এর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অ্যালুমিনিয়াম খাদ ফোরজিংগুলি ফোরজিংগুলির গুণমান নিশ্চিত করার মূল লিঙ্ক। অতিরিক্ত তাপমাত্রা কেবল ফাটলই ধরাতে পারে না, তবে বিভিন্ন ত্রুটিও ঘটাতে পারে। নিম্নলিখিতগুলি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি, তাপমাত্রা প্রভাব প্রক্রিয়া এবং প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থাগুলির একটি বিশ্লেষণ:
I. গরম করার তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি
1. খাদ গ্রেডের উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড সেট করা
|
উদাহরণ: যখন একটি কোম্পানি 7075 ব্যাটারি শেল তৈরি করে, তখন এটি সেগমেন্টেড তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে: প্রিহিটিং পর্যায়ে, এটি 2 ঘন্টা 400℃-এ রাখা হয় এবং তারপরে β ফেজ (MgZn₂) সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য 430℃±5℃ ধ্রুবক তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, যখন α+β ফেজ সীমানায় কম গলনাঙ্কের ইউটেকটিক (475℃) গলানো এড়ানো হয়।
2. গরম করার সরঞ্জাম এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
গ্যাস ফার্নেস সেগমেন্টেড তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: একটি থ্রি-চেম্বার অবিচ্ছিন্ন গরম করার ফার্নেস (প্রিহিটিং চেম্বার 400℃, গরম করার চেম্বার 450℃, এবং ইকুয়ালাইজিং চেম্বার 430℃) ব্যবহার করা হয়, একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার (সঠিকতা ±3℃) সহ, এবং ফার্নেস তাপমাত্রার অভিন্নতা ±10℃ এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়।
বৈদ্যুতিক গরম করার চুল্লীর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ: ভ্যাকুয়াম প্রতিরোধের চুল্লি PID বুদ্ধিমান তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে 5℃/মিনিট হারে সেট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় এবং নিরোধক পর্যায়ে ওঠানামা ≤±5℃ হয়, যা 7 সিরিজের মতো সংবেদনশীল খাদগুলির জন্য উপযুক্ত।
ইনডাকশন গরম করার গতিশীল ক্ষতিপূরণ: জটিল আকারের ফোরজিংগুলির জন্য (যেমন ব্যাটারি শেলের মাল্টি-ক্যাভিটি কাঠামো), মাঝারি-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন গরম করা (ফ্রিকোয়েন্সি 20-50kHz) এডি কারেন্ট প্রভাবের মাধ্যমে স্থানীয়ভাবে তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ করতে ব্যবহৃত হয়, যাতে ক্রস-সেকশনাল তাপমাত্রার পার্থক্য 15°C-এর কম হয়।
3. তাপমাত্রা ক্ষেত্র সিমুলেশন এবং রিয়েল-টাইম মনিটরিং
ফোরজিংয়ের আগে CAE সিমুলেশন: বিলের তাপমাত্রা বিতরণ পূর্বাভাস এবং গরম করার প্রক্রিয়াটি অনুকরণ করতে Deform-3D ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট L-আকৃতির ব্যাটারি বন্ধনী ফোরজিংয়ের সিমুলেশন দেখায় যে কোণে তাপমাত্রা সমতলের চেয়ে 20°C কম। প্রকৃত উৎপাদনে, এটি পার্টিশন হিটিং কয়েল দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা হয়।
