স্টিল ফোরজিংসের তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংসের সুবিধা | ওজন, জারা এবং খরচ

একটি ইউরোপীয় উইন্ড টারবাইন অ্যাক্সেস প্ল্যাটফর্ম প্রস্তুতকারকের একটি কাঠামোগত ক্রেতা সম্প্রতি আমাদেরকে একটি স্টিলের কব্জা বন্ধনীকে অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিং হিসাবে পুনরায় উদ্ধৃত করতে বলেছেন৷ লক্ষ্য: রেট করা 12 kN লোড ধরে রাখুন, সাবফ্রেম থেকে 3 কেজি সরান এবং চার সপ্তাহের মধ্যে ডেলিভারি রাখুন। আমরা একটি 7075-T6 অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিং দিয়ে একটি 42CrMo4 স্টিল ফোরজিং প্রতিস্থাপন করেছি যার ওজন 6.1 কেজির পরিবর্তে 2.9 কেজি, একই স্থির এবং ক্লান্তি পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে এবং মেশিনিং সময় প্রায় অর্ধেক কেটেছে৷ যে ফলাফল ইস্পাত forgings উপর অ্যালুমিনিয়াম forgings এর সুবিধা কি উত্তর দেওয়ার জন্য ব্যবহারিক শুরু বিন্দু.

সংক্ষিপ্ত উত্তর: অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংস সমান লোড ক্ষমতায় 40 থেকে 60 শতাংশ ওজন সাশ্রয় করে, বহিরঙ্গন পরিষেবাতে বেশিরভাগ প্রতিরক্ষামূলক আবরণ খরচ সরিয়ে দেয় এবং প্রতি কিলোগ্রামে উচ্চ খালি দাম থাকা সত্ত্বেও ফিনিশড-পার্ট মেশিনিং খরচ কমায়। দীর্ঘ উত্তরের মধ্যে রয়েছে কঠোরতা, ক্লান্তি এবং তাপমাত্রার সীমা যা প্রতিটি প্রকৌশলীকে স্যুইচ করার আগে অবশ্যই সম্মান করতে হবে। মাইতেরিও ইন্টেলিজেন্ট ইকুইপমেন্ট, 2019 সাল থেকে বায়ু শক্তি, প্রকৌশল যন্ত্রপাতি এবং খনির গ্রাহকদের পরিবেশনকারী একটি ফোরজিং সরবরাহকারী, অ্যালুমিনিয়াম এবং স্টিল ওপেন-ডাই এবং রোল্ড-রিং ফোরজিংস উভয়ই তৈরি করে, তাই এই ট্রেড-অফগুলি আমাদের প্রতিদিনের উদ্ধৃতি কাজের অংশ।

ওজন-সংবেদনশীল অংশে ইস্পাত ফোরজিংসের তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংসের মূল সুবিধাগুলি

শক্তি-সীমিত উপাদানগুলির জন্য, একটি 7075-T6 অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিং একটি quenched-and-tempered 4140 স্টিলের ফোরজিংয়ের প্রায় অর্ধেক ভরে একই লোড বহন করে।

প্রসার্য ক্ষমতা হল ফলন শক্তি এবং ক্রস-সেকশনের একটি ফাংশন। 655 MPa ফলনে একটি 4140 Q T বার 100 kN প্রসার্য শক্তি বহন করতে 153 mm2 প্রয়োজন, যা ইস্পাত ঘনত্বে প্রতি মিটারে 1.20 কেজির সমান। 503 MPa ফলনে একটি 7075-T6 ফরজিং এর জন্য 199 mm2 প্রয়োজন, কিন্তু 2.81 g/cm3 তে এই অংশটির ওজন প্রতি মিটারে মাত্র 0.56 কেজি। লোড অভিন্ন; ভর না.

