एल्यूमिनियम 6063
Aluminum 6063 का परिचय
Aluminum 6063 एक हीट-ट्रीटेबल एल्युमिनियम मिश्रधातु है, जो अपनी उत्कृष्ट एक्सट्रूडेबिलिटी (extrudability), सतह फिनिश और जंग प्रतिरोध के लिए जानी जाती है। Aluminum 6061 की तुलना में 6063 की यांत्रिक मजबूती कम होती है, लेकिन यह एस्थेटिक अनुप्रयोगों और जटिल-आकार वाले प्रोफाइल्स में बेहतर प्रदर्शन करती है। इसका व्यापक उपयोग आर्किटेक्चरल, कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रिसिजन संरचनात्मक घटकों में होता है।
फॉर्मिंग में आसानी और सतह फिनिशिंग की बेहतरीन विशेषताओं के कारण, Aluminum 6063 उन प्रोजेक्ट्स में CNC मशीनिंग के लिए आदर्श सामग्री है, जहाँ लुक/अपियरेंस, सतह उपचार (surface treatment) संगतता, और हल्की संरचना को प्राथमिकता दी जाती है।
Aluminum 6063 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
एल्युमिनियम (Al) | शेष | उच्च जंग प्रतिरोध वाला आधार धातु |
मैग्नीशियम (Mg) | 0.45–0.9 | मजबूती और वर्क हार्डनिंग दर बढ़ाता है |
सिलिकॉन (Si) | 0.2–0.6 | एक्सट्रूडेबिलिटी बढ़ाता है और मजबूती में सुधार करता है |
आयरन (Fe) | ≤0.35 | अवशिष्ट तत्व |
कॉपर (Cu) | ≤0.10 | अधिक होने पर जंग प्रतिरोध घटाता है |
मैंगनीज़ (Mn) | ≤0.10 | जंग प्रतिरोध में सुधार करता है |
क्रोमियम (Cr) | ≤0.10 | टफनेस और जंग प्रतिरोध बढ़ाता है |
जिंक (Zn) | ≤0.10 | अवशिष्ट तत्व |
टाइटेनियम (Ti) | ≤0.10 | दानेदार संरचना को परिष्कृत करता है |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.70 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 615–655°C | ASTM E299 |
तापीय चालकता | 25°C पर 201 W/m·K | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 20°C पर 53% IACS | ASTM B193 |
विस्तार गुणांक | 23.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 69 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (T5/T6 टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 205–240 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 160–200 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
विस्तार | ≥10% | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 75–90 HB | ASTM E10 |
थकान शक्ति | 70 MPa (T6) | ASTM E466 |
इम्पैक्ट प्रतिरोध | मध्यम | ASTM E23 |
Aluminum 6063 की प्रमुख विशेषताएँ
उत्कृष्ट सतह फिनिश: Aluminum 6063 अपनी स्मूद सतह और समान दाने (uniform grain) के कारण एनोडाइजिंग और डेकोरेटिव फिनिश के लिए पसंदीदा मिश्रधातु है। उचित मशीनिंग और पॉलिशिंग के साथ सतह खुरदरापन Ra ≤0.8 µm प्राप्त किया जा सकता है।
बेहतरीन एक्सट्रूडेबिलिटी: “आर्किटेक्चरल अलॉय” के रूप में प्रसिद्ध 6063 जटिल क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल्स और खोखले (hollow) पार्ट्स के लिए आदर्श है, और पतली दीवार वाली संरचनाओं में भी टाइट टॉलरेंस को सपोर्ट करता है।
जंग प्रतिरोध: वायुमंडलीय जंग और क्लोराइड्स के प्रति उच्च प्रतिरोध 6063 को मरीन-ग्रेड संरचनाओं के लिए उपयुक्त बनाता है, विशेषकर एनोडाइजिंग के बाद।
हल्की फॉर्मबिलिटी: कम यील्ड स्ट्रेंथ और अच्छा एलॉन्गेशन इसे बिना क्रैक हुए मोड़ने, आकार देने या वेल्ड करने में आसान बनाते हैं—कस्टम CNC प्रोटोटाइप्स और हल्की असेंबली के लिए आदर्श।