অনলাইন ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজার: স্ক্যানিং গতি 100 ফ্রেম/সেকেন্ড, তাপমাত্রা ক্লাউড মানচিত্রের রিয়েল-টাইম জেনারেশন, যখন স্থানীয় অতিরিক্ত তাপমাত্রা সনাক্ত করা হয় (যেমন > সেট মান 15°C), সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ঠান্ডা করার জন্য এয়ার কুলিং ডিভাইস চালু করে।
II. অতিরিক্ত তাপমাত্রার কারণে ফাটল হওয়ার প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ
1. তাপীয় ক্ষতির কারণে কাঠামোগত ত্রুটি
অতিরিক্ত গরম করার তিনটি বৈশিষ্ট্য:
শস্যের সীমানায় জারণ ত্রিভুজ দেখা যায় (যখন তাপমাত্রা ইউটেকটিক গলনাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়, Mg₂Si এবং অন্যান্য পর্যায়গুলি গলে যায়);
শস্যের সীমানা প্রসারিত হয় এবং একটি নেটওয়ার্ক তৈরি করে (উদাহরণস্বরূপ, যখন 6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ 560℃-এ 20 মিনিটের জন্য উত্তপ্ত করা হয়, শস্যের সীমানায় তরল পর্যায়ের অনুপাত 3% এ পৌঁছায়);
ডেনড্রাইটের মধ্যে পুনরায় গলিত বল দেখা যায় (7075 অ্যালুমিনিয়াম খাদ 480℃-এ 1 ঘন্টা রাখা হয় এবং ডেনড্রাইটের মধ্যে Al-Zn-Mg পর্যায় গলে যায়)।
কণা এবং দুর্বল শস্য: যখন তাপমাত্রা পুনর্গঠন তাপমাত্রার উপরের সীমা অতিক্রম করে (যেমন 7075-এর জন্য 460℃), তখন শস্যের আকার ফোরজড অবস্থায় 10-20μm থেকে দ্রুত 500μm-এর বেশি বৃদ্ধি পায়, প্লাস্টিসিটি 40% হ্রাস পায় এবং ফোরজিংয়ের সময় শস্যের সীমানা বরাবর ফাটল দেখা যায়।
2. স্ট্রেস ঘনত্ব ফাটল সৃষ্টি করে
তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে স্ট্রেস ফাটল: যখন গরম করার হার খুব দ্রুত হয় (যেমন >15℃/মিনিট), ফোরজিংয়ের পৃষ্ঠ এবং মূলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য >50℃ হয়, তাপীয় স্ট্রেস তৈরি হয় (σ=EαΔT)। যখন σ> উপাদানের ফলন শক্তি (যেমন 400℃-এ 7075 σs=120MPa), ফাটল দেখা যায়।
ফেজ রূপান্তর স্ট্রেস সুপারপজিশন: যখন 2-সিরিজ অ্যালুমিনিয়াম খাদ 500℃-এ উত্তপ্ত হয়, তখন θ ফেজের (CuAl₂) দ্রবণীয়তার হার অসম হয় এবং স্থানীয় ফেজ রূপান্তর স্ট্রেস ফোরজিং স্ট্রেসের উপর সুপারিম্পোজ করা হয়, যার ফলে শস্যের সীমানা বরাবর ফাটল প্রসারিত হয়।
III. অ্যান্টি-ক্র্যাকিং প্রক্রিয়া কাউন্টারমেজার
1. গ্রেডিয়েন্ট গরম এবং নিরোধক নিয়ন্ত্রণ
পদক্ষেপ-টাইপ গরম করার বক্ররেখা:
নিম্ন তাপমাত্রা বিভাগ (200-300℃): গরম করার হার 5℃/মিনিট, বিলের অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করে;
মাঝারি তাপমাত্রা বিভাগ (300-400℃): হার 10℃/মিনিট, দ্বিতীয় পর্যায়ের অভিন্ন বিতরণকে উৎসাহিত করে;
উচ্চ তাপমাত্রা বিভাগ (400 - সেট তাপমাত্রা): হার 5℃/মিনিট, অভিন্ন তাপমাত্রা নিশ্চিত করে।
