1886 оноос л арилжааны зориулалтаар гарч эхэлсэн харьцангуй шинэ материал болох хөнгөн цагаан нь хурдан хөгжиж, маш хязгаарлагдмал шинж чанартай чимэглэлийн материалнаас бүрэн хэмжээний инженерийн материал болж хувирсан. Өнөөдөр хөнгөн цагаан төрөл бүрийн зах зээл, хэрэглээнд өргөн ашиглагдаж байна. Хөнгөн цагаан огтлох/профильжүүлэх болон хавтан, савааны урьдчилсан боловсруулалт зэрэг сүүлийн үеийн технологийн дэвшил нь үйлчлүүлэгчдэд илүү үр ашигтай, зардал хэмнэлттэй шийдлүүдийг санал болгоход тусалдаг.
Хөнгөн цагаан нь олон төрлийн хайлш, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн процесс болон дулааны боловсруулалтаар боловсруулсан олон хувилбараар ашиглагддаг. Алдартай зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, жингийн харьцаа сайтай ба хангалттай нөөцтэй тул хөнгөн цагаан нь өргөн хүрээний хэрэглээнд ашиглагддаг.
Эдгээрийг доорх жагсаалтад зааснаар хоёр үндсэн төрлийн цутгаж боловсруулсан хайлш гэж ангилж болно:
Дулааны боловсруулалттай хөнгөн цагаан хайлшууд нь цэвэр хөнгөн цагааныг тодорхой температурт халаахад үүсдэг. Хөнгөн цагаан хатуу төлөвт шилжих үед хайлш элементүүдийг жигд хэмжээгээр нэмж, дараа нь хурдан хөргөнө. Ингэснээр хайлш элементүүдийн хөргөх атомууд тогтсон байрлалдаа хөлддөг.
Дулааны боловсруулалт хийж болдог хайлшуудад ‘стрейн харденিং’ нь шингээгдсэн хатуужилтын олж авсан бат бэхийг нэмэгдүүлэхээс гадна шингээгдсэн хатуужилтын хариу үйлдлийг ч нэмэгдүүлдэг. Ажиллах явцад үүсэх хатуужилтыг дулааны боловсруулалт хийж болдоггүй хайлшуудын стрейн-хардэн болсон хатуужилтыг бий болгоход өргөн ашигладаг.
Аж ахуйн зориулалттай цэвэр аллюминийн хувьд мөн дөрвөн цифр бүхий тоон индекс байдаг. 1xxx цувралын хайлшууд нь 99 хувь болон түүнээс дээш цэвэршилттэй аллюминийн хайлшаас хийгддэг. Хүчдэлж боловсруулах боломжгүй.
2xxx цувралын гол хайлшлогч элемент нь зэс юм. Эдгээр хайлшуудыг дулааны боловсруулалтад оруулах нь тэдний бат бэхийг сайжруулдаг. Эдгээр хайлшууд бат бөх, тэсвэртэй боловч бусад хөнгөн цагаан хайлшууд шиг зэврэлтэнд тэсвэртэй биш тул ихэвчлэн будаж эсвэл бүрхүүлдэн ашигладаг. Хамгийн түгээмэл нисэх онгоцны хайлш нь 2024 юм. 2024-T351 хайлш нь хөнгөн цагаан хайлшуудын дунд хамгийн хатуу нь тооцогддог. Дулааны боловсруулалт хийх боломжтой.
3xxx цувралын гол хайлшжуулагч элемент нь марганец бөгөөд ихэвчлэн бага хэмжээний магни агуулдаг. Энэ цувралын хамгийн түгээмэл хайлш нь 3003 бөгөөд боловсруулахад хялбар, дунд зэргийн бат бэхтэй. 3003-ыг хоолны сав хийхэд ашигладаг. 3004 хайлш нь ундааны хөнгөн цагаан лааз хийхэд ашиглагддаг хайлшуудын нэг юм. Хүчтэй халаалтаар боловсруулах боломжгүй.
4xxx цуврал хайлшуудыг үйлдвэрлэхдээ хөнгөн цагаанд силикон нэмдэг. Энэ нь металлын хайлах цэгийг бууруулж, хугархай болгодоггүй. Энэ цувралыг гагнуурын утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг. 4043 хайлшийг автомашин болон бүтцийн элементийн гагнуурт дүүргэгч хайлш болгон ашигладаг. Хүчдэл боловсруулалт хийх боломжгүй.
