कंप्यूटर सहायक के साथ प्रेरण एल्यूमीनियम टांकना

कंप्यूटर सहायक के साथ प्रेरण एल्यूमीनियम टांकना

प्रेरण एल्यूमीनियम टांकना उद्योग में अधिक से अधिक आम होता जा रहा है। एक विशिष्ट उदाहरण ऑटोमोटिव हीट एक्सचेंजर बॉडी के लिए विभिन्न पाइपों को टटोल रहा है। प्रेरण हीटिंग का तार इस तरह की प्रक्रिया के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है गैर-घेरने वाला, जिसे "हॉर्सशो-हेयरपिन" शैली के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। इन कॉइल के लिए, चुंबकीय क्षेत्र और परिणामस्वरूप एड़ी वर्तमान वितरण स्वाभाविक रूप से प्रकृति में 3-डी हैं। इन अनुप्रयोगों में, भाग से भाग तक परिणाम की संयुक्त गुणवत्ता और स्थिरता के साथ समस्याएं हैं। एक बड़े मोटर वाहन निर्माता के लिए इस तरह की समस्या को हल करने के लिए, फ्लक्स 3 डी कंप्यूटर सिमुलेशन प्रोग्राम का उपयोग प्रक्रिया अध्ययन और अनुकूलन के लिए किया गया था। ऑप्टिमाइज़ेशन में इंडक्शन कॉइल और चुंबकीय प्रवाह नियंत्रक कॉन्फ़िगरेशन को बदलना शामिल था। नए इंडक्शन कॉइल, जो प्रयोगात्मक रूप से एक प्रयोगशाला में मान्य किए गए हैं, कई उत्पादन साइटों में उच्च गुणवत्ता वाले जोड़ों के साथ भागों का उत्पादन करते हैं।

पावरट्रेन कूलिंग, एयर कंडीशनिंग, ऑइल कूलिंग आदि के लिए प्रत्येक कार को कई अलग-अलग हीट एक्सचेंजर्स (हीटर कोर, बाष्पीकरण, कंडेनसर, रेडिएटर, आदि) की आवश्यकता होती है। यात्री कार हीट एक्सचेंजर्स का अधिकांश हिस्सा आज एल्यूमीनियम या एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बना है। यहां तक ​​कि अगर एक ही इंजन कई ऑटोमोबाइल मॉडल के लिए उपयोग किया जाता है, तो हुड के तहत अलग-अलग लेआउट के कारण कनेक्शन अलग-अलग हो सकते हैं। इस कारण से, यह कई बुनियादी गर्मी एक्सचेंजर निकायों को बनाने और फिर एक द्वितीयक ऑपरेशन में विभिन्न कनेक्टरों को संलग्न करने के लिए भागों निर्माताओं के लिए मानक अभ्यास है।

हीट एक्सचेंजर निकायों में आमतौर पर एक भट्ठी में एल्यूमीनियम फिन, ट्यूब और हेडर एक साथ बंधे होते हैं। टांकने के बाद, हीट एक्सचेंजर्स को दिए गए कार मॉडल के लिए या तो नायलॉन टैंक या कनेक्शन ब्लॉकों के साथ सबसे अधिक अलग एल्यूमीनियम पाइप संलग्न करके अनुकूलित किया जाता है। ये पाइप या तो मिग वेल्डिंग, लौ या इंडक्शन ब्रेज़िंग द्वारा जुड़े होते हैं। टांकने के मामले में, एल्यूमीनियम के लिए पिघलने और टांकने के तापमान में छोटे अंतर के कारण बहुत सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है (20-50 सी मिश्र धातु, भराव धातु और वातावरण पर निर्भर करता है), एल्यूमीनियम की उच्च तापीय चालकता और अन्य के लिए कम दूरी। पिछले ऑपरेशन में जोड़ों को काट दिया गया।

