हल्के वजन की ओर प्रवृत्ति के साथ, मैग्नीशियम मिश्र धातु अपने कम घनत्व और अन्य लाभों के कारण एक लोकप्रिय सामग्री बन गई है। यह लेख इसकी तीन प्रमुख गठन प्रौद्योगिकियों का विवरण देता हैःकास्टिंग (सैंड कास्टिंग सहित), धातु मोल्ड कास्टिंग, और दबाव डाई कास्टिंग), विरूपण (एक्सट्रूज़न, रोलिंग और फोर्जिंग), और अर्ध-ठोस इंजेक्शन मोल्डिंग।इसमें प्रत्येक प्रौद्योगिकी के फायदे और नुकसान और उनके अनुप्रयोगों का विश्लेषण किया गया है।, और भविष्य के तकनीकी उन्नयन और अर्ध-ठोस तकनीक के व्यापक अपनाने की उम्मीद करता है।



 

पृष्ठभूमि
 

कारों से लेकर एयरोस्पेस तक कई उद्योगों के विकास के लिए लाइटवेटिंग एक महत्वपूर्ण दिशा बन गई है।इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से लेकर चिकित्सा उपकरणों तक, उत्पाद के वजन को कम करने से न केवल ऊर्जा की खपत कम होती है और प्रदर्शन में सुधार होता है, बल्कि यह सतत विकास में भी योगदान देता है।मैग्नीशियम मिश्र धातु अपने अनूठे लाभों के कारण एक अत्यधिक प्रत्याशित "स्टार सामग्री" बन गई है.

मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में, मैग्नीशियम पर आधारित और अन्य तत्वों से बने मिश्र धातुओं के रूप में, कई फायदे हैं जैसे कि कम घनत्व, उच्च विशिष्ट शक्ति, अच्छा झटके अवशोषण,और मजबूत विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण क्षमताओंइनका घनत्व एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का लगभग 2/3 और स्टील का 1/4 है, जो इन्हें हल्के वजन के अनुप्रयोगों के लिए बहुत आशाजनक बनाता है।भागों के निर्माण के लिए मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का उपयोग कार वजन को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जिससे ईंधन की खपत और उत्सर्जन में कमी आती है। प्रासंगिक शोध के अनुसार, प्रत्येक 10% वाहन वजन में कमी के लिए, ईंधन दक्षता में 6%-8% की वृद्धि हो सकती है,ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी के लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है.

मैग्नीशियम मिश्र धातु भी एयरोस्पेस के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। क्योंकि एयरोस्पेस वाहन वजन के लिए बेहद संवेदनशील हैं,वजन घटाने का प्रत्येक किलोग्राम महत्वपूर्ण लाभ ला सकता है जैसे ईंधन की बचत और बढ़ी हुई रेंजमैग्नीशियम मिश्र धातुओं का कम घनत्व और उच्च विशिष्ट शक्ति उन्हें एयरोस्पेस घटकों के निर्माण के लिए आदर्श सामग्री बनाती है, जिससे संरचनात्मक शक्ति बनाए रखते हुए वजन में कमी आती है।




 

मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को मुख्य रूप से उनकी गठन प्रक्रिया के आधार पर कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातुओं और फोर्गेड मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में वर्गीकृत किया जाता है।कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातु मुख्य रूप से कास्टिंग के माध्यम से प्राप्त की जाती हैइसमें रेत कास्टिंग, धातु मोल्ड कास्टिंग और दबाव कास्टिंग (ड्राई कास्टिंग) शामिल हैं। इनमें से, डाई कास्टिंग सबसे परिपक्व और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है; वर्तमान में,मैग्नीशियम मिश्र धातु के 90% से अधिक उत्पाद डाई कास्टिंग द्वारा बने होते हैंटायरों के लिए अर्ध-ठोस इंजेक्शन मोल्डिंग में भी कच्चे माल के रूप में कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है।

उच्च शक्ति वाले मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को विभिन्न आकारों की प्लेटों, सलाखों, ट्यूबों, प्रोफाइलों और फोर्जिंग में विरूपण करके निर्मित किया जाता है।उच्च लचीलापन वाले घटकों को सामग्री के सूक्ष्म संरचना और गर्मी उपचार प्रक्रियाओं के नियंत्रण से प्राप्त किया जा सकता है.
 

मग्नीशियम मिश्र धातुओं के लिए मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रविधिएं शामिल हैं:
 

1रेत कास्टिंगः बड़े और जटिल भागों के लिए एक अनुकूलित समाधान
रेत कास्टिंग एक अपेक्षाकृत पारंपरिक कास्टिंग विधि है। यह क्वार्ट्ज रेत, मिट्टी आदि का उपयोग मोल्डिंग सामग्री के रूप में करता है,और मैन्युअल या यांत्रिक रूप से कोर बनाने और मोल्ड इकट्ठा करके मोल्ड गुहा बनाता हैइस विधि का लाभ यह है कि रेत के मोल्ड की अपेक्षाकृत धीमी शीतलन दर (लगभग 0.5-2°C/s) कास्टिंग के खिलाया और प्रभावी रूप से जैसे सिकुड़ खोखलेपन और बड़े भागों में दरारें दोष से बचता हैइसलिए, हेलीकॉप्टर के घोंसले और उपग्रह समर्थन जैसे बड़े संरचनात्मक घटकों के निर्माण के लिए एयरोस्पेस क्षेत्र में रेत कास्टिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

हालांकि, रेत कास्टिंग में कुछ सीमाएं भी हैं। इसका उत्पादन चक्र अपेक्षाकृत लंबा है, आमतौर पर एकल-टुकड़ा उत्पादन के लिए 3-5 दिनों की आवश्यकता होती है, और इसकी आयामी सटीकता अपेक्षाकृत कम है,±1-3 मिमी की सीमा के साथयह उच्च मूल्य वाले भागों के छोटे बैचों के उत्पादन के लिए रेत कास्टिंग को अधिक उपयुक्त बनाता है।

2धातु मोल्ड कास्टिंगः छोटे और मध्यम आकार के भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक अत्यधिक कुशल विकल्प। धातु मोल्ड कास्टिंग स्टील से बने एक स्थायी मोल्ड (यानी, एक धातु मोल्ड) का उपयोग करता है।तरल मैग्नीशियम मिश्र धातु सीधे मोल्ड में डाला जाता है, और मोल्ड गुरुत्वाकर्षण के तहत स्वाभाविक रूप से भर जाता है। रेत कास्टिंग की तुलना में, धातु के मोल्ड बहुत तेजी से ठंडा होते हैं (आमतौर पर 5-15 °C/s),अनाज के आकार को परिष्कृत करना और इसके परिणामस्वरूप रेत में डाले गए भागों की तुलना में 15%-20% अधिक ताकत वाले कास्टिंग होते हैंइसके अतिरिक्त, धातु के मोल्ड पुनः प्रयोज्य होते हैं, जिनकी जीवन अवधि 100,000 चक्रों से अधिक होती है, जिससे उत्पादन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होता है जो रेत कास्टिंग की तुलना में 5-10 गुना अधिक है।