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एल्युमिनियम 4045

एल्युमिनियम 4045 एक उच्च-सिलिकॉन ब्रेज़िंग मिश्रधातु है, जिसका उपयोग CNC मशीन किए गए हीट एक्सचेंजर और थर्मल सिस्टम में किया जाता है, जहाँ उच्च ट्रेसबिलिटी, जंग-प्रतिरोध और थर्मल कंडक्टिविटी की आवश्यकता होती है।

एल्यूमिनियम 4045 का परिचय

एल्यूमिनियम 4045 एक उच्च-सिलिकॉन एल्यूमिनियम मिश्रधातु है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से ब्रेज़्ड एल्यूमिनियम हीट एक्सचेंजर और ऑटोमोटिव रेडिएटर में क्लैडिंग लेयर के रूप में किया जाता है। इसमें लगभग 10% सिलिकॉन सामग्री होती है, जो उत्कृष्ट ट्रेसबिलिटी, अच्छा जंग प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता प्रदान करती है। यद्यपि इसे आमतौर पर स्वतंत्र संरचनात्मक मिश्रधातु के रूप में उपयोग नहीं किया जाता, फिर भी यह बहु-स्तरीय समग्र भागों में अत्यंत महत्वपूर्ण है जहाँ ब्रेज़्ड जोड़ सटीक, समान और थर्मल रूप से प्रवाहकीय होने चाहिए।

एल्यूमिनियम 4045 का उपयोग CNC मशीनिंग में मुख्य रूप से हीट एक्सचेंज, HVAC और ऑटोमोटिव थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम में ब्रेज़्ड या कंपोज़िट पैनलों की सेकेंडरी मशीनिंग के लिए किया जाता है।

एल्यूमिनियम 4045 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण

रासायनिक संरचना (सामान्य)

तत्व	संरचना सीमा (wt.%)	मुख्य भूमिका
एल्यूमिनियम (Al)	शेष	चालकता और फॉर्मेबिलिटी के लिए आधार धातु
सिलिकॉन (Si)	9.0–11.0	ब्रेज़िंग गुण और थर्मल चालकता को बढ़ाता है
आयरन (Fe)	≤0.80	अवशिष्ट तत्व
कॉपर (Cu)	≤0.30	अवशिष्ट तत्व
मैंगनीज़ (Mn)	≤0.05	अवशिष्ट तत्व
मैग्नीशियम (Mg)	≤0.05	अवशिष्ट तत्व
जिंक (Zn)	≤0.10	अवशिष्ट तत्व
अन्य	≤0.15 (कुल)	संयुक्त अवशिष्ट तत्व

भौतिक गुण

गुण	मान (सामान्य)	परीक्षण मानक / स्थिति
घनत्व	2.68 g/cm³	ASTM B311
गलन तापमान सीमा	570–600°C	ASTM E299
थर्मल चालकता	25°C पर 135 W/m·K	ASTM E1952
विद्युत चालकता	20°C पर 38% IACS	ASTM B193
थर्मल 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 (क्लैडेड या एनील्ड अवस्था)

गुण	मान (सामान्य)	परीक्षण मानक
तन्य शक्ति	90–120 MPa	ASTM E8/E8M
यील्ड शक्ति (0.2%)	35–60 MPa	ASTM E8/E8M
लंबाई वृद्धि	≥18%	ASTM E8/E8M
कठोरता	30–40 HB	ASTM E10
थकान शक्ति	कम	ASTM E466
आघात प्रतिरोध	मध्यम	ASTM E23

एल्यूमिनियम 4045 की प्रमुख विशेषताएँ

उत्कृष्ट ब्रेज़ेबिलिटी: उच्च सिलिकॉन सामग्री गलन तापमान को कम करती है और समान ब्रेज़्ड जोड़ों को संभव बनाती है, जिससे यह हीट एक्सचेंजर और HVAC भागों के लिए आदर्श क्लैडिंग सामग्री बनती है।

कंपोज़िट परतों में अच्छा जंग प्रतिरोध: जब इसे 3003 या 4343 जैसे कोर मटीरियल के साथ उपयोग किया जाता है, तो 4045 विशेष रूप से रेडिएटर और कंडेंसर सिस्टम में बलिदानी एनोडिक सुरक्षा प्रदान करता है।

उत्कृष्ट थर्मल चालकता: 135 W/m·K चालकता के साथ, 4045 कॉम्पैक्ट CNC-मशीन किए गए कूलिंग चैनलों और हीट फिन्स में प्रभावी ऊष्मा अपसारण सुनिश्चित करता है।