5000 цуврал хөнгөн цагаан нь магнитэй хайлж, хялбархан гагнагддаг бөгөөд даралттай сав, барилга, автомашин зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд ашиглагддаг. Энэ хайлш нь өндөр температурт ажиллахад тохиромжгүй.
Манган, силикон агуулдаг 6000 цуврал хөнгөн цагаан нь эрдэс шингээх халаалтын боловсруулалт хийх боломжтой бүтэцтэй тул материалын бат бэх чанарыг сайжруулдаг. Энэ хайлшийг гагнуурын үйлдвэрлэл болон бүтцийн эд анги үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
7000 цуврал хөнгөн цагаан нь цайртай холилдон, шингээлтийн хатууруулалтаар боловсруулснаар худалдаанд байгаа бүх хөнгөн цагаанаас хамгийн өндөр бат бэх чанарыг олж авдаг. Энэ төрлийн хөнгөн цагааныг агаарын тээвэр болон мотоспортын салбарт ашигладаг.
Хавтан нь хөнгөн цагааны хамгийн түгээмэл хэлбэр бөгөөд бүх томоохон зах зээл, салбарт ашиглагддаг.
Сав баглаа боодлын эх үүсвэр болгон хуудас хэлбэрийн материалыг ихэвчлэн ундааны лааз, хүнсний хайрцаг болон фольга үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Автомашин болон тээврийн салбарт хөнгөн цагаан хуудас нь тээврийн хэрэгслийн кузов болон чиргүүлтийн хавтанг хийхэд ашиглагддаг.
Алюминий нь дулааны дамжуулалт сайтай, хөнгөн мөртлөө бат бөх тул гэрийн хэрэгслүүдэд төгс тохирно.
Хөнгөн цагаан хавтан нь хөнгөн цагааны бүтээгдэхүүний каталогийн хамгийн хүнд даацын хэсэг бөгөөд далайн, агаарын болон батлан хамгаалах зэрэг олон салбарт ашиглагддаг. Тухайлбал, түүнийг реактив онгоц болон сансрын хөлгийн түлшний савны гадаргууг бүрдүүлэх зэрэг чухал эд ангиудад ашигладаг.
Материалын хувьд энэ нь хадгалах саванд хамгийн тохиромжтой, учир нь зарим хөнгөн цагаан хайлш маш хүйтэн температурт улам бат бөх болдог.
Хөнгөн цагаан хавтан нь жингийн давуу талын ачаар далайн аж үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг. Хөнгөн цагаан нь гангийн жингийн ойролцоогоор гуравны нэгтэй тэнцдэг тул далайн архитектур, барилгын салбарын олон компаниуд катамаран, ховеркрафт зэрэг өндөр хурдтай хөлгийн корпусыг үйлдвэрлэхдээ хөнгөн цагаан хавтанг ашиглахыг сонирхож байна.
Түүний жингийн давуу тал, өндөр зэврэлтэнд тэсвэртэй чанар нь эрчим хүч үйлдвэрлэх салбарт, жишээлбэл далайн талбайн газрын тосны өрөмдлөгийн байгууламжийн хөнгөн, бат бөх элементүүдийг үйлдвэрлэхэд хамгийн тохиромжтой металл болгосон.
Алюминий хоолой нь агаарын тээвэр болон төмөр замын тээвэр зэрэг төрөл бүрийн салбарт өндөр эрэлттэй байдаг. Түүний хөнгөн, уян хатан, бат бөх шинж чанаруудын ховор хослол нь фюзеляж, гидравлик систем, түлшний хоолойд төгс тохиромжтой бол дулаалгаа дамжуулах чадвар нь хөргөгч, хөдөлгүүр болон халаалт, агааржуулалт, хөргөлтийн (HVAC) системд ган болон бусад хүнд металлын оронд ашиглахад маш сайн хувилбар болгодог.
Мөн зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөнгөн материал шаардлагатай архитектур болон дэд бүтцийн төслүүдэд энэ нь гайхалтай шийдэл юм.
Хөнгөн цагаан утас болон савааг экструзи, ролл болон ороох зэрэг хэд хэдэн өөр аргаар үйлдвэрлэж болохоос гадна хайлсан хөнгөн цагаан цөмийн хайлалтаас шууд татаж авч болно.
