन्टेनरको रूपमा काम गर्दछ। यो ऊर्जाले प्रभावको बललाई जनाउँछ। जब कुनै सवारी साधनले टक्कर अनुभव गर्छ, प्रभाव बीममा निश्चित मात्रामा ऊर्जा-अवशोषित क्षमता हुन्छ। यद्यपि, यदि ऊर्जा प्रभाव बीमको क्षमताभन्दा बढी छ भने, यसले ऊर्जालाई क्र्यास बक्समा स्थानान्तरण गर्नेछ। क्र्यास बक्सले सबै प्रभाव बल अवशोषित गर्दछ र आफैलाई विकृत गर्दछ, जसले अनुदैर्ध्य बीमहरू अक्षुण्ण रहन्छन् भन्ने सुनिश्चित गर्दछ।
१ उत्पादन आवश्यकताहरू
१.१ चित्र २ मा देखाइए अनुसार, आयामहरूले रेखाचित्रको सहनशीलता आवश्यकताहरू पालना गर्नुपर्छ।
१.३ मेकानिकल कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू:
तन्य शक्ति: ≥२१५ MPa
उत्पादन शक्ति: ≥२०५ MPa
विस्तार A50: ≥१०%
१.४ क्र्यास बक्स क्रसिङ प्रदर्शन:
गाडीको X-अक्षमा, उत्पादनको क्रस-सेक्शन भन्दा ठूलो टक्कर सतह प्रयोग गरेर, क्रस नभएसम्म १०० मिमी/मिनेटको गतिमा लोड गर्नुहोस्, जसको कम्प्रेसन मात्रा ७०% हुन्छ। प्रोफाइलको प्रारम्भिक लम्बाइ ३०० मिमी हो। रिइन्फोर्सिङ रिब र बाहिरी भित्ताको जंक्शनमा, स्वीकार्य मान्नको लागि दरारहरू १५ मिमी भन्दा कम हुनुपर्छ। अनुमति दिइएको क्र्याकिंगले प्रोफाइलको क्रसिङ ऊर्जा-अवशोषित क्षमतामा सम्झौता नगर्ने कुरा सुनिश्चित गर्नुपर्छ, र क्रसिङ पछि अन्य क्षेत्रहरूमा कुनै महत्त्वपूर्ण दरारहरू हुनु हुँदैन।
२ विकास दृष्टिकोण
मेकानिकल कार्यसम्पादन र क्रसिङ कार्यसम्पादनको आवश्यकताहरू एकैसाथ पूरा गर्न, विकास दृष्टिकोण निम्नानुसार छ:
Si ०.३८-०.४१% र Mg ०.५३-०.६०% को प्राथमिक मिश्र धातु संरचना भएको ६०६३B रड प्रयोग गर्नुहोस्।
T6 अवस्था प्राप्त गर्न हावा शमन र कृत्रिम बुढ्यौली प्रदर्शन गर्नुहोस्।
T7 अवस्था प्राप्त गर्न धुंध + हावा शमन प्रयोग गर्नुहोस् र ओभर-एजिंग उपचार गर्नुहोस्।
३ पाइलट उत्पादन
३.१ एक्सट्रुजन अवस्थाहरू
उत्पादन २०००T एक्सट्रुजन प्रेसमा गरिन्छ जसको एक्सट्रुजन अनुपात ३६ हुन्छ। प्रयोग गरिएको सामग्री एकरूप एल्युमिनियम रड ६०६३B हो। एल्युमिनियम रडको तताउने तापक्रम यस प्रकार छ: IV जोन ४५०-III जोन ४७०-II जोन ४९०-१ जोन ५००। मुख्य सिलिन्डरको ब्रेकथ्रु प्रेसर लगभग २१० बार हुन्छ, स्थिर एक्सट्रुजन चरणमा एक्सट्रुजन प्रेसर १८० बारको नजिक हुन्छ। एक्सट्रुजन शाफ्ट गति २.५ मिमी/सेकेन्ड छ, र प्रोफाइल एक्सट्रुजन गति ५.३ मीटर/मिनेट छ। एक्सट्रुजन आउटलेटमा तापक्रम ५००-५४० डिग्री सेल्सियस छ। बायाँ फ्यानको पावर १००%, मध्य फ्यानको पावर १००% र दायाँ फ्यानको पावर ५०% भएको एयर कूलिङ प्रयोग गरेर शमन गरिन्छ। शमन क्षेत्र भित्र औसत शीतलन दर ३००-३५०°C/मिनेट पुग्छ, र शमन क्षेत्रबाट बाहिर निस्केपछिको तापक्रम ६०-१८०°C हुन्छ। धुंध + हावा शमनको लागि, तताउने क्षेत्र भित्रको औसत शीतलन दर ४३०-४८०°C/मिनेट पुग्छ, र शमन क्षेत्रबाट बाहिर निस्केपछिको तापक्रम ५०-७०°C हुन्छ। प्रोफाइलमा कुनै उल्लेखनीय झुकाव छैन।