কঠোরতা সতর্কতা গুরুত্বপূর্ণ। অ্যালুমিনিয়ামে ইস্পাতের স্থিতিস্থাপক মডুলাসের এক-তৃতীয়াংশ (69 GPa বনাম 210 GPa), তাই একটি অভিন্ন রশ্মি লোডের নিচে তিনগুণ বেশি বিচ্যুত হয়। যখন একটি নকশা চাপের পরিবর্তে বিচ্যুতি দ্বারা সীমিত হয়, তখন আপনাকে অবশ্যই বিভাগের উচ্চতা বা প্রাচীরের বেধ বাড়াতে হবে; ওজন সুবিধা প্রায় 30-40 শতাংশে সঙ্কুচিত হয় তবে সাধারণত অদৃশ্য হয় না।

উচ্চ শক্তি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 7075 অ্যালুমিনিয়াম খাদ Forgings এই উচ্চ-শক্তি, দস্তা-ভিত্তিক অ্যালুমিনিয়াম খাদ লোড-সমালোচনামূলক মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত, এবং এর কম জড়তা ছোট অ্যাকচুয়েটর এবং দ্রুত চক্রের সময় সক্ষম করে ঘূর্ণায়মান সমাবেশগুলিকে সুবিধা দেয়। পণ্য দেখুন →

ঘূর্ণন এবং চলমান সমাবেশগুলির জন্য, ভর সাশ্রয়কে প্রশস্ত করা হয়: নিম্ন জড়তা ছোট অ্যাকচুয়েটর, কম মোটর শক্তি এবং দ্রুত চক্রের সময়কে অনুমতি দেয়। এই কারণেই রোবটিক অস্ত্র, বাছাই মেশিন সংযোগ, এবং বায়ু টারবাইন ল্যাচ সিস্টেমগুলি স্টিলের পরিবর্তে 7075 ফোরজিংসে ক্রমবর্ধমানভাবে উদ্ধৃত হচ্ছে।

জারা প্রতিরোধ: স্টিল ফোরজিংসের তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংসের জীবনচক্রের সুবিধা

অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংস একটি ঘন, স্ব-মেরামতকারী অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করে যা শুষ্ক এবং মাঝারি আর্দ্র পরিষেবাতে পেইন্টের প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং সামুদ্রিক এবং শিল্প বায়ুমণ্ডলে রক্ষণাবেক্ষণের ব্যবধান প্রসারিত করে।

ইস্পাত উপাদান প্রায় সবসময় একটি মাল্টি-লেয়ার প্রতিরক্ষামূলক সিস্টেম প্রয়োজন: দস্তা সমৃদ্ধ প্রাইমার, epoxy মধ্যবর্তী, এবং একটি পলিউরেথেন টপকোট। উপকূলীয় বা রাসায়নিক পরিবেশে, সেই সিস্টেমটি প্রতি চার থেকে আট বছরে মেরামতের প্রয়োজন। একই স্থানে একটি 5083 অ্যালুমিনিয়াম ফোর্জিং একটি অক্সাইড স্তর গঠন করে যা আরও আক্রমণ বন্ধ করে; জাহাজ নির্মাণকারী এবং অফশোর সরঞ্জাম নির্মাতারা এটি খালি ব্যবহার করে, কোন আবরণ ছাড়াই।

সামুদ্রিক এবং ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য 5083 অ্যালুমিনিয়াম খাদ ফোরজিংস চমৎকার জারা প্রতিরোধের এবং জোড়যোগ্যতার সাথে, এই ম্যাগনেসিয়াম-ভিত্তিক খাদ লবণ-স্প্রে ক্ষতিকে ইস্পাতের চেয়ে অনেক ভালো প্রতিরোধ করে, এটি জাহাজ নির্মাণ এবং ক্রায়োজেনিক সরঞ্জামগুলির জন্য একটি টেকসই পছন্দ করে তোলে। পণ্য দেখুন →

