कॉपर टेम्पर और न्यूनतम बेंड रेडियस
EN 13601 के टेम्पर R220, R240 और R290 कॉपर बसबार का न्यूनतम बेंड रेडियस कैसे तय करते हैं, मिल सर्टिफ़िकेट कैसे पढ़ें, और एनीलिंग कब गलत जवाब है।
10 मिनट का पठनअपडेट 2026-08-18
"कॉपर बसबार, 100 × 10, 3 मीटर" कोई खरीदने लायक स्पेसिफ़िकेशन नहीं है। यह एक धातु और एक सेक्शन का नाम लेता है और वह एक गुण छोड़ देता है जो तय करता है कि बार आपकी ड्रॉइंग वाले रेडियस तक मुड़ेगा या पहले ही पार्ट पर बाहरी फ़ेस पर दरार खा जाएगा। वह गुण टेम्पर है, और यह वर्कशॉप की समस्या बनने से पहले सप्लाई चेन का खाना है: बार एक बार रैक पर आ गया, तो भट्ठी के बिना उसे कोई नहीं बदल सकता।
आगे की बात बेंड-रेडियस के मार्गदर्शन को अकेली मोटाई के बजाय उन टेम्पर कोड से जोड़ती है जो परचेज़ ऑर्डर और मिल सर्टिफ़िकेट पर आते हैं। मोटाई मायने रखती है, पर वह दूसरा वेरिएबल है।
EN 13601 के कोड का क्या मतलब है
EN 13601 बिजली के प्रयोजनों के लिए कॉपर रॉड, बार और वायर को कवर करता है, और बसबार काम के लिए जो ग्रेड मायने रखता है वह Cu-ETP है, पदनाम CW004A। स्टैंडर्ड मटीरियल की अवस्था दो तरीक़ों से पहचानता है, और दोनों सर्टिफ़िकेट पर आते हैं।
R पदनाम N/mm² में न्यूनतम टेंसाइल स्ट्रेंथ से जुड़ा है। R220 का मतलब है 220 की न्यूनतम टेंसाइल। H पदनाम न्यूनतम विकर्स कठोरता से जुड़ा है। H040 का मतलब है न्यूनतम 40 HV। दोनों साथ-साथ चलते हैं, इसीलिए आप उन्हें जोड़े में देखते हैं।
| टेम्पर | टेंसाइल स्ट्रेंथ Rm | सामान्य 0.2% प्रूफ़ | सामान्य विस्तारण A50 | सामान्य कठोरता |
|---|---|---|---|---|
| R220 / H040 (सॉफ़्ट एनील्ड) | 220–260 N/mm² | ≤ 140 N/mm² | ≥ 33% | 40–70 HV |
| R240 / H065 (हाफ़ हार्ड) | 240–300 N/mm² | ≥ 180 N/mm² | ≥ 8% | 65–95 HV |
| R290 / H090 (हार्ड) | 290–360 N/mm² | ≥ 250 N/mm² | ≥ 4% | 90–110 HV |
टेंसाइल की रेंज स्टैंडर्ड की हैं। प्रूफ़ स्ट्रेंथ, विस्तारण और कठोरता के आँकड़े वे हैं जो मिल डेटाशीट Cu-ETP के लिए इन पदनामों के साथ प्रकाशित करती हैं और इन्हें नॉर्मेटिव नहीं, सामान्य माना जाना चाहिए; Copper Development Association का बसबार मार्गदर्शन पूरी तरह एनील्ड बसबार-सेक्शन कॉपर के लिए 50 से 55 N/mm² प्रूफ़ और हाफ़ हार्ड के लिए 170 से 200 N/mm² बताता है, जो नरम सिरे पर ऊपर दिए स्ट्रिप आँकड़ों से कम है।
टेबल से दो बातें निकलती हैं और दोनों खुद अंकों से ज़्यादा मायने रखती हैं।
पहली, शृंखला एकदिशीय है। कोल्ड वर्क टेंसाइल स्ट्रेंथ बढ़ाता है, प्रूफ़ स्ट्रेंथ बढ़ाता है, कठोरता बढ़ाता है और विस्तारण काटता है। पंक्ति का हर गुण एक साथ चलता है क्योंकि वे सब एक ही डिस्लोकेशन घनत्व से आते हैं। आप ऐसा हार्ड कॉपर नहीं खरीद सकते जिसमें सॉफ़्ट कॉपर वाली फ़ॉर्मेबिलिटी भी हो।