নিরোধক সময় গণনা: বিলের বেধ (মিমি) × 1.5-2মিনিট/মিমি অনুযায়ী, উদাহরণস্বরূপ, 100 মিমি পুরু 7075 বিল, 430℃ 2.5-3 ঘন্টা নিরোধক, যাতে শক্তিশালীকরণ পর্যায় সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়।
2. ডাই প্রিহিটিং এবং আইসোথার্মাল ফোরজিং
ছাঁচের তাপমাত্রা ম্যাচিং: ফোরজিংয়ের আগে, ছাঁচটি 250-300℃ (6 সিরিজ) বা 180-220℃ (7 সিরিজ) পর্যন্ত প্রিহিট করা হয় ফোরজিংয়ের দ্রুত শীতল হওয়ার কারণে সৃষ্ট তাপমাত্রার পার্থক্য কমাতে।
আইসোথার্মাল ফোরজিং প্রযুক্তি: একটি সার্ভো প্রেসে 0.01-0.1mm/s কম গতিতে ফোরজিং করা হয়, যখন ছাঁচের অন্তর্নির্মিত গরম করার রড বিলের তাপমাত্রা ±3℃-এ বজায় রাখে, যা জটিল পাতলা-প্রাচীরযুক্ত ব্যাটারি শেলের জন্য উপযুক্ত (প্রাচীরের বেধ <3mm)।
3. ফাটল প্রতিরোধ এবং সনাক্তকরণ
গরম করার আগে পৃষ্ঠের চিকিত্সা: বিলের পৃষ্ঠের অক্সাইড স্কেলটি সরান (যখন বেধ >0.2 মিমি হয়, তখন অক্সাইড স্কেলের নীচে মাইক্রোক্র্যাকগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় প্রসারিত হবে), এবং প্রি ট্রিটমেন্টের জন্য শট পিনিং বা ক্ষার ধোয়া ব্যবহার করুন।
নন-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষার নিয়ন্ত্রণ: ফোরজিংয়ের পরে 100% আল্ট্রাসনিক ত্রুটি সনাক্তকরণ (ফ্রিকোয়েন্সি 2.5-5MHz) অতিরিক্ত গরম করার কারণে শস্যের সীমানা আলগা হওয়া সনাক্ত করতে (প্রতিফলন বিস্তার ≥φ2mm ফ্ল্যাট বটম হোল সমতুল্য)।
ইমেইল：cast@ebcastings.com
এর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অ্যালুমিনিয়াম খাদ ফোরজিংগুলি ফোরজিংগুলির গুণমান নিশ্চিত করার মূল লিঙ্ক। অতিরিক্ত তাপমাত্রা কেবল ফাটলই ধরাতে পারে না, তবে বিভিন্ন ত্রুটিও ঘটাতে পারে। নিম্নলিখিতগুলি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি, তাপমাত্রা প্রভাব প্রক্রিয়া এবং প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থাগুলির একটি বিশ্লেষণ:
I. গরম করার তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি
1. খাদ গ্রেডের উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড সেট করা
|
উদাহরণ: যখন একটি কোম্পানি 7075 ব্যাটারি শেল তৈরি করে, তখন এটি সেগমেন্টেড তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে: প্রিহিটিং পর্যায়ে, এটি 2 ঘন্টা 400℃-এ রাখা হয় এবং তারপরে β ফেজ (MgZn₂) সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য 430℃±5℃ ধ্রুবক তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, যখন α+β ফেজ সীমানায় কম গলনাঙ্কের ইউটেকটিক (475℃) গলানো এড়ানো হয়।
2. গরম করার সরঞ্জাম এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
গ্যাস ফার্নেস সেগমেন্টেড তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: একটি থ্রি-চেম্বার অবিচ্ছিন্ন গরম করার ফার্নেস (প্রিহিটিং চেম্বার 400℃, গরম করার চেম্বার 450℃, এবং ইকুয়ালাইজিং চেম্বার 430℃) ব্যবহার করা হয়, একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার (সঠিকতা ±3℃) সহ, এবং ফার্নেস তাপমাত্রার অভিন্নতা ±10℃ এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়।