प्रेरण ऊष्मन एक्सचेंजर हेडर को गर्म करने के लिए विभिन्न पाइपों को टटोलने की एक सामान्य विधि है। चित्र 1 एक की एक तस्वीर है प्रेरण ब्रेज़िंग हीट एक्सचेंजर हेडर पर एक ट्यूब के लिए एक पाइप को टांकने के लिए सेट-अप। सटीक हीटिंग के लिए आवश्यकताओं के कारण, इंडक्शन कॉइल का चेहरा संयुक्त होने के लिए निकटता में होना चाहिए। इसलिए एक साधारण बेलनाकार कुंडल का उपयोग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि संयुक्त को टटोलने के बाद भाग को हटाया नहीं जा सकता है।

इन जोड़ों को टटोलने के लिए दो मुख्य इंडक्शन कॉइल शैलियों का उपयोग किया जाता है: "क्लैमशेल" और "हॉर्सशो-हेयरपिन" स्टाइल इंडोर्स। "क्लैमशेल" प्रेरक बेलनाकार प्रेरक के समान हैं, लेकिन वे भाग को हटाने की अनुमति देने के लिए खुले हैं। "हॉर्सशू-हेयरपिन" इंडिकेटर्स हिस्से को लोड करने के लिए एक घोड़े की नाल के आकार का है और अनिवार्य रूप से संयुक्त के विपरीत किनारों पर दो हेयरपिन कॉइल हैं।

एक "क्लैमशेल" प्रारंभ करनेवाला का उपयोग करने का लाभ यह है कि परिधि में हीटिंग अधिक समान है और भविष्यवाणी करना अपेक्षाकृत आसान है। एक "क्लैमशेल" प्रारंभ करनेवाला का नुकसान यह है कि आवश्यक यांत्रिक प्रणाली अधिक जटिल है और उच्च वर्तमान संपर्क अपेक्षाकृत अविश्वसनीय हैं।

"हॉर्सशू-हेयरपिन" प्रेरक "क्लैमशेल्स" की तुलना में अधिक जटिल 3-डी हीट पैटर्न का उत्पादन करते हैं। एक "हॉर्सशू-हेयरपिन" स्टाइल प्रारंभ करनेवाला का लाभ यह है कि भाग की हैंडलिंग सरल है।

प्रेरण एल्यूमीनियम टांकना

कंप्यूटर सिमुलेशन चराई के लिए अनुकूलन करता है

एक बड़े हीट-एक्सचेंजर निर्माता को अंजीर में दिखाए गए संयुक्त को टटोलने के साथ गुणवत्ता की समस्या थी। 1 घोड़े की नाल-हेयरपिन स्टाइल प्रारंभ करनेवाला का उपयोग करके। अधिकांश हिस्सों के लिए ब्रेक संयुक्त अच्छा था, लेकिन हीटिंग कुछ हिस्सों के लिए पूरी तरह से अलग होगा, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त संयुक्त गहराई, ठंड जोड़ों और भराव धातु स्थानीय दीवार के कारण पाइप की दीवार से ऊपर चल रही है। लीक के लिए प्रत्येक हीट एक्सचेंजर के परीक्षण के साथ भी, कुछ हिस्से अभी भी सेवा में इस संयुक्त में लीक हुए हैं। सेंटर फॉर इंडक्शन टेक्नोलॉजी इंक को समस्या के विश्लेषण और समाधान के लिए अनुबंधित किया गया था।

नौकरी के लिए उपयोग की जाने वाली बिजली की आपूर्ति में 10 से 25 kHz की परिवर्तनीय आवृत्ति और 60 kW की रेटेड शक्ति है। टांकने की प्रक्रिया में, एक ऑपरेटर पाइप अंत पर एक भराव धातु की अंगूठी स्थापित करता है और ट्यूब के अंदर पाइप सम्मिलित करता है। हीट एक्सचेंजर को एक विशेष रिग पर रखा जाता है और घोड़े की नाल के अंदर ले जाया जाता है।