दूसरी, विस्तारण वाला कॉलम स्ट्रेंथ वाले कॉलम के चढ़ने से कहीं तेज़ी से गिरता है। R220 से R290 पर जाने से आपको टेंसाइल स्ट्रेंथ में लगभग 40% मिलता है और आपका लगभग 88% विस्तारण चला जाता है। यही असममिति वजह है कि टेम्पर का चुनाव स्ट्रेंथ के बजाय फ़ॉर्मिंग के विचारों से तय होता है।
वह साइज़-असर जिसका ज़िक्र कोई नहीं करता
हार्ड टेम्पर पर एक चेतावनी है जो बड़े सेक्शन पर लोगों को पकड़ती है। हासिल की जा सकने वाली अधिकतम स्ट्रेंथ अनुप्रस्थ काट पर निर्भर करती है, क्योंकि मिल किसी बार में कितना कोल्ड रिडक्शन डाल सकती है, यह इस पर सीमित है कि प्रक्रिया कितनी क्षेत्रफल-कमी की अनुमति देती है। CDA का मार्गदर्शन हार्ड अवस्था वाले बसबार को अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के अनुसार 250 से 340 N/mm² की रेंज में रखता है, जिसमें बड़े सेक्शन निचले सिरे पर होते हैं।
इसलिए 30 × 5 बार पर "हार्ड" और 200 × 12 बार पर "हार्ड" एक ही मटीरियल अवस्था नहीं है, भले दोनों सर्टिफ़िकेट R290 कहें। बड़ा सेक्शन पट्टी के निचले सिरे के क़रीब बैठेगा, मोड़ने में थोड़ा ज़्यादा उदार रहेगा, और थोड़ा कम स्प्रिंगबैक करेगा। अगर आप किसी छोटे सेक्शन से आज़माई हुई ऑफ़सेट टेबल बड़े सेक्शन पर ले जा रहे हैं, तो उसके गलत होने के बजाय रूढ़िवादी होने की उम्मीद रखें।
न्यूनतम बेंड रेडियस, फ़्लैटवाइज़
प्रकाशित शुरुआती बिंदु हाफ़-हार्ड या हार्ड टेम्पर में उच्च-चालकता कॉपर के लिए CDA का मार्गदर्शन है, जो न्यूनतम फ़ॉर्मर रेडियस को मोटाई के गुणज के रूप में देता है:
| मोटाई | न्यूनतम बेंड रेडियस |
|---|---|
| 10 mm तक | 1 t |
| 11 से 25 mm | 1.5 t |
| 26 से 50 mm | 2 t |
50 mm से ऊपर बार को आम तौर पर मोड़ा ही नहीं जाता; CDA का नोट है कि फ़ॉर्मिंग से पहले स्थानीय एनीलिंग करके यह किया जा सकता है।
वे आँकड़े पहले से ही कड़े टेम्पर मानकर चलते हैं, इसलिए R240 और R290 के लिए वे एक सुरक्षित फ़र्श हैं। R220 पर आप और कसकर जा सकते हैं, पर उसकी वजह कम ही होती है। मोटाई की पट्टियाँ जो नहीं दिखातीं वह है टेम्पर वाला अक्ष, इसलिए व्यवहार में कामकाजी टेबल कुछ ऐसा दिखता है:
| मोटाई | R220 / H040 | R240 / H065 | R290 / H090 |
|---|---|---|---|
| ≤ 10 mm | 1 t | 1 t | 1 से 1.5 t |
| 11–25 mm | 1 t | 1.5 t | 2 t |
| 26–50 mm | 1.5 t | 2 t | 2.5 t, वेरिफ़ाई करें |
R220 वाले कॉलम और R290 वाले कॉलम को संकेतात्मक मानें। CDA का टेबल वेरिफ़ाइड आधार है; उसके दोनों तरफ़ का फैलाव सामान्य शॉप प्रथा दर्शाता है और मटीरियल, मोटाई तथा टूलिंग के हर संयोजन के लिए इसकी पुष्टि फ़र्स्ट आर्टिकल पर होनी चाहिए।
विस्तारण टेम्पर की श्रेणी बताता है; यह बेंड स्ट्रेन का बजट नहीं है