বৈদ্যুতিক গরম করার চুল্লীর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ: ভ্যাকুয়াম প্রতিরোধের চুল্লি PID বুদ্ধিমান তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে 5℃/মিনিট হারে সেট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় এবং নিরোধক পর্যায়ে ওঠানামা ≤±5℃ হয়, যা 7 সিরিজের মতো সংবেদনশীল খাদগুলির জন্য উপযুক্ত।
ইনডাকশন গরম করার গতিশীল ক্ষতিপূরণ: জটিল আকারের ফোরজিংগুলির জন্য (যেমন ব্যাটারি শেলের মাল্টি-ক্যাভিটি কাঠামো), মাঝারি-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন গরম করা (ফ্রিকোয়েন্সি 20-50kHz) এডি কারেন্ট প্রভাবের মাধ্যমে স্থানীয়ভাবে তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ করতে ব্যবহৃত হয়, যাতে ক্রস-সেকশনাল তাপমাত্রার পার্থক্য 15°C-এর কম হয়।
3. তাপমাত্রা ক্ষেত্র সিমুলেশন এবং রিয়েল-টাইম মনিটরিং
ফোরজিংয়ের আগে CAE সিমুলেশন: বিলের তাপমাত্রা বিতরণ পূর্বাভাস এবং গরম করার প্রক্রিয়াটি অনুকরণ করতে Deform-3D ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট L-আকৃতির ব্যাটারি বন্ধনী ফোরজিংয়ের সিমুলেশন দেখায় যে কোণে তাপমাত্রা সমতলের চেয়ে 20°C কম। প্রকৃত উৎপাদনে, এটি পার্টিশন হিটিং কয়েল দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা হয়।
অনলাইন ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজার: স্ক্যানিং গতি 100 ফ্রেম/সেকেন্ড, তাপমাত্রা ক্লাউড মানচিত্রের রিয়েল-টাইম জেনারেশন, যখন স্থানীয় অতিরিক্ত তাপমাত্রা সনাক্ত করা হয় (যেমন > সেট মান 15°C), সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ঠান্ডা করার জন্য এয়ার কুলিং ডিভাইস চালু করে।
II. অতিরিক্ত তাপমাত্রার কারণে ফাটল হওয়ার প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ
1. তাপীয় ক্ষতির কারণে কাঠামোগত ত্রুটি
অতিরিক্ত গরম করার তিনটি বৈশিষ্ট্য:
শস্যের সীমানায় জারণ ত্রিভুজ দেখা যায় (যখন তাপমাত্রা ইউটেকটিক গলনাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়, Mg₂Si এবং অন্যান্য পর্যায়গুলি গলে যায়);
শস্যের সীমানা প্রসারিত হয় এবং একটি নেটওয়ার্ক তৈরি করে (উদাহরণস্বরূপ, যখন 6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ 560℃-এ 20 মিনিটের জন্য উত্তপ্ত করা হয়, শস্যের সীমানায় তরল পর্যায়ের অনুপাত 3% এ পৌঁছায়);
ডেনড্রাইটের মধ্যে পুনরায় গলিত বল দেখা যায় (7075 অ্যালুমিনিয়াম খাদ 480℃-এ 1 ঘন্টা রাখা হয় এবং ডেনড্রাইটের মধ্যে Al-Zn-Mg পর্যায় গলে যায়)।