একটি সতর্কতা বেশিরভাগ ক্ষেত্রের ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে: কার্বন ইস্পাত বা স্টেইনলেস স্টিলের সাথে সরাসরি যোগাযোগে অ্যালুমিনিয়াম গ্যালভানিক ক্ষয় ভোগ করে। ডিজাইনারদের অবশ্যই জিঙ্ক-ক্রোমেট প্রাইমার, ইনসুলেটিং ওয়াশার বা একটি ট্রানজিশন জয়েন্ট দিয়ে ইন্টারফেসটি আলাদা করতে হবে। যখন ইন্টারফেস সঠিকভাবে পরিচালনা করা হয়, একটি আঁকা বা অ্যানোডাইজড পৃষ্ঠের নীচে একটি অ্যালুমিনিয়াম ফোর্জিং কয়েক দশক ধরে পুনরায় আবরণ ছাড়াই সঞ্চালিত হয়।

স্টিল ফোরজিংসের তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিংসের উত্পাদন সুবিধা: মেশিনিং এবং প্রতি অংশের খরচ

একটি ফিনিশড কম্পোনেন্টের মোট খরচ প্রায়শই অ্যালুমিনিয়ামে কম হয় কারণ মেশিনের সময় 40-70 শতাংশ কমে যায় এবং টুলের লাইফ বেড়ে যায়, যা প্রতি কিলোগ্রামে উচ্চতর উপাদানের দামকে অফসেট করে।

কার্বাইড টুলিং সহ, 6061 এবং 7075 ফোরজিংস মেশিন 300-600 মি/মিনিট। 4140 বা 1045 স্টিলের সমতুল্য পরিসর হল 80-150 মি/মিনিট। অ্যালুমিনিয়াম চিপগুলি পরিষ্কারভাবে খালি হয়, অনেকগুলি অপারেশন শুষ্ক বা ন্যূনতম কুয়াশা সহ সঞ্চালিত হয় এবং নরম ম্যাট্রিক্স খাঁজযুক্ত প্রান্ত পরিধানকে বাধা দেয় যা স্টিলের অক্সিডাইজড স্কেল নকল পৃষ্ঠের কাছাকাছি ঘটায়। আমাদের মেশিন শপে, একটি গিয়ারবক্স মাউন্টিং ব্র্যাকেট যা একটি স্টিল ফোরজিং থেকে 22 মিনিট সময় নেয় একটি 6061 ফোরজিং থেকে 9 মিনিটে চলে এবং ইনসার্ট লাইফ প্রায় চারগুণ বৃদ্ধি পায়৷

ফোরজিং টুলিং অ্যালুমিনিয়ামের সাথেও দীর্ঘস্থায়ী হয়: অ্যালুমিনিয়াম 350-500 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নকল হয়, যখন ইস্পাত 950-1,250 ডিগ্রি সেলসিয়াস প্রয়োজন হয়। নিম্ন থার্মাল লোড ডাই পরিধান এবং স্কেল গঠন হ্রাস করে, একটি উত্পাদন চালানো জুড়ে মাত্রিক সামঞ্জস্য উন্নত করে।

তাই খালি দামে সিদ্ধান্ত নেওয়া উচিত নয়। সমাপ্ত-অংশের খরচ তুলনা করুন: উপাদানের ফলন, মেশিনিং ঘন্টা, টুলিং, পৃষ্ঠ চিকিত্সা, এবং একটি ভারী ইস্পাত ওয়ার্কপিস হ্যান্ডলিং সবই গণনার অন্তর্গত।

যেখানে ইস্পাত ফোরজিংস প্রান্ত রাখে: দৃঢ়তা, ক্লান্তি এবং তাপমাত্রার সীমা

ইস্পাত সঠিক পছন্দ থেকে যায় যখন ডিজাইনটি কঠোরতা, উচ্চ-চক্রের ক্লান্তি, পরিধান, বা 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে পরিষেবার তাপমাত্রা দ্বারা পরিচালিত হয়।

