अलौह धातुएँ और मिश्र धातुएँ
Engineering Material:-Non-ferrous metals अलौह धातुएँ शुद्ध धातुएँ हैं। ये धातुएँ और मिश्रधातुओं का उपयोग उनके वांछनीय गुणों के कारण किया जाता है, जैसे की जंग के प्रतिरोध, ताप और विद्युत चालकता। हालांकि, इन्हें कम मैकेनिकल मजबूती के कारण संरचनात्मक सामग्रियों के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है।
तांबे की मिश्रधातुएं, जैसे कांस्य, संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं, मजबूत, और मशीनीकरण योग्य और उच्च गलनांक वाले होते हैं। इन्हें भाप और हाइड्रोलिक मशीनों के वाल्व संघटकों का निर्माण करने और समुद्री अनुप्रयोगों में प्रयोग किया जाता है।
पीतल तांबे का एक अन्य महत्वपूर्ण मिश्र धातु है, जो आसानी से आकार दिया जा सकता है। पीतल विद्युतीय घटकों, घरेलू जल संचालन सामग्रियों और पौध संरक्षण उपकरणों के निर्माण में प्रयोग होता है।
एल्यूमिनियम मिश्र धातुएँ उनके हल्के भार, जंग के प्रतिरोध और काफी अच्छे ताकत गुण के कारण महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग सामग्रियों में बदल गए हैं। इन्हें विमान, विद्युत और ऑटोमोबाइल उद्योगों में व्यापक रूप से प्रयुक्त किया जाता है, और किसान मशीनों में सीमित मात्रा में प्रयोग किया जाता है।
कुछ महत्वपूर्ण अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं का ऑटोमोबाइल में उपयोग किया जाता है –
एल्यूमिनियम(Aluminium):
एल्यूमिनियम का उपयोग कार निर्माण में कई सालों से किया जा रहा है। उच्च विशिष्ट ऊर्जा घनत्व और अच्छी विशिष्ट मजबूती इसकी सबसे महत्वपूर्ण गुण हैं। यह पुनर्चक्रणीय है और जंग -रोकथाम भी करता है। हालांकि,यह ऑटो के घटकों की स्टील भागों की जगह नहीं ले सकता।
आजकल, एल्यूमिनियम का उपयोग वाहन कवर, पावर ट्रेन्स और एयर कंडीशनिंग बॉडी स्ट्रक्चर बनाने के लिए किया जा रहा है। ऑटोमोटिव पावर ट्रेन में, एल्यूमिनियम कास्टिंग्स का उपयोग पिस्टन, सिलेंडर हेड के लगभग 75% प्रतिशत, इंटेक मैनिफोल्ड के लगभग 85% प्रतिशत और ट्रांसमिशन के लिए किया गया है। इस सेक्टर में हुई विकास ने दिखाया है कि एल्यूमिनियम से स्टील की जगह लगभग 50% वजन बचाने की संभावना है।
मैग्नेशियम (Magnesium):
मैग्नेशियम ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग में प्रयुक्त किया जाने वाला सबसे हल्का धातु निर्माण सामग्री है। मैग्नेशियम एल्यूमिनियम के मुकाबले 33% हल्का है और स्टील या कास्ट-आयरन उपकरण के मुकाबले 75% हल्का है। मैग्नेशियम मिश्रणों की संरोधन-रोकथाम भी पारंपरिक एल्यूमिनियम डाई-कास्ट मिश्रणों की तुलना में उत्तम है। इसलिए, मैग्नेशियम मिश्रणों और कोटिंग प्रौद्योगिकियों में विकास ने इसे हल्के गाड़ियों के संचालन के हाउसिंग या बॉनेट्स और दरवाजों के भागों का मजबूत, हल्का और कोस्ट-इफेक्टिव समाधान बना दिया है।
तांबा और पीतल(Copper and brass):
तांबा, पीतल और अतिरिक्त तांबे के आधार पर बने मिश्रण ऑटोमोबाइल में विद्युत चालकता, टिकाऊता और मजबूती की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। एक कार में लगभग 23 किलोग्राम (जिसमें 18 किलोग्राम विद्युत घटक शामिल हैं) होते हैं। तांबा और पीतल मिलकर एक वाहन के वजन के लगभग 1 से 2% बनाते हैं। “हाइब्रिड वाहन” का उपयोग लगभग पारंपरिक वाहनों के करीब दोगुने तांबे (लगभग 45 किलोग्राम) का अनुमान है। आने वाले कुछ वर्षों में, ऑटोमोटिव इंडस्ट्री में दस साल तक टिक सकने वाले नए तांबा-पीतल कार और ट्रक रेडिएटर प्रस्तुत होंगे। रेडिएटर 35%-40% कम वजन में होते हैं और सामग्री लागत में उसी अनुपात में कमी होती है। पीतल की मूल्यवान गुणधर्मों और उत्पादन की सामर्थ्य के चलते इसे सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त मिश्रणों में से एक बना दिया है।, बोल्ट्स, थ्रेडेड पार्ट्स, टर्मिनल्स, जेट्स, टैप्स, इंजेक्टर्स, वाल्व बॉडी, पाइप और वॉटर फिटिंग्स, ट्रांसमिशन के भाग, बुशिंग, आदि, सभी पार्ट्स पीतल से बनाए जाते हैं।