एस्थेटिक अनुप्रयोग: इसका चमकीला, साफ लुक उन पार्ट्स के लिए आदर्श है जो उपभोक्ताओं के सामने एक्सपोज़ होते हैं—लाइट एनक्लोज़र्स, इलेक्ट्रॉनिक्स और डिस्प्ले सिस्टम्स को इसकी कॉस्मेटिक-ग्रेड फिनिश से लाभ मिलता है।
Aluminum 6063 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
कम कठोरता: 6061 की तुलना में नरम होने के कारण, आक्रामक कटिंग के दौरान डिफॉर्मेशन या चटर की संभावना अधिक रहती है।
बिल्ट-अप एज (BUE): इसकी डक्टिलिटी के कारण कम कटिंग स्पीड पर यह टूल्स से चिपकने की प्रवृत्ति रखता है।
सतह स्मियरिंग: गलत टूल ज्योमेट्री या फीड रेट्स के उपयोग पर सतह फिनिश खराब हो सकती है।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | अनकोटेड कार्बाइड या डायमंड टूल्स | मटेरियल बिल्डअप रोकता है, सॉफ्ट एल्युमिनियम के लिए आदर्श |
ज्यामिति | हाई पॉजिटिव रेक, मिरर पॉलिश | घर्षण कम करता है और सतह फिनिश बनाए रखता है |
कटिंग गति | 300–800 m/min | उच्च गति एडहेशन और स्मियरिंग रोकती है |
फीड दर | 0.10–0.25 mm/rev | चटर से बचाता है और सतह अखंडता बनाए रखता है |
कूलेंट | फ्लड या मिस्ट कूलेंट | चिप्स हटाने और वर्क ज़ोन ठंडा करने में मदद करता है |
Aluminum 6063 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | गति (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 300–500 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (फ्लड) |
फिनिशिंग | 500–800 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (मिस्ट/फ्लड) |
Aluminum 6063 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: 6063 Type II और Type III के लिए उत्कृष्ट है, जिसमें स्थिर रंग टोन और बेहतर जंग प्रतिरोध मिलता है।
पाउडर कोटिंग: एक टिकाऊ और रंगीन सतही परत प्रदान करती है, जिसका उपयोग आमतौर पर आउटडोर और डिस्प्ले-ग्रेड अनुप्रयोगों में होता है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: मिरर-जैसी फिनिश और बेहतर जंग प्रतिरोध के साथ हाई-विज़िबिलिटी पार्ट्स की कॉस्मेटिक अपियरेंस बढ़ाता है।
पैसिवेशन: ऑक्साइड परत को बहाल करता है और मशीनिंग दूषकों को हटाकर जंग प्रतिरोध को स्थिर करता है।
ब्रशिंग: समान मैट या सैटिन फिनिश प्रदान करता है, जो फिंगरप्रिंट्स और छोटे स्क्रैच छिपाने में मदद करता है।
अलोडाइन कोटिंग: एल्युमिनियम सतह को रासायनिक रूप से कन्वर्ट करके जंग प्रतिरोध और विद्युत चालकता जोड़ती है।
UV कोटिंग: ऑप्टिकल स्पष्टता और एंटी-स्क्रैच प्रदर्शन बढ़ाते हुए तेज़ी से सूखने वाली पारदर्शी सुरक्षा प्रदान करती है।
लैकर कोटिंग: ग्लॉसी या सैटिन फिनिश जोड़कर फिंगरप्रिंट्स और पर्यावरणीय क्षरण के प्रति प्रतिरोध बढ़ाती है।
Aluminum 6063 के औद्योगिक अनुप्रयोग
आर्किटेक्चरल: विंडो फ्रेम्स, कर्टेन वॉल्स, डेकोरेटिव ट्रिम्स और एल्युमिनियम एक्सट्रूज़न—स्वच्छ एस्थेटिक्स और मौसम प्रतिरोध के लिए।
कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स: टैबलेट्स, स्पीकर्स और लाइटिंग उपकरणों के लिए CNC-मशीन्ड एनक्लोज़र्स, जिनमें स्मूद एनोडाइज्ड फिनिश की जरूरत होती है।
ऑटोमोटिव: ट्रिम कंपोनेंट्स, हैंडल्स, रेल्स और हल्के इंटीरियर ब्रैकेट्स।
समुद्री (Marine): एनोडाइज्ड एल्युमिनियम ट्यूबिंग और फिटिंग्स, जो खारे पानी और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में एक्सपोज़ होते हैं।
डिस्प्ले & साइनेज: ब्रांडिंग और प्रमोशनल फिक्स्चर्स के लिए चमकीले, साफ-सुथरे मशीन्ड एल्युमिनियम पैनल्स और स्टैंड्स।
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