पूरा चौराहा क्षेत्र पूर्वनिर्मित है। आमतौर पर इस हिस्से को गर्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली आवृत्ति 12 से 15 kHz है, और हीटिंग का समय लगभग 20 सेकंड है। ताप स्तर के अंत में रैखिक स्तर में कमी के साथ शक्ति स्तर को क्रमादेशित किया जाता है। एक ऑप्टिकल पाइरोमीटर शक्ति को बंद कर देता है जब संयुक्त के पीछे की तरफ तापमान पूर्व निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाता है।

कई कारक हैं जो निर्माता द्वारा अनुभव की जाने वाली असंगति का कारण बन सकते हैं, जैसे कि संयुक्त घटकों (आयाम और स्थिति) में भिन्नता और अस्थिर और चर (समय में) ट्यूब, पाइप, भराव की अंगूठी, आदि के बीच विद्युत और थर्मल संपर्क। स्वाभाविक रूप से अस्थिर हैं, और इन कारकों की छोटी विविधताएं विभिन्न प्रक्रिया की गतिशीलता का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, खुले भराव धातु की अंगूठी आंशिक रूप से विद्युत चुम्बकीय बलों के तहत खोल दी जा सकती है, और अंगूठी के मुक्त छोर को केशिका बलों द्वारा वापस चूसा जा सकता है या बिना ढके रह सकता है। शोर कारकों को कम करना या खत्म करना मुश्किल है, और समस्या का समाधान कुल प्रक्रिया की मजबूती को बढ़ाने के लिए आवश्यक है। कंप्यूटर सिमुलेशन प्रक्रिया का विश्लेषण और अनुकूलन करने के लिए एक प्रभावी उपकरण है।

टांकने की प्रक्रिया के मूल्यांकन के दौरान, मजबूत इलेक्ट्रोडायनामिक बलों को देखा गया। फिलहाल बिजली चालू है, घोड़े की नाल का तार इलेक्ट्रोडायनामिक बल के अचानक आवेदन के कारण स्पष्ट रूप से विस्तार का अनुभव करता है। इस प्रकार, प्रारंभ करनेवाला को यांत्रिक रूप से मजबूत बनाया गया था, जिसमें दो हेयरपिन कॉइल की जड़ों को जोड़ने वाली एक अतिरिक्त फाइबरग्लास (जी 10) प्लेट को शामिल करना शामिल था। विद्यमान विद्युतीय बलों का दूसरा प्रदर्शन पिघला हुआ भराव धातु को तांबे के करीब के क्षेत्रों से दूर स्थानांतरित करना था जहां चुंबकीय क्षेत्र मजबूत होता है। एक सामान्य प्रक्रिया में, भराव धातु एक असामान्य प्रक्रिया के विपरीत केशिका बलों और गुरुत्वाकर्षण के कारण संयुक्त के आसपास समान रूप से वितरित करता है जहां भराव धातु संयुक्त से बाहर निकल सकता है या पाइप की सतह के साथ ऊपर जा सकता है।

क्योंकि प्रेरण एल्यूमीनियम टांकना एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है, पारस्परिक रूप से युग्मित घटना (विद्युत चुम्बकीय, थर्मल, यांत्रिक, हाइड्रोडायनामिक और धातुकर्म) की पूरी श्रृंखला के सटीक अनुकरण की उम्मीद करना संभव नहीं है। सबसे महत्वपूर्ण और नियंत्रणीय प्रक्रिया विद्युत चुम्बकीय ताप स्रोतों की पीढ़ी है, जिन्हें फ्लक्स 3 डी कार्यक्रम का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था। प्रेरण टांकने की प्रक्रिया की जटिल प्रकृति के कारण, प्रक्रिया डिजाइन और अनुकूलन के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन और प्रयोगों के संयोजन का उपयोग किया गया था।

 

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