सिंथेटिक सामग्री (Synthetic Material)
प्लास्टिक और संयुक्त सामग्री आज के ऑटोमोबाइल में उपयोग की हैं। इनमें से कुछ का विवरण नीचे दिया गया है।
प्लास्टिक(Plastics)
प्लास्टिक, ऑटोमोटिव इंडस्ट्री में प्रयुक्त एक मुख्य सामग्री है, जो हल्का, संरोधन-रोकथाम, लचीलापन, टिकाऊता है और कम लागत पर उच्च प्रदर्शन देता है। प्लास्टिक की गुणधर्मों को रासायनिक द्वारा सुधारा जा सकता है। आइए देखते हैं कि ऑटोमोबाइल इंडस्ट्री में प्लास्टिक का उपयोग करने के फायदे क्या हैं: • यह टिकाऊ, और प्रतिकूल प्रभावी और संरोधन-रोकथाम-प्रतिरोधी है। • यह लचीला है, जिससे घटकों के डिज़ाइनिंग और मिश्रण करने की आजादी मिलती है। • यह सस्ता होता है। यह हल्का होता है, जिससे ऊर्जा बचत होती है और फिर उसके बाद कम प्रदूषण होता है। 1984 में, औसत नई कार में वजन के 8.5% प्रतिशत प्लास्टिक होता था और आजके समान कार में लगभग 11% प्रतिशत प्लास्टिक होता है। प्लास्टिक का अधिक उपयोग वाहनों के वजन को कम करता है और इसके परिणामस्वरूप उताकर्षण को कम करता है। किसी भी मॉडल की कार के अंदर जाने पर यह दिखा सकता है कि प्लास्टिक अब बाहरी और आंतरिक घटकों में उपयोग हो रहा है, जैसे कि बम्पर, दरवाजे, सुरक्षा और खिड़कियों, हेडलाइट और साइड-व्यू मिरर हाउसिंग, ट्रंक लिड्स, इंजन इंटेक मैनिफोल्ड, ईंधन टैंक, स्टीयरिंग व्हील, आंतरिक दरवाजा पैनल, बिल्ट-इन स्पीकर बैफल्स, दरवाजे के हैंडल, व्हील कवर, डैशबोर्ड, हुड, ग्रिल, गेज, डायल्स, स्विच, एयर कंडीशनर वेंट्स, फ्लोर मैट्स, सीट बेल्ट्स, एयरबैग्स, व्हील कवर, आदि।”
फाइबर-रीइंफोर्स्ड प्लास्टिक (FRP)
(Fibre-reinforced plastic)
यह एक संयुक्त सामग्री है जिसमें एक पॉलिमर मैट्रिक्स को धातुओं से मजबूत बनाया गया है। एक मोल्ड का उपयोग पूरे उत्पाद (FRP) को बनाने के लिए किया जाता है, फाइबरग्लास को आमतौर पर एक प्रकार के प्लास्टिक या इपॉक्सी रेजिन के साथ थर्मोसेट किया जाता है। जब यह सेट हो जाता है, तो आकर्षण के कारण अंत उत्पाद अपने आकार को बनाए रखेगा, जबकि फाइबरग्लास ताक़त और कठिनाइयों को प्रदान करेगा। FRP अक्सर विमानिकी, ऑटोमोटिव, समुद्री, निर्माण उद्योगों और बॉलिस्टिक आर्मर में प्रयुक्त होते हैं। यह रेसिंग कारों के शरीर, सामने की दिखाने वाली फ्रंट विंडो, आंतरिक विंडोज, पीछे की दिखाने वाली फ्रंट, बम्पर, इंजन कवर, आदि में उपयुक्त होता है।
रबर(Rubber):
सभी ऑटोमोबाइल में क्या समान है? उन्हें सभी टायर की आवश्यकता है। रबर महत्वपूर्ण घटक है और इसका उपयोग विशेष टायर, पार्ट्स, वाइपर ब्लेड्स, इंजन माउंट्स, सील्स, होज और बेल्ट्स, आदि जैसे विभिन्न हिस्सों को बनाने के लिए किया जाता है। ऑटोमोबाइल निर्माण रबर उद्योग का मूल है, क्योंकि दुनिया की सामान्य रबर उत्पादन का लगभग 75% टायर्स बनाने के लिए उपयोग होता है। प्लास्टिक के साथ तुलना करें, यह बहुत ही टिकाऊ और सस्ता होता है। रबर एक लचीला सामग्री है जिसका ऑटोमोबाइल में विभिन्न उपयोग होता है।
कांच(Glass):
कांच कार के बहुत सारे क्षेत्रों में प्रयुक्त होता है। स्वाभाविक रूप से, इसका सबसे महत्वपूर्ण उपयोग विंडशील्ड बनाने के लिए होता है ताकि ड्राइवर को सही तरीके से देख सकें जबकि वह किसी भी हवाई वस्तु से सुरक्षित रह सकते हैं। यह उसे गाड़ी चलाते समय ड्राइवर के चारों ओर क्या है उसको देखने के लिए पीछे और साइड-व्यू मिरर बनाने के लिए भी उपयोग होता है। हालांकि, प्रौद्योगिकी के आगमन के साथ, कांच को वाहन पर और भी नई उपकरण बनाने के लिए उपयोग किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग नेविगेशन स्क्रीन्स और पीछे के कैमरों के लेंस बनाने के लिए किया जा सकता है ताकि ड्राइवर उनके पीछे क्या है उसे और बेहतर देख सकें।