কণা এবং দুর্বল শস্য: যখন তাপমাত্রা পুনর্গঠন তাপমাত্রার উপরের সীমা অতিক্রম করে (যেমন 7075-এর জন্য 460℃), তখন শস্যের আকার ফোরজড অবস্থায় 10-20μm থেকে দ্রুত 500μm-এর বেশি বৃদ্ধি পায়, প্লাস্টিসিটি 40% হ্রাস পায় এবং ফোরজিংয়ের সময় শস্যের সীমানা বরাবর ফাটল দেখা যায়।
2. স্ট্রেস ঘনত্ব ফাটল সৃষ্টি করে
তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে স্ট্রেস ফাটল: যখন গরম করার হার খুব দ্রুত হয় (যেমন >15℃/মিনিট), ফোরজিংয়ের পৃষ্ঠ এবং মূলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য >50℃ হয়, তাপীয় স্ট্রেস তৈরি হয় (σ=EαΔT)। যখন σ> উপাদানের ফলন শক্তি (যেমন 400℃-এ 7075 σs=120MPa), ফাটল দেখা যায়।
ফেজ রূপান্তর স্ট্রেস সুপারপজিশন: যখন 2-সিরিজ অ্যালুমিনিয়াম খাদ 500℃-এ উত্তপ্ত হয়, তখন θ ফেজের (CuAl₂) দ্রবণীয়তার হার অসম হয় এবং স্থানীয় ফেজ রূপান্তর স্ট্রেস ফোরজিং স্ট্রেসের উপর সুপারিম্পোজ করা হয়, যার ফলে শস্যের সীমানা বরাবর ফাটল প্রসারিত হয়।
III. অ্যান্টি-ক্র্যাকিং প্রক্রিয়া কাউন্টারমেজার
1. গ্রেডিয়েন্ট গরম এবং নিরোধক নিয়ন্ত্রণ
পদক্ষেপ-টাইপ গরম করার বক্ররেখা:
নিম্ন তাপমাত্রা বিভাগ (200-300℃): গরম করার হার 5℃/মিনিট, বিলের অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করে;
মাঝারি তাপমাত্রা বিভাগ (300-400℃): হার 10℃/মিনিট, দ্বিতীয় পর্যায়ের অভিন্ন বিতরণকে উৎসাহিত করে;
উচ্চ তাপমাত্রা বিভাগ (400 - সেট তাপমাত্রা): হার 5℃/মিনিট, অভিন্ন তাপমাত্রা নিশ্চিত করে।
নিরোধক সময় গণনা: বিলের বেধ (মিমি) × 1.5-2মিনিট/মিমি অনুযায়ী, উদাহরণস্বরূপ, 100 মিমি পুরু 7075 বিল, 430℃ 2.5-3 ঘন্টা নিরোধক, যাতে শক্তিশালীকরণ পর্যায় সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়।
2. ডাই প্রিহিটিং এবং আইসোথার্মাল ফোরজিং
ছাঁচের তাপমাত্রা ম্যাচিং: ফোরজিংয়ের আগে, ছাঁচটি 250-300℃ (6 সিরিজ) বা 180-220℃ (7 সিরিজ) পর্যন্ত প্রিহিট করা হয় ফোরজিংয়ের দ্রুত শীতল হওয়ার কারণে সৃষ্ট তাপমাত্রার পার্থক্য কমাতে।
আইসোথার্মাল ফোরজিং প্রযুক্তি: একটি সার্ভো প্রেসে 0.01-0.1mm/s কম গতিতে ফোরজিং করা হয়, যখন ছাঁচের অন্তর্নির্মিত গরম করার রড বিলের তাপমাত্রা ±3℃-এ বজায় রাখে, যা জটিল পাতলা-প্রাচীরযুক্ত ব্যাটারি শেলের জন্য উপযুক্ত (প্রাচীরের বেধ <3mm)।
3. ফাটল প্রতিরোধ এবং সনাক্তকরণ
গরম করার আগে পৃষ্ঠের চিকিত্সা: বিলের পৃষ্ঠের অক্সাইড স্কেলটি সরান (যখন বেধ >0.2 মিমি হয়, তখন অক্সাইড স্কেলের নীচে মাইক্রোক্র্যাকগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় প্রসারিত হবে), এবং প্রি ট্রিটমেন্টের জন্য শট পিনিং বা ক্ষার ধোয়া ব্যবহার করুন।
নন-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষার নিয়ন্ত্রণ: ফোরজিংয়ের পরে 100% আল্ট্রাসনিক ত্রুটি সনাক্তকরণ (ফ্রিকোয়েন্সি 2.5-5MHz) অতিরিক্ত গরম করার কারণে শস্যের সীমানা আলগা হওয়া সনাক্ত করতে (প্রতিফলন বিস্তার ≥φ2mm ফ্ল্যাট বটম হোল সমতুল্য)।
ইমেইল：cast@ebcastings.com
