कार टक्कर रोधी बीम

कार टक्कर रोधी बीम कार के आगे और पीछे के बंपर के अंदर का मुख्य सुरक्षा घटक है, जिसका उपयोग टक्कर ऊर्जा को अवशोषित करने, वाहन संरचना और यात्री सुरक्षा की रक्षा करने के लिए किया जाता है। कार टक्कर रोधी बीम मुख्य रूप से स्टैम्पिंग, रोल बनाने या एक्सट्रूज़न बनाने का उपयोग करते हैं, जो वेल्डिंग या रिवेटिंग प्रक्रियाओं के साथ संयुक्त होते हैं। टक्कर रोधी बीम निर्माण में कास्टिंग प्रक्रियाओं (जैसे रेत कास्टिंग या डाई कास्टिंग) का उपयोग कम किया जाता है, क्योंकि टक्कर रोधी बीम को हल्के, उच्च शक्ति और विशिष्ट ज्यामितीय आकार की आवश्यकता होती है, स्टैम्पिंग या एक्सट्रूज़न इन आवश्यकताओं के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
 

टक्कर रोधी बीम की निर्माण प्रक्रिया

टक्कर रोधी बीम की पीढ़ी प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

सामग्री का चयन

• उच्च शक्ति स्टील (HSS):
  • सामान्य सामग्री: बोरॉन स्टील, दोहरी चरण स्टील (DP स्टील, जैसे DP600, DP800) या उन्नत उच्च शक्ति स्टील (AHSS)।
  • फायदे: उच्च शक्ति (तन्यता ताकत 600-1500 MPa), मध्यम लागत, बाजार का लगभग 70% हिस्सा।
  • अनुप्रयोग: किफायती और मध्यम श्रेणी के मॉडल, जैसे वोक्सवैगन, टोयोटा।
• एल्यूमीनियम मिश्र धातु:
  • सामान्य सामग्री: 6061 या 7075 एल्यूमीनियम मिश्र धातु।
  • फायदे: हल्का (स्टील की तुलना में लगभग 30-40% हल्का), संक्षारण प्रतिरोधी।
  • अनुप्रयोग: उच्च अंत मॉडल या इलेक्ट्रिक वाहन, जैसे टेस्ला, ऑडी।
• समग्र सामग्री (दुर्लभ):
  • जैसे कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (CFRP), सुपरकार या उच्च अंत संशोधित कारों के लिए उपयोग किया जाता है, वजन बहुत हल्का होता है लेकिन लागत अधिक होती है।
• मोटाई: स्टील टक्कर रोधी बीम की मोटाई आमतौर पर 1.5-3 मिमी होती है, एल्यूमीनियम मिश्र धातु 2-4 मिमी होती है।

डिजाइन और योजना

• कार्यात्मक आवश्यकताएं:
  • टक्कर ऊर्जा को अवशोषित करें (कम गति टक्कर <16 किमी/घंटा, उच्च गति टक्कर >40 किमी/घंटा)।
  • बम्पर शेल, ऊर्जा अवशोषण बॉक्स (क्रैश बॉक्स) के साथ मिलकर प्रभाव बल को फैलाएं।
  • विनियमों का अनुपालन करें, जैसे चीन C-NCAP, यूरोप यूरो NCAP या अमेरिका IIHS मानक।
• CAD डिजाइन:
  • सॉफ्टवेयर (जैसे CATIA, SolidWorks) का उपयोग करके 3D मॉडल डिजाइन करें, क्रॉस-सेक्शन आकार को अनुकूलित करें (आमतौर पर U-आकार, बॉक्स-आकार या नालीदार आकार)।
  • सीमित तत्व विश्लेषण (FEA) टक्कर प्रदर्शन का अनुकरण करता है, ऊर्जा अवशोषण और संरचनात्मक कठोरता सुनिश्चित करता है।
• हल्का: सामग्री की मोटाई और ज्यामितीय आकार को अनुकूलित करके वजन कम करें (स्टील बीम लगभग 5-10 किग्रा, एल्यूमीनियम बीम लगभग 3-6 किग्रा)।