बेंड के बाहरी फ़ाइबर पर इंजीनियरिंग स्ट्रेन सीधे ज्यामिति से निकलता है:
ε = t / (2R + t) = 1 / (2·(R/t) + 1)
R/t = 1 पर यह 33% है। R/t = 2 पर 20%। R/t = 4 पर 11%। इनकी तुलना विस्तारण वाले कॉलम से करें: R290 न्यूनतम 4% पर स्पेसिफ़ाई है, जिसे भोलेपन से पढ़ें तो बाहरी फ़ाइबर के बचने के लिए R/t को 11 से ऊपर चाहिए।
ऐसा नहीं है, और इसकी वजह जान लेना लोगों को रेडियस ज़रूरत से ज़्यादा बड़ा स्पेसिफ़ाई करने से रोकता है। टेंसाइल टेस्ट एक समान गेज लंबाई में फ़्रैक्चर तक का विस्तारण नापता है, जहाँ नेक बनने और चलने की पूरी छूट होती है। बेंड में शिखर स्ट्रेन केवल बाहरी सतह पर, एक छोटी चाप भर मौजूद रहता है, और आसपास का बिना-स्ट्रेन वाला मटीरियल किसी भी नेक को बनने से रोकता है। इसलिए हासिल होने वाला बेंड स्ट्रेन टेंसाइल विस्तारण से काफ़ी अंतर से ऊपर जाता है, और ठीक इसी तरह CDA 4% विस्तारण वाले मटीरियल पर 10 mm मोटाई तक हार्ड कॉपर के लिए 1 t स्पेसिफ़ाई कर पाता है।
विस्तारण के आँकड़े का इस्तेमाल टेम्पर को आपस में श्रेणीबद्ध करने और यह अनुमान लगाने के लिए करें कि कौन पहले दरार खाएगा। इसे बेंड-स्ट्रेन के बजट की तरह इस्तेमाल न करें।
विफलता कैसी दिखती है
बाहरी फ़ाइबर पर दरार पहचाने जा सकने वाले चरणों से गुज़रती है, और पहले चरण पर पकड़ लेना पूरा बैच बचा लेता है।
सबसे पहले ऑरेंज पील आती है। बाहरी सतह खुरदरी होकर एक दिखने लायक बनावट बना लेती है क्योंकि अलग-अलग दाने स्वतंत्र रूप से विरूपित होते हैं। अपने आप में यह सजावटी बात है, पर यह बताती है कि बाहरी फ़ाइबर अपनी सीमा के पास है, और यह मोटे दाने के साथ बिगड़ती है, जो खुद ज़रूरत से ज़्यादा एनीलिंग का लक्षण है।
उसके बाद अनुप्रस्थ सूक्ष्म-दरारें आती हैं, जो बाहरी फ़ेस पर बेंड अक्ष के समांतर चलती हैं। प्लेट किए हुए बार पर ये केवल प्लेटिंग के टूटने के रूप में दिख सकती हैं। इस बिंदु पर पार्ट स्क्रैप है, क्योंकि दरार एक स्ट्रेस राइज़र है और ठीक वहीं बैठी है जहाँ सेवा में फ़ैटीग लोडिंग सबसे ज़्यादा है। आर-पार दरार अंतिम चरण है और उसे वर्णन की ज़रूरत नहीं।
भीतरी फ़ेस पर विफलता का ढंग अलग है: संपीड़न अस्थिरता, जो बकलिंग या झुर्री के रूप में दिखती है। फ़्लैटवाइज़ बेंड पर यह आम तौर पर इस बात का संकेत है कि बार को पर्याप्त सहारा नहीं मिला। एजवाइज़ बेंड पर यह आकस्मिक नहीं, शासक बंदिश है।
एजवाइज़ बेंडिंग को बहुत बड़े रेडियस चाहिए
ऊपर की सारी बात फ़्लैटवाइज़ बेंडिंग की है, जहाँ बार अपनी मोटाई के आर-पार मुड़ता है और स्ट्रेन को छोटा आयाम तय करता है। उसी बार को कठिन तरीक़े से, उसकी चौड़ाई के आर-पार मोड़िए, और ज्यामिति पूरी तरह बदल जाती है: अब बाहरी फ़ाइबर उदासीन अक्ष से आधी मोटाई पर नहीं, आधी चौड़ाई पर बैठता है, और भीतरी फ़ाइबर के पास संपीड़न में एक लंबा बिना-सहारे वाला विस्तार है।
