एल्यूमिनियम 2011
एल्युमिनियम 2011 का परिचय
एल्युमिनियम 2011 एक उच्च-मशीनबिलिटी, फ्री-कटिंग एल्युमिनियम मिश्रधातु है, जो उत्कृष्ट चिप फॉर्मेशन और हाई-स्पीड CNC ऑपरेशन्स में तेज़ साइकिल टाइम के लिए जानी जाती है। एल्युमिनियम अलॉयज़ में “मशीनबिलिटी का मानक” कहे जाने वाले इस ग्रेड को टाइट टॉलरेंस और हाई-वॉल्यूम प्रोडक्शन वाली प्रिसिशन-टर्न्ड पार्ट्स के लिए आदर्श माना जाता है।
इसके लेड कंटेंट और बेहतरीन सतह फिनिश विशेषताओं के कारण, एल्युमिनियम 2011 का CNC मशीनिंग में कनेक्टर्स, फिटिंग्स, शाफ्ट्स, बुशिंग्स, तथा प्रिसिशन इलेक्ट्रॉनिक और ऑटोमोटिव कंपोनेंट्स के लिए व्यापक उपयोग होता है।
एल्युमिनियम 2011 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
एल्युमिनियम (Al) | Balance | अच्छे तापीय गुणों के साथ हल्का आधार धातु |
तांबा (Cu) | 5.0–6.0 | शक्ति और कठोरता बढ़ाता है |
बिस्मथ (Bi) | 0.2–0.6 | मशीनबिलिटी और चिप ब्रेकिंग बढ़ाता है |
सीसा (Pb) | 0.2–0.6 | फ्री-कटिंग गुणों में सुधार करता है |
लोहा (Fe) | ≤0.7 | अवशिष्ट तत्व |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.4 | अवशिष्ट तत्व |
जिंक (Zn) | ≤0.3 | अवशिष्ट तत्व |
अन्य | ≤0.15 (कुल) | अवशिष्ट तत्व |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.82 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 535–645°C | ASTM E299 |
तापीय चालकता | 140 W/m·K (25°C पर) | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 39% IACS (20°C पर) | ASTM B193 |
तापीय विस्तार गुणांक | 23.2 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 875 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 70 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (T3 टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 330 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 275 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबन | ≥10% | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 95 HB | ASTM E10 |
थकान शक्ति | 100 MPa | ASTM E466 |
आघात प्रतिरोध | मध्यम | ASTM E23 |
एल्युमिनियम 2011 की प्रमुख विशेषताएँ
असाधारण मशीनबिलिटी: एल्युमिनियम 2011 को 100% मशीनबिलिटी (बेंचमार्क स्टैंडर्ड) रेटिंग दी जाती है, जो उत्कृष्ट चिप कंट्रोल, न्यूनतम टूल वियर और हाई-स्पीड प्रोडक्शन प्रदान करता है—जटिल ज्योमेट्री वाले CNC टर्न्ड पार्ट्स के लिए आदर्श।
उत्कृष्ट सतह फिनिश: उच्च फीड रेट पर भी साफ, बुर्र-फ्री सतह बनाता है, और प्रिसिशन लेथ ऑपरेशन्स में सामान्यतः Ra ≤0.8 µm रेंज का फिनिश मिलता है।
आयामी स्थिरता के साथ मध्यम शक्ति: T3 स्थिति में यील्ड शक्ति 275 MPa तक, कम वॉर्पिंग/रेज़िडुअल स्ट्रेस के साथ—टाइट टॉलरेंस फिटिंग्स और कनेक्टर्स के लिए उपयुक्त।
कम वेल्डेबिलिटी और जंग प्रतिरोध: लेड और कॉपर कंटेंट वेल्डेबिलिटी और जंग-प्रतिरोध घटाते हैं; पार्ट्स को आमतौर पर मशीनिंग के बाद प्रोटेक्टिव कोटिंग्स दी जाती हैं।
स्ट्रक्चरल या लोड-बेयरिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं: कम जंग-प्रतिरोध और थकान आयु के कारण 2011 का उपयोग गैर-स्ट्रक्चरल अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ आयामी सटीकता और रिपीटेबिलिटी आवश्यक हो।