३.२ बुढ्यौली
१८५°C मा ६ घण्टासम्म T6 बुढ्यौली प्रक्रिया पछ्याउँदै, सामग्रीको कठोरता र यान्त्रिक गुणहरू निम्नानुसार छन्:
२१० डिग्री सेल्सियसमा ६ घण्टा र ८ घण्टाको लागि T7 बुढ्यौली प्रक्रिया अनुसार, सामग्रीको कठोरता र यान्त्रिक गुणहरू निम्नानुसार छन्:
परीक्षण डेटाको आधारमा, २१०°C/६ घण्टाको उमेर बढ्दै जाने प्रक्रियासँग मिलाएर धुवाँ + हावा शमन गर्ने विधिले मेकानिकल कार्यसम्पादन र क्रसिङ परीक्षण दुवैको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। लागत-प्रभावकारितालाई ध्यानमा राख्दै, उत्पादनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न धुवाँ + हावा शमन गर्ने विधि र २१०°C/६ घण्टाको उमेर बढ्दै जाने प्रक्रिया उत्पादनको लागि चयन गरिएको थियो।
३.३ क्रसिङ परीक्षण
दोस्रो र तेस्रो रडहरूको लागि, टाउकोको छेउ १.५ मिटरले काटिएको छ, र पुच्छरको छेउ १.२ मिटरले काटिएको छ। टाउको, मध्य र पुच्छर खण्डहरूबाट दुईवटा नमूनाहरू लिइन्छ, जसको लम्बाइ ३०० मिमी हुन्छ। क्रसिङ परीक्षणहरू १८५°C/६ घण्टा र २१०°C/६ घण्टा र ८ घण्टा (माथि उल्लेख गरिए अनुसार मेकानिकल प्रदर्शन डेटा) मा बुढ्यौली पछि विश्वव्यापी सामग्री परीक्षण मेसिनमा गरिन्छ। परीक्षणहरू १०० मिमी/मिनेटको लोडिङ गतिमा ७०% कम्प्रेसन मात्राको साथ सञ्चालन गरिन्छ। नतिजाहरू निम्नानुसार छन्: २१०°C/६ घण्टा र ८ घण्टा बुढ्यौली प्रक्रियाहरूसँग धुंध + हावा शमनको लागि, क्रसिङ परीक्षणहरूले चित्र ३-२ मा देखाइए अनुसार आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ, जबकि हावा-शमन नमूनाहरूले सबै बुढ्यौली प्रक्रियाहरूको लागि क्र्याकिंग प्रदर्शन गर्दछ।
क्रसिङ परीक्षणको नतिजाको आधारमा, २१०°C/६घण्टा र ८घण्टाको उमेर बढ्दै जाने प्रक्रियाहरू सहितको धुंध + हावा शमनले ग्राहकको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
४ निष्कर्ष
उत्पादनको सफल विकासको लागि शमन र बुढ्यौली प्रक्रियाहरूको अनुकूलन महत्त्वपूर्ण छ र क्र्यास बक्स उत्पादनको लागि एक आदर्श प्रक्रिया समाधान प्रदान गर्दछ।
व्यापक परीक्षण मार्फत, यो निर्धारण गरिएको छ कि क्र्यास बक्स उत्पादनको लागि भौतिक अवस्था 6063-T7 हुनुपर्छ, शमन विधि धुंध + हावा शीतलन हो, र 210°C/6h मा बुढ्यौली प्रक्रिया 480-500°C को तापक्रम, 2.5 mm/s को एक्सट्रुजन शाफ्ट गति, 480°C को एक्सट्रुजन डाइ तापमान, र 500-540°C को एक्सट्रुजन आउटलेट तापमानको साथ एल्युमिनियम रडहरू बाहिर निकाल्नको लागि उत्तम विकल्प हो।
MAT एल्युमिनियमबाट मे जियाङ द्वारा सम्पादन गरिएको
पोस्ट समय: मे-०७-२०२४