Эдгээр аргуудыг хэрэглэснээр хөнгөн цагаан материалыг саваа хэлбэртэй эсвэл дугуй хэлбэртэй хэсгүүд болгон сунган, дараа нь урьдчилан тогтоосон техникийн үзүүлэлтэд нийцүүлэн боловсруулж болно.
Хөнгөн цагаан өнцөгүүд жижиг эсвэл том байж болох ба ихэвчлэн хэлбэртэй блок хэлбэртэй байдаг. Эдгээр нь хагарсан ирмэгийг бүрхэх, завсрыг нуух, зах заавар үүсгэх, шурагны нүхийг орлуулах болон бусад олон зориулалтаар ашиглагддаг. Тэд мөнгөн биеийн ард гэмтсэн гадаргууг нууж далдалдаг. Мөн адил тэдгээр нь амархан гөлгөр болгож чадахгүй ширүүн, тэгш бус гадаргууг нуухад ашиглагддаг.
Tube Steel буюу ‘Box Section’ гэдэг нь дөрвөлжин болон тэгш өнцөгт HSS (Hollow Structural Section) хоосон бүтцийн хэсгүүдийг нэрлэх нэр томъёо юм. Энэ нь хоосон огтлолтой металл профилийн төрөл бөгөөд зэврэлтэнд тэсвэртэй, сул таталтын бат бэх чанартай тул барилга угсралт болон сантехникийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Иймээс силикон, зэс, марганц, цайр болон бусад олон металлуудтай хольж хайлш болгон ашиглахад төгс тохирно.
Хөнгөн цагаан экструзийг төрөл бүрийн салбарт өргөн ашигладаг.
Экструзион нь тоног төхөөрөмж, машин техникийн өргөн хүрээнд төгс шийдлийг санал болгодог. Хөнгөн жинтэй, өндөр бат бэх, бага засвар үйлчилгээ шаарддаг, нарийн төвөгтэй хэлбэр үүсгэх боломжтой тул экструзион өнөөгийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болдог.
Өндөр даралтын шахагч нь хөнгөн цагааны хайлшийг хэвний нүхээр шахан гаргадаг бөгөөд ингэснээр хэвний хэлбэртэй ижил хэлбэртэй гаргаж, дараа нь гаргах ширээн дээрээс татан гаргадаг.
Гаралтын ширээ нь хоолой эсвэл түгжээг шаардлагатай уртанд нь огтолсны дараа барьж, дараа нь түүнийг өөр барих хэсэг рүү шилжүүлэх зориулалттай төхөөрөмж буюу ‘ширээ’ юм.
Эхний түвшинд энэ үйл явцыг ойлгоход тун энгийн. Энэ нь хуруугаараа шүдний цайны хоолойг шахахад тохиолддог механизмтай адил – шүдний цайны хоолой нүхний хэлбэрээр гарч ирдэг бөгөөд энэ нүх нь экструзийн хэвний үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүх нь төгс дугуй тул шахагдсан хөнгөн цагаан урт экструзийн хэлбэрээр гарч ирэх болно.
‘Машины боловсруулалт’ нь хасалтын аргаар боловсруулах үйлдвэрлэлийн процесс гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь төв загварын блок буюу ‘боловсруулах эд’-ээс материал хасаж, шаардлагатай эд анги эсвэл бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг. Энэ нь металл болон металл бус олон төрлийн бодисонд өргөн ашиглагддаг маш олон талт процесс юм. Өнөөдөр ашиглагддаг ‘машины боловсруулалт’ хийсэн материалуудын дотроос хөнгөн цагаан хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.
‘Урьдчилсан боловсруулалт’ нь томоох боловсруулалтыг ашиглан их хэмжээний материалыг хурдан арилгаж, шаардлагатай хэлбэрт ойр эд ангийн геометрийг бий болгодог процесс юм.
Эдгээр хоёр арга нь бөөний үйлдвэрлэлд тохиромжтой төв загваруудыг бий болгох боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрээс сэдвийн хүрээнд төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн гаргаж авч болно. Үүний үр дүнд хөнгөн цагаан төслүүдийг илүү хурдан, зардал хэмнэлттэй байдлаар гүйцэтгэх боломжтой.
Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал бидэнтэй холбогдоно уу, бид өдөрт 24 цагийн турш онлайнаар байна.