एल्युमिनियम 2011 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
लेड कंटेंट संबंधी विचार: लेड कंटेंट के कारण पर्यावरणीय या मेडिकल अनुप्रयोगों में विशेष हैंडलिंग की आवश्यकता हो सकती है।
सीमित वेल्डेबिलिटी: हॉट क्रैकिंग जोखिम और लेड वेपर के कारण वेल्डिंग की अनुशंसा नहीं की जाती।
पोस्ट-मशीनिंग प्रोटेक्शन आवश्यक: बिना उपचार छोड़े जाने पर ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | अनुशंसा | कारण |
|---|---|---|
टूल सामग्री | अनकोटेड या TiN-कोटेड कार्बाइड | फिनिश और चिप ब्रेकिंग को बेहतर बनाता है |
ज्यामिति | शार्प पॉइंट, हाई रेक एंगल | चिप कंट्रोल में मदद करता है और टूल लोड कम करता है |
कटिंग स्पीड | 250–500 m/min | हाई-स्पीड टर्निंग और ड्रिलिंग सक्षम करता है |
फीड रेट | 0.10–0.35 mm/rev | टाइट टॉलरेंस और स्मूद फिनिश बनाए रखता है |
कूलेंट | हल्का ऑयल मिस्ट या ड्राई कटिंग | चिप बिल्डअप कम करता है और विज़िबिलिटी सुधारता है |
एल्युमिनियम 2011 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 250–400 | 0.20–0.35 | 1.5–3.0 | Dry or mist |
फिनिशिंग | 400–500 | 0.05–0.10 | 0.2–0.8 | Mist/lubrication optional |
एल्युमिनियम 2011 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: उच्च कॉपर कंटेंट के कारण सीमित सफलता। उचित प्री-ट्रीटमेंट के बिना रंग असमान हो सकता है।
पाउडर कोटिंग: 60–100 µm कोटिंग मोटाई के साथ जंग-प्रतिरोध और एस्थेटिक्स जोड़ता है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: पहले से उच्च सतह फिनिश को ≤0.2 µm Ra तक बेहतर बनाता है। सामान्यतः विज़िबल या मैकेनिकल स्लाइडिंग सतहों पर उपयोग।
पैसिवेशन: आगे की कोटिंग से पहले सतह की सफाई और जंग-निवारण के लिए लागू।
ब्रशिंग: पेंटिंग या पाउडर कोटिंग के लिए पार्ट को तैयार करता है; कॉस्मेटिक या इंडस्ट्रियल पैनल्स के लिए सामान्य।
एलोडाइन कोटिंग: अस्थायी जंग-प्रतिरोध और चालकता के लिए; विशेषकर विद्युत अनुप्रयोगों में।
UV कोटिंग: हाई-ग्लॉस, उपभोक्ता-फेसिंग पार्ट्स के लिए एक पतली सुरक्षा परत जोड़ता है।
लैकर कोटिंग: क्लियर कोटिंग्स ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कॉस्मेटिक अपील बढ़ाती हैं, खासकर हाई-टर्नओवर कंज़्यूमर गुड्स में।
एल्युमिनियम 2011 के औद्योगिक अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव: फास्टनर्स, नॉब्स, बुशिंग्स और ट्रांसमिशन कनेक्टर्स—जहाँ शक्ति से अधिक मशीनबिलिटी महत्वपूर्ण हो।
कंज़्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स: कस्टम फिटिंग्स, नॉब्स, स्विच हार्डवेयर और लो-लोड स्ट्रक्चरल इंटरफेसेस।
एयरोस्पेस (गैर-स्ट्रक्चरल): एवियोनिक्स कंट्रोल्स, कपलर्स और उच्च सतह गुणवत्ता वाले रोटेटिंग नॉब्स।
मेडिकल इंस्ट्रूमेंट्स (नॉन-कॉन्टैक्ट): इक्विपमेंट एनक्लोज़र्स, एडजस्टमेंट स्क्रूज़ और नॉन-इम्प्लांट मैकेनिकल पार्ट्स।
मशीनरी और ऑटोमेशन: CNC प्रिसिशन-टर्न्ड पार्ट्स, स्पेसर्स, बुशिंग्स और इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट हाउसिंग्स।
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