व्यावहारिक सबूत मशीन क्षमता टेबल में है। SMART-603CNC-S फ़्लैटवाइज़ बेंडिंग के लिए 260 × 20 mm और एजवाइज़ के लिए 125 × 15 mm पर रेटेड है, और दोनों आयामों का यह मोटे तौर पर आधा हो जाना ऐसा पैटर्न है जो आपको आम तौर पर पूरे बसबार बेंडिंग उपकरण में मिलेगा। एजवाइज़ काम के न्यूनतम रेडियस मोटाई के नहीं, बार की चौड़ाई के गुणज में चलते हैं, और आम तौर पर फ़्लैटवाइज़ आँकड़े से कई गुना होते हैं। एजवाइज़ और फ़्लैटवाइज़ बसबार बेंडिंग की तुलना यांत्रिकी और डिज़ाइन के विकल्पों को कवर करती है।
फ़्लैटवाइज़ रेडियस का नियम एजवाइज़ बेंड पर मत ले जाइए। बाहरी एज में दरार डालने का यह सबसे तेज़ रास्ता है।
दाने की दिशा
रोल और ड्रॉ किया गया कॉपर काम की दिशा से संरेखित एक क्रिस्टलोग्राफ़िक टेक्सचर लिए रहता है, और नतीजे में फ़ॉर्मेबिलिटी दिशात्मक होती है। शीट फ़ॉर्मिंग का सामान्य नियम लागू होता है: वह बेंड जिसका अक्ष रोलिंग दिशा के लंबवत चले, अनुकूल दिशा है, और जिसका अक्ष उसके समांतर चले, वही दरार खाता है।
साधारण बसबार पर यह बिना किसी कोशिश के आपके पक्ष में काम करता है। बार अपनी लंबाई के साथ रोल या ड्रॉ होता है, और सामान्य अनुप्रस्थ बेंड बेंड-अक्ष को बार के आर-पार, काम की दिशा के लंबवत रखता है। आप पहले से ही अच्छी दिशा में हैं।
यह अपने आप होना वहाँ बंद हो जाता है जहाँ बार चौड़ी प्लेट से काटा गया हो या कॉइल से स्लिट किया गया हो, जहाँ तैयार बार की लंबाई मूल रोलिंग दिशा से मेल न खाती हो। अगर कोई सप्लायर ड्रॉन बार की जगह स्लिट मटीरियल दे दे, तो बेंड का व्यवहार बदल सकता है, भले सर्टिफ़िकेट पर स्ट्रेंथ एक जैसी ही लिखी हो। बेंडिंग प्रोसेस रिकॉर्ड में केवल ग्रेड और टेम्पर नहीं, मटीरियल का रूप भी दर्ज करने की यह अच्छी वजह है।
मिल सर्टिफ़िकेट पढ़ना
बसबार के लिए काम का सर्टिफ़िकेट ग्रेड और स्टैंडर्ड लिए होता है, EN 13601 के अनुसार Cu-ETP CW004A। जहाँ मिल दोनों बताती है, वहाँ यह टेम्पर पदनाम दोनों रूपों में लिए होता है, R240 / H065। यह कास्ट या लॉट नंबर के सामने मापी हुई टेंसाइल स्ट्रेंथ, विस्तारण और कठोरता लिए होता है। यह IACS के प्रतिशत के रूप में चालकता लिए होता है, जो एनील्ड मटीरियल के लिए 100% या बेहतर और हार्ड-ड्रॉन मटीरियल के लिए कम से कम 97% होनी चाहिए, क्योंकि कोल्ड वर्क 2 से 3% चालकता ले लेता है।
जो इस पर आम तौर पर नहीं होता, जब तक आप न माँगें, वह है मापी हुई 0.2% प्रूफ़ स्ट्रेंथ। स्प्रिंगबैक गणना को यही अंक चाहिए, और R220 के लिए इसी में सबसे चौड़ा अनुमत फैलाव है। स्टैंडर्ड नरम मटीरियल के लिए प्रूफ़ स्ट्रेंथ पर छत तय करता है, फ़र्श नहीं, इसलिए दो अनुरूप R220 बार में स्प्रिंगबैक की मात्रा दो गुने तक अलग हो सकती है। अगर आप उत्पादन में सॉफ़्ट कॉपर चलाते हैं, तो परचेज़ ऑर्डर पर मापी हुई Rp0.2 डालें।
दूसरी जाँचने लायक बात यह है कि सर्टिफ़िकेट किसी टाइप टेस्ट का नहीं, बल्कि डिलीवर किए गए लॉट का हो। टाइप-टेस्ट सर्टिफ़िकेट आम हैं और वे वही सबूत नहीं हैं।
एनीलिंग कब सही जवाब है
वाजिब मामले हैं। 50 mm से मोटा बार, जहाँ फ़ॉर्मिंग से पहले बेंड पर स्थानीय एनीलिंग ही एकमात्र व्यावहारिक रास्ता है। पहले से फ़ॉर्म किए गए बार का रीवर्क, जहाँ बेंड ज़ोन पहले ऑपरेशन से वर्क-हार्डन हो चुका है और उसी जगह दूसरा बेंड दरार डालेगा। किसी रेट्रोफ़िट पर बहुत कसे हुए रेडियस, जहाँ बार पहले ही कट चुका है और विकल्प स्क्रैप है।
एक आम मामला ऐसा भी है जो वाजिब वजह नहीं है: हार्ड बार इसलिए खरीदना कि व्यापारी के पास वही था, और फिर उसे मोड़ने लायक बनाने के लिए एनील करना। यह क्रम पहले कोल्ड वर्क का पैसा देता है, फिर उसे हटाने का पैसा देता है, और उन यांत्रिक गुणों को फेंक देता है जो हार्ड टेम्पर दे रहा था। हार्ड बार लंबे बिना-सहारे विस्तारों पर झोल का प्रतिरोध करता है और शॉर्ट-सर्किट की विद्युत-चुंबकीय फोर्स के तहत स्थायी विरूपण का प्रतिरोध करता है। पूरे बार को एनील कर दीजिए और आपने न R220 की फ़ॉर्मेबिलिटी खरीदी, न R290 की कड़ाई।
एनीलिंग पर आगे बढ़ने से पहले दो तकनीकी बंदिशें लागू होती हैं। Cu-ETP लगभग 150 °C से ऊपर क्रमशः नरम होता जाता है, और पूर्ण पुनःक्रिस्टलीकरण एनील आम तौर पर लगभग 400 °C पर चलाया जाता है, जहाँ पुनःक्रिस्टलीकरण मूलतः कुछ मिनटों में पूरा हो जाता है। लंबे सोक दाने को मोटा करते हैं, और मोटा दाना अगले बेंड पर ऑरेंज पील देता है, इसलिए लंबी एनीलिंग मटीरियल को नरम करते हुए सतह की फ़िनिश खराब कर सकती है।
दूसरी बंदिश इसी ग्रेड की है। Cu-ETP में बची हुई ऑक्सीजन होती है। इसे हाइड्रोजन वाले वातावरण में एनील कीजिए और हाइड्रोजन भीतर फैलकर ऑक्साइड समावेशों को अपचयित करता है और दाना-सीमाओं पर भाप बनाता है, जो मटीरियल को अपरिवर्तनीय रूप से भंगुर कर देती है। EN 13601 में ठीक इसी वजह से हाइड्रोजन-भंगुरता से मुक्ति की आवश्यकता है। अगर एनीलिंग आपकी प्रक्रिया का हिस्सा है, तो भट्ठी का वातावरण नियंत्रित करें या इसके बजाय ऑक्सीजन-मुक्त ग्रेड स्पेसिफ़ाई करें।
परचेज़ ऑर्डर लिखना
बसबार ऑर्डर का न्यूनतम सेट है ग्रेड और स्टैंडर्ड, टेम्पर पदनाम, सेक्शन, रूप, और सर्टिफ़िकेट की शर्त। मापी हुई प्रूफ़ स्ट्रेंथ जोड़ने से मिल का कुछ नहीं लगता और बेंडिंग में खिसकाव का सबसे बड़ा अकेला स्रोत हट जाता है। अगर कोई बार संग्रहीत स्प्रिंगबैक ऑफ़सेट टेबल वाली बेंडिंग मशीन पर जा रहा है, तो वह टेबल टेम्पर कोड पर ही चाबीबद्ध है, और बिना स्पेसिफ़ाई किए टेम्पर का मतलब है कि