नरम और आसानी से रूप देने योग्य: अत्यधिक डक्टाइल, फॉर्मिंग, बेंडिंग या स्वेजिंग के लिए उपयुक्त। थर्मल असेंबली में टाइट-रेडियस अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।

उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं: कम तन्य शक्ति और कठोरता के कारण, इसे सामान्यतः लोड-बेयरिंग भागों के बजाय क्लैडिंग या ब्रेज़िंग लेयर के रूप में उपयोग किया जाता है।

एल्यूमिनियम 4045 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान

मशीनिंग चुनौतियाँ

नरम और चिपचिपा व्यवहार: उच्च कटिंग प्रेशर पर टूल में चिपक सकता है या स्मियरिंग हो सकती है।
किनारों का विकृति: पतली दीवारें या असमर्थित क्षेत्र फिनिशिंग के दौरान विकृत हो सकते हैं।
सिलिकॉन सामग्री का घर्षण प्रभाव: बिना कोटिंग वाले टूल्स पर घिसाव बढ़ाता है।

अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ

टूल चयन

पैरामीटर	सिफारिश	कारण
टूल सामग्री	DLC या TiAlN कोटेड कार्बाइड टूल्स	सिलिकॉन जनित घर्षण का प्रतिरोध
ज्यामिति	तेज रेक एंगल और न्यूनतम क्लीयरेंस	स्मूथ कटिंग और चिप निकासी को बढ़ावा देता है
कटिंग स्पीड	200–300 m/min	सतह गुणवत्ता बनाए रखते हुए ऊष्मा को कम करता है
फीड रेट	0.10–0.20 mm/rev	टॉलरेंस और सतह समतलता को बनाए रखता है
कूलेंट	मिस्ट या हल्का फ्लड	चिपकने से रोकता है और कूलिंग में मदद करता है

एल्यूमिनियम 4045 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)

ऑपरेशन	स्पीड (m/min)	फीड (mm/rev)	कट की गहराई (mm)	कूलेंट प्रेशर (bar)
रफिंग	200–250	0.15–0.20	1.5–2.5	25–35 (मिस्ट)
फिनिशिंग	250–300	0.05–0.10	0.2–0.8	30–50 (मिस्ट / फ्लड)

एल्यूमिनियम 4045 CNC भागों के लिए सतह उपचार

एनोडाइजिंग: उच्च सिलिकॉन सामग्री के कारण चुनौतीपूर्ण; असमान रंग उत्पन्न हो सकता है। समान उपस्थिति के लिए प्री-ट्रीटमेंट आवश्यक है।
पाउडर कोटिंग: टिकाऊपन और UV प्रतिरोध के लिए पसंदीदा; सामान्य परत मोटाई 60–100 µm।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: मिश्रधातु संरचना के कारण सीमित उपयोग, लेकिन विशेष आयामी पॉलिशिंग के लिए उपयुक्त।
पैसिवेशन: अक्सर कोटिंग एडहेज़न और ऑक्सीडेशन सुरक्षा सुधारने के लिए प्री-स्टेप के रूप में उपयोग किया जाता है।
ब्रशिंग: कोटिंग या लेबलिंग से पहले सतह तैयारी के लिए प्रभावी; सामान्य Ra 0.8–1.6 µm।
एलोडाइन कोटिंग: HVAC और इलेक्ट्रॉनिक हाउसिंग में चालकता और सतह सुरक्षा को बढ़ाता है।
UV कोटिंग: दृश्य पैनलों को खरोंच और सतह क्षरण से बचाता है।
लैकर कोटिंग: कॉस्मेटिक या खुले भागों के लिए दृश्य गुणवत्ता और जंग प्रतिरोध बढ़ाता है।

एल्यूमिनियम 4045 के औद्योगिक अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव: रेडिएटर ट्यूब, कंडेंसर प्लेट्स और इंटरकूलर पैनल जहाँ ट्रेसबिलिटी और जंग प्रतिरोध महत्वपूर्ण हैं।

HVAC और कूलिंग सिस्टम: क्लाइमेट कंट्रोल और रेफ्रिजरेशन यूनिट्स में हीट एक्सचेंजर फिन्स और कूलिंग प्लेट्स।

इलेक्ट्रॉनिक्स और पावर सिस्टम: CNC-मशीन किए गए असेंबली में पैसिव हीट सिंक और थर्मल स्प्रेडर।

फूड प्रोसेसिंग उपकरण: थर्मल ट्रांसफर पैनल और सील्ड चैनल जहाँ ब्रेज़्ड एल्यूमिनियम की अखंडता आवश्यक है।

औद्योगिक मशीनरी: थर्मली कंडक्टिव बेसप्लेट्स के लिए प्रिसिजन-मशीन किए गए क्लैडेड शीट्स।