লোডের ধরন জানা গেলে তুলনাটি সহজবোধ্য। অ্যালুমিনিয়ামের নিম্ন ইলাস্টিক মডুলাস ডিফ্লেকশন-ক্রিটিকাল শ্যাফট এবং বিমকে শাস্তি দেয়। এর ক্লান্তি সহনশীলতা নিভে যাওয়া এবং টেম্পারড স্টিলের চেয়ে কম: সাধারণ খাঁজযুক্ত ক্লান্তি সীমা অ্যালুমিনিয়ামের জন্য 60-120 MPa বনাম তাপ-চিকিত্সা করা মিশ্র স্টিলের জন্য 250-350 MPa চলে। মোটামুটিভাবে 150-200°C এর উপরে, অ্যালুমিনিয়াম দ্রুত শক্তি হারায়, যখন অ্যালয় স্টিলগুলি 400-500°C পর্যন্ত কার্যকর লোড ক্ষমতা ধরে রাখে।

উচ্চ-তাপমাত্রা বা উচ্চ-চক্র অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যখন সিদ্ধান্তটি স্টিলের সাথে থাকে, তখন ইস্পাত ফরজিং সরবরাহকারী নির্বাচনের মানদণ্ড এই সাইটে আমরা জাহাজে পাঠানো প্রতিটি অ্যালয় স্টিলের জন্য প্রযোজ্য পরীক্ষা এবং শংসাপত্রের ধাপগুলিকে রূপরেখা দেয়৷

আপনার ইস্পাত প্রতিস্থাপনের জন্য একটি অ্যালুমিনিয়াম ফোরজিং গ্রেড নির্বাচন করা

গ্রেড সিদ্ধান্ত ক্ষয় এবং শক্তি দিয়ে শুরু হয়: 6061 সাধারণ কাঠামোগত এবং মেশিনযুক্ত অংশগুলিকে কভার করে, 7075 উচ্চ-লোড লিঙ্কেজ এবং বন্ধনীগুলিকে কভার করে এবং 5083 সামুদ্রিক এবং ঢালাই করা কাঠামোগুলিকে কভার করে৷

এই সাধারণ ফোরজিং অ্যালয়গুলির প্রতিটিতে একটি ইস্পাত প্রতিরূপ রয়েছে যা এটি সাধারণত প্রতিস্থাপন করে।

তিনটি প্রশ্ন থেকে নির্বাচন করা হয়। প্রথমত, অংশের শক্তি- বা দৃঢ়তা-সীমাবদ্ধ? দ্বিতীয়ত, সর্বোচ্চ পরিষেবা তাপমাত্রা কত? তৃতীয়ত, অংশটি কি লবণ বা রাসায়নিক দেখতে পাবে? উপরের সারণীটি খাদ পছন্দের উত্তর দেয় একবার সেই তিনটি উত্তর জানা হয়ে গেলে।

• শক্তি-সীমিত এবং ভর-সমালোচনা: 7075-T6 ব্যবহার করুন এবং ফিলেট রেডিআই-এ ক্লান্তি যাচাই করুন।
• ক্ষয়-চালিত সামুদ্রিক বা রাসায়নিক পরিষেবা: 5083 ব্যবহার করুন, বেয়ার বা অ্যানোডাইজড।
• জটিল মেশিনযুক্ত হাউজিং এবং ফিক্সচার: গতি এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতার জন্য 6061-T6 ব্যবহার করুন।
• ঝালাই সমাবেশ: ম্যাচিং ফিলার সহ 5083 বা 6061 ব্যবহার করুন; ঝালাই প্রাথমিক কাঠামোতে 7075 এড়িয়ে চলুন।

6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ Forgings শক্তি এবং অর্থনীতির ভারসাম্য ভাল গরম কার্যক্ষমতা সহ একটি তাপ-চিকিত্সাযোগ্য খাদ, এই ফোরজিং শক্তি, প্লাস্টিকতা এবং জারা প্রতিরোধের একটি ব্যবহারিক ভারসাম্য সরবরাহ করে, যা মহাকাশ এবং যান্ত্রিক কাঠামোর জন্য উপযুক্ত যেখানে খরচ গুরুত্বপূর্ণ। পণ্য দেখুন →

অ্যালুমিনিয়াম এবং স্টিল ফোরজিংস সম্পর্কিত প্রায়শ জিজ্ঞাস্য প্রশ্নাবলী