बनाने की प्रक्रिया

• स्टैम्पिंग (Stamping):
  • प्रक्रिया: स्टील प्लेट या एल्यूमीनियम प्लेट को स्टैम्पिंग मोल्ड में रखें, और हाइड्रोलिक या मैकेनिकल पंच (दबाव 1000-5000 टन) के माध्यम से U-आकार या बॉक्स-आकार की संरचना में बनाएं।
  • फायदे: उच्च परिशुद्धता (±0.1 मिमी), बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।
  • अनुप्रयोग: सबसे आम प्रक्रिया, टक्कर रोधी बीम उत्पादन का 80% से अधिक हिस्सा।
• रोल बनाने (Roll Forming):
  • प्रक्रिया: स्टील स्ट्रिप या एल्यूमीनियम स्ट्रिप को लगातार रोलर्स के माध्यम से धीरे-धीरे एक विशिष्ट क्रॉस-सेक्शन में बनाया जाता है।
  • फायदे: लंबी पट्टी के आकार के बीम के लिए उपयुक्त, सामग्री उपयोग दर अधिक है।
  • अनुप्रयोग: वाणिज्यिक वाहन या ट्रक टक्कर रोधी बीम।
• एक्सट्रूज़न (Extrusion):
  • प्रक्रिया: एल्यूमीनियम मिश्र धातु को एक्सट्रूज़न मशीन (2000-5000 टन) के माध्यम से जटिल क्रॉस-सेक्शन (जैसे खोखली संरचना) में एक्सट्रूड किया जाता है।
  • फायदे: हल्का, जटिल ज्यामितीय आकार के लिए उपयुक्त।
  • अनुप्रयोग: उच्च अंत मॉडल या इलेक्ट्रिक वाहन।
• गर्म बनाने (Hot Forming):
  • प्रक्रिया: बोरॉन स्टील को 900°C तक गर्म करने के बाद स्टैम्पिंग द्वारा बनाया जाता है, ठंडा होने के बाद अति उच्च शक्ति प्राप्त होती है।
  • फायदे: उच्च शक्ति, हल्का वजन।
  • अनुप्रयोग: उच्च सुरक्षा आवश्यकताओं वाले मॉडल, जैसे वोल्वो, बीएमडब्ल्यू।

प्रसंस्करण और असेंबली

• काटना और ट्रिमिंग:
  • किनारों को ट्रिम करने के लिए लेजर कटिंग या प्लाज्मा कटिंग का उपयोग करें, आयाम सटीकता सुनिश्चित करें।
  • बोल्ट या ऊर्जा अवशोषण बॉक्स स्थापित करने के लिए ड्रिलिंग या पंचिंग।
• वेल्डिंग/कनेक्शन:
  • MIG/TIG वेल्डिंग: टक्कर रोधी बीम को ऊर्जा अवशोषण बॉक्स या वाहन फ्रेम से कनेक्ट करें।
  • रिवेटिंग या बोल्ट कनेक्शन: एल्यूमीनियम मिश्र धातु बीम के लिए उपयोग किया जाता है, गर्मी विरूपण को कम करता है।
  • स्पॉट वेल्डिंग: स्टील बीम के लिए आमतौर पर उपयोग किया जाता है, उच्च दक्षता।
• सुदृढीकरण: उच्च तनाव वाले क्षेत्रों में स्टील प्लेट या पसलियों को जोड़ें, प्रभाव प्रतिरोध में सुधार करें।

सतह का उपचार

• इलेक्ट्रोप्लेटिंग/हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग: स्टील टक्कर रोधी बीम जस्ता परत (मोटाई 10-20 μm) कोटिंग, जंग को रोकें।
• एनोडाइजिंग: एल्यूमीनियम मिश्र धातु बीम सतह का उपचार, संक्षारण प्रतिरोध और सौंदर्यशास्त्र में सुधार करें।
• पाउडर कोटिंग: कुछ टक्कर रोधी बीम संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग के साथ छिड़काव करते हैं, उच्च तापमान और रासायनिक क्षरण के लिए प्रतिरोधी।