Hot form quench
હોટ ફોર્મ ક્વેન્ચ (HFQ®) એ ઊંડા દોરેલા, ચોક્કસ અને જટિલ ભૂમિતિ અલ્ટ્રા-હાઇ સ્ટ્રેન્થ એલ્યુમિનિયમ શીટ ઘટકોના ઉત્પાદન માટે એક ઔદ્યોગિક રચના પ્રક્રિયા છે. તે એલ્યુમિનિયમના ચોક્કસ ગ્રેડ માટે ગરમ મુદ્રાંકન પ્રક્રિયા છે અને અલ્ટ્રા-હાઇ સ્ટ્રેન્થ સ્ટીલ્સના પ્રેસ સખ્તાઇ સાથે સમાનતા ધરાવે છે. એચએફક્યુ હળવા વજનના માળખાના ઉત્પાદનને સરળ બનાવવા માટે ઊંચા તાપમાને એલ્યુમિનિયમની વિસ્કોપ્લાસ્ટિસિટીનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઘણીવાર સ્ટીલ, કમ્પોઝિટ્સ, કાસ્ટિંગ્સ, એક્સ્ટ્રુશન્સ અથવા બહુવિધ ઠંડા બનેલા પ્રેસિંગ્સને બદલે છે. હોટ ફોર્મ ક્વેન્ચ (એચએફક્યુ) એ ઉચ્ચ શક્તિ ધરાવતી એલ્યુમિનિયમ શીટ (સામાન્ય રીતે) 2x, 6x અને 7x શ્રેણીના મિશ્રધાતુઓ માટે ગરમ રચના પ્રક્રિયા છે, જે શરૂઆતમાં 2000ના દાયકાની શરૂઆતમાં બર્મિંગહામ યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસરો જિઆંગુઓ લિન અને ટ્રેવર ડીન દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી અને પછી યુકેમાં ઇમ્પીરિયલ કોલેજ લંડન ખાતે વિકસાવવામાં આવી હતી. યુકેના કોવેન્ટ્રી સ્થિત મટિરીયલ્સ ટેકનોલોજી કંપની ઇમ્પ્રેશન ટેક્નોલોજીસ લિમિટેડ (આઇટીએલ) પાસે એચએફક્યુ માટે વિશિષ્ટ વ્યાપારીકરણના અધિકારો છે અને ત્યારથી તેણે આ ક્ષેત્રમાં પોતાની વધારાની જાણકારી અને અધિકારો વિકસાવ્યા છે. તે જ સમયે 2016 માં ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સ (એસ્ટન માર્ટિન DB11) માં પ્રથમ HFQ એપ્લિકેશનો અપનાવવામાં આવી હતી, લાઇટવેટિંગ ઇકોસિસ્ટમની અન્ય સંસ્થાઓ HFQ ટેક્નોલોજીને મોટા પાયે એપ્લિકેશનો તરફ લઈ જવાના ઉદ્દેશ્ય સાથે લોકોમાટેક નામના હોરાઇઝન 2020 પ્રોગ્રામ પર ઇમ્પ્રેશન ટેક્નોલોજીસમાં જોડાઈ હતી. ત્યારથી આઇ. ટી. એલ. એ ઓટોમોટિવ અને એરોસ્પેસ ક્ષેત્રોને પુરવઠો પૂરો પાડતા ઉત્પાદકોને વિશ્વભરમાં એચ. એફ. ક્યુ. ટેકનોલોજીનું લાઇસન્સ આપવાનું શરૂ કર્યું છે. પ્રક્રિયા એલ્યુમિનિયમ એલોય્સની ગરમ રચનામાં કસ્ટમ આકારની શીટ બ્લેન્ક પર કરવામાં આવતા ચાર મુખ્ય પગલાઓનો સમાવેશ થાય છેઃ સોલ્યુશનાઇઝિંગ, બ્લેન્ક ટ્રાન્સફર, શમન અને રચના, અને કૃત્રિમ વૃદ્ધત્વ. સોલ્યુશનાઇઝિંગ પગલામાં, ખાલી જગ્યાને ભઠ્ઠીમાં એવા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં પદાર્થમાં અવક્ષેપ ઓગળી જાય છે. બળજબરીથી સંવહન સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે ત્યારે દ્રાવ્ય ઓવન સૌથી વધુ અસરકારક હોય છે, જે સખત સ્ટીલ રેખાઓ દબાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઓવન કરતાં અલગ હોય છે. દબાવી દેવાની કામગીરી હાઇ સ્પીડ હાઇડ્રોલિક, સર્વો-હાઇડ્રોલિક અથવા સર્વો પ્રેસમાં કરવામાં આવે છે જેમાં ઘન દ્રાવણમાં મિશ્ર ધાતુના તત્વોને જાળવવા માટે જરૂરી શમન બનાવવા માટે રચના સાધનને ઠંડુ કરવામાં આવે છે. અનુગામી વૃદ્ધત્વ પ્રક્રિયા વરસાદને સક્ષમ બનાવે છે અને ઘટકોની મજબૂતાઈને જરૂરી સ્તર સુધી વધારે છે, સામાન્ય રીતે 300 થી 500 એમપીએ ઉપજ, ઉપયોગમાં લેવાતા એલ્યુમિનિયમ એલોયના આધારે. કાટ કામગીરી અને/અથવા ડાઉનસ્ટ્રીમ જોડવાના ગુણધર્મોને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ પ્રોપરાઇટરી એજિંગ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવી છે. એચ. એફ. ક્યુ. પ્રક્રિયાને અનુસરીને, ઉત્પાદનના જથ્થા પર આધાર રાખીને, પ્રેસ કઠણ સ્ટીલના ભાગો માટે લાક્ષણિક છે તેમ ભાગોને ઇન-ડાઇ ટ્રીમ્ડ અથવા લેસર ટ્રીમ્ડ કરી શકાય છે. ટ્રીમ ટૂલિંગની ઊંચી કિંમતને કારણે દર વર્ષે 10,000 ભાગોથી નીચેના વોલ્યુમો માટે લેસર ટ્રીમ્ડ થવું સામાન્ય છે; અથવા વધુ વોલ્યુમો માટે જો ભાવિ ડિઝાઇન ફેરફારો માટે લવચીકતા જરૂરી હોય, જેમ કે છિદ્રની સ્થિતિ. જો કે એચ. એફ. ક્યુ. પ્રક્રિયાનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે એક જ રચના કામગીરીમાં જટિલ, ઊંડા ખેંચાયેલા દબાણોના ઉત્પાદનને સક્ષમ બનાવવું, જો જરૂરી હોય તો એચ. એફ. ક્યુ. તબક્કા પછી ગૌણ ઠંડા દબાવવાની કામગીરી કરવી શક્ય છે. એપ્લિકેશન્સ HFQ નો ઉપયોગ થાય છે જ્યાં હળવા વજન અને ઉચ્ચ સ્તરના ભાગ એકીકરણની જરૂર હોય છે જ્યાં એલ્યુમિનિયમ શીટને યોગ્ય તકનીકી અને આર્થિક દરખાસ્ત માનવામાં આવે છે. એચએફક્યુ દર વર્ષે સેંકડોથી લાખો ભાગો સુધીની એપ્લિકેશનો માટે ઉકેલ બની શકે છે. એલ્યુમિનિયમ શીટની જાડાઈ 0.8mm થી 5.0mm સુધીની HFQ શ્રેણી માટે આદર્શ છે. લાક્ષણિક એચ. એફ. ક્યુ. કાર્યક્રમો બોડી-ઇન-વ્હાઇટ (બી. આઈ. ડબલ્યુ.) માળખાઓ અને એ અને બી સ્તંભો, દરવાજાની વીંટીઓ, ક્રોસ સભ્યો, સિલ્સ, ડેશ પેનલ્સ, રીઅર ક્વાર્ટર ઇનર્સ, ડોર ઇનર્સ, ટેલગેટ ઇનર્સ અને અંડર શીલ્ડ્સ સહિત બંધને લક્ષ્ય બનાવે છે. તાજેતરમાં બૅટરીના ઢાંકણા અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે આવરણ માટે HFQ ના ઉપયોગમાં નોંધપાત્ર રસ જોવા મળ્યો છે. આ કાર્યક્રમો માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મિશ્રધાતુઓમાં 6111,6082,6016 અને 7075 જેવી 6x અને 7x શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે. એરોસ્પેસ કાર્યક્રમો વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે જેમાં હોઠની ચામડી, નેસેલ્સ, ફેઇરિંગ્સ, પાંખની પાંસળી અને બેઠકોનો સમાવેશ થાય છે. પરિવહન ક્ષેત્રના અન્ય ઉપયોગોમાં ઇલેક્ટ્રિક સાયકલ, મોટરસાયકલ અને રેલ માળખાનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય ક્ષેત્રોમાં, એચએફક્યુને ભારે કાસ્ટિંગ અને મશિન ઘટકોને બદલવા માટે માનવામાં આવે છે, જે હાલમાં એલ્યુમિનિયમમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જ્યાં હળવા વજન અથવા સામગ્રીનો ઉપયોગ નિર્ણાયક પરિબળો છે. એચએફક્યુ ઘટકોની રચનામાં એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે રચના સિમ્યુલેશન સચોટ છે, જે દરેક એલોય માટે મટિરિયલ કાર્ડ્સની ગુણવત્તા અને ઉપયોગમાં લેવાતા લ્યુબ્રિકન્ટના પ્રકારથી ખૂબ પ્રભાવિત છે. ફાયદા અને ગેરફાયદા એચ. એફ. ક્યુ. નો મુખ્ય ફાયદો અલ્ટ્રા-હાઇ સ્ટ્રેન્થ એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે બહેતર રચનાક્ષમતા છે, જે અન્યથા પરંપરાગત ઠંડા રચના દરમિયાન વિભાજિત થશે. આ અત્યંત ઊંડા દોરેલા ભાગો તરફ દોરી જાય છે (300 મીમીથી વધુ હોઈ શકે છે), તીક્ષ્ણ ત્રિજ્યા (0.8 ની આર/ટી દર્શાવવામાં આવી છે) અને ઠંડા રચાયેલા દબાણો વિરુદ્ધ ભાગ એકીકરણના ઉચ્ચ સ્તર તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, એચએફક્યુ ઉચ્ચ અને અતિ-ઉચ્ચ શક્તિવાળા એલ્યુમિનિયમના ભાગોના ઉત્પાદનને સક્ષમ બનાવે છે, જે શક્તિ પ્રબળ કાર્યક્રમો માટે કેટલાક ઓછી શક્તિવાળા ઠંડા બનેલા એલ્યુમિનિયમ મિશ્રધાતુઓ વિરુદ્ધ આશરે 20 ટકાના નોંધપાત્ર વજન ઘટાડાની સુવિધા આપે છે. જ્યારે સુપરપ્લાસ્ટિક રચનાની સરખામણી કરવામાં આવે છે, જે સારી રીતે સ્થાપિત છે, ત્યારે એચએફક્યુ નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઉત્પાદન ઝડપ (પ્રતિ મિનિટ 4 ભાગો સુધીની) અને એલ્યુમિનિયમ ગ્રેડની વિશાળ શ્રેણી પ્રદાન કરી શકે છે. એચએફક્યુના ગૌણ ફાયદાઓમાં ઓછી કિંમત અને વધુ વ્યાપક રીતે ઉપલબ્ધ એફ ટેમ્પર એલોય ફીડસ્ટોક્સનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા અને અત્યંત રિસાયકલ કરેલા એલોયનો ઉપયોગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. શીત રચનાની તુલનામાં એચ. એફ. ક્યુ. નો મુખ્ય ગેરલાભ એ ઉચ્ચ ચક્ર સમય છે, જો કે હવે તેનો ઉપયોગ મધ્યમ/ઉચ્ચ વોલ્યુમ કાર્યક્રમો માટે કરવામાં આવી રહ્યો છે કારણ કે તેનો સ્વીકાર વધુ વ્યાપક બને છે. સંદર્ભો એલ્યુમિનિયમ મેટલવર્કિંગ