तार/बार खींचने की प्रक्रिया - एक तकनीकी विश्लेषण

1. ड्राइंग क्या है?

चित्रकलाएक धातु बनाने की प्रक्रिया है जिसमें एक धातु की छड़, बार, तार या ट्यूब को एक पतला डाई के माध्यम से खींचा जाता है, जिससे इसका क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र कम हो जाता है और इसकी लंबाई बढ़ जाती है। रोलिंग के विपरीत, ड्राइंग एक हैतन्य प्रक्रिया- सामग्री को खींचा जाता है, धकेला नहीं जाता - जिससे सटीक आयामी नियंत्रण और उत्कृष्ट सतह फिनिश प्राप्त होती है।

प्रक्रिया के सिद्धांत का पालन करती हैआयतन स्थिरता: जैसे-जैसे क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्रफल घटता है, लंबाई आनुपातिक रूप से बढ़ती है।

2. ड्राइंग प्रक्रियाओं के प्रकार

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3. प्रक्रिया प्रवाह (विशिष्ट टाइटेनियम वायर उदाहरण)

सतह तैयार करना- ऑक्साइड स्केल और सतह के दोषों को दूर करने के लिए एसिड पिकलिंग (एचएफ + एचएनओ₃); स्नेहक कोटिंग (साबुन, चूना, या विशेष टाइटेनियम स्नेहक)

ओर इशारा करते हुए- अग्रणी सिरे को पासे में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त छोटे बिंदु तक घुमाया/घुमाया जाता है

ड्राइंग पास- एकाधिक पास उत्तरोत्तर छोटे डाई से होकर गुजरते हैंइंटर-पास एनीलिंगटाइटेनियम के लिए (कठोरीकरण के कारण खोई हुई लचीलापन बहाल करने के लिए)

इंटर-पास इलाजप्रत्येक एनीलेशन के बाद अचार बनाना + चिकनाई पुनः {{2}कोटिंग करना

अंतिम आकार पास- आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता के लिए छोटी कमी

परिष्करण- सीधा करना, काटना, स्पूलिंग करना; सफाई एवं निरीक्षण

4. मुख्य प्रक्रिया पैरामीटर

(ए) कमी अनुपात (क्षेत्र में कमी)

ε=A0​A0​−A1​​×100%

टाइटेनियम तार: आमतौर परप्रति पास 15-25%सीपी ग्रेड के लिए; TC4 जैसी मिश्रधातुओं के लिए कम (10-15%)

स्टील के तार: प्रति पास 20-35% तक पहुंच सकते हैं

बहुत अधिक → डाई घिसना, तार टूटना; बहुत कम → ख़राब सतह, अकुशल उत्पादन

(बी) डाई ज्योमेट्री

डाई एंगल ( ): आमतौर पर टाइटेनियम के लिए 8-14 डिग्री; विरूपण क्षेत्र, घर्षण और अनावश्यक कार्य को प्रभावित करता है

असर की लंबाई: आकार और सतह की फिनिश को नियंत्रित करता है

डाई सामग्री:सिंटरयुक्त कार्बाइड (टंगस्टन कार्बाइड)अधिकांश कार्यों के लिए;पॉलीक्रिस्टलाइन हीरा (पीसीडी)औरप्राकृतिक हीराबारीक/अंतिम पास और टाइटेनियम जैसी अलौह धातुओं के लिए

(सी) ड्राइंग स्पीड

टाइटेनियम: आमतौर परकम{{0}से-मध्यम गति(बार के लिए कुछ से दसियों मीटर/मिनट; उचित स्नेहन के साथ महीन तार के लिए सैकड़ों मीटर/मिनट तक)

अत्यधिक गति → गर्मी का निर्माण, स्नेहक फिल्म का टूटना

(डी) स्नेहन

इसके कारण टाइटेनियम के लिए महत्वपूर्ण हैपित्त की प्रवृत्ति(टाइटेनियम मरने वाली सतहों का पालन करता है और दबाव में वेल्ड करता है)

सामान्य स्नेहक: साबुन पाउडर, तेल आधारित स्नेहक, मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड (MoS₂) कोटिंग, गंभीर ड्रॉ के लिए फ्लोराइड/फॉस्फेट रूपांतरण कोटिंग

(ई) तापमान

ठंडी ड्राइंग(कमरे का तापमान): तार और ट्यूबों के लिए मानक - कार्य सख्त होता है

गर्म चित्रण(टाइटेनियम के लिए 150-300 डिग्री): कठिन मिश्र धातुओं के लिए ताकत और खींचने की शक्ति को कम करता है

हॉट ड्राइंग: दुर्लभ; बहुत बड़ी कटौती या कठोर मिश्र धातुओं के लिए उपयोग किया जाता है

(एफ) ड्राइंग फोर्स

F=σavg​⋅A1​⋅(1+μcot )⋅lnA1​A0​​

जहां σ=प्रवाह तनाव, μ=घर्षण गुणांक,=डाई कोण। बचने के लिए बल को खींचे गए खंड की तन्य शक्ति से नीचे रहना चाहिएतार टूटना.

5. उपकरण

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6. टाइटेनियम-विशिष्ट विचार

टाइटेनियम को निम्न कारणों से निकालना अधिक कठिन धातुओं में से एक माना जाता है:

उच्च शक्ति और तेजी से काम सख्त करना- को बार-बार इंटर-पास एनीलिंग की आवश्यकता होती है (ऑक्सीजन संदूषण से बचने के लिए वैक्यूम या आर्गन वातावरण 650-750 डिग्री पर एनीलिंग)

मजबूत रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता- मरने के लिए चिपक जाता है; दूषित सतह की परतों को अचार बनाकर हटा देना चाहिए

कम लोचदार मापांक- स्प्रिंगबैक आयामी नियंत्रण को कठिन बनाता है

हाइड्रोजन के प्रति संवेदनशीलता- अचार बनाना नियंत्रित किया जाना चाहिए (अतिरिक्त एचएफ पिकअप हाइड्रोजन उत्सर्जन का कारण बनता है)

ऊष्मा उत्पन्न करना- कम तापीय चालकता डाई पर घर्षणात्मक ऊष्मा को केंद्रित करती है; गति और स्नेहन को सावधानीपूर्वक प्रबंधित किया जाना चाहिए

7. दोष और गुणवत्ता नियंत्रण

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8. ड्राइंग के लाभ और सीमाएँ

लाभ:

उत्कृष्ट आयामी सटीकता (महीन तार पर ±0.01 मिमी की सहनशीलता प्राप्त की जा सकती है)

सुपीरियर सतह फिनिश (आरए नीचे 0.1-0.4 माइक्रोमीटर)

प्रसंस्करण के दौरान वर्क हार्डनिंग से ताकत बढ़ती है

सरल टूलींग; छोटे बैचों और कई आकारों के लिए लचीला

सीमाएँ:

सीमित प्रति -पास कटौती; कई पासों की आवश्यकता (बड़ी कुल कटौती के लिए धीमी गति से)

टाइटेनियम जैसी प्रतिक्रियाशील धातुओं के लिए उच्च डाई और स्नेहक लागत

अवशिष्ट तनावों के लिए पोस्ट{{0}ड्राइंग एनीलिंग की आवश्यकता हो सकती है

क्रॉस-सेक्शन तन्य शक्ति द्वारा सीमित है - बहुत बड़े सेक्शन नहीं खींचे जा सकते

आरेखण एक तन्य धातु बनाने की प्रक्रिया हैजो उच्च परिशुद्धता और सतह की गुणवत्ता के साथ क्रॉस-सेक्शन को कम करने के लिए टेपर्ड डाई के माध्यम से छड़ों, तारों और ट्यूबों को खींचता है। टूट-फूट और दोषों को रोकने के लिए मुख्य प्रक्रिया चर - प्रति पास कटौती अनुपात, डाई ज्यामिति, स्नेहन, गति और तापमान - को सावधानीपूर्वक संतुलित किया जाना चाहिए। विशेष रूप से टाइटेनियम के लिए, यह प्रक्रिया गैलिंग, तेजी से काम सख्त करने और सतह की प्रतिक्रियाशीलता से जटिल है, जिसके लिए बार-बार एनीलिंग की आवश्यकता होती है {{5}अचार चक्र, विशेष स्नेहक और सख्त वातावरण नियंत्रण। इन चुनौतियों के बावजूद, सटीक टाइटेनियम तार, बार और ट्यूब उत्पादों के उत्पादन के लिए ड्राइंग अपरिहार्य तरीका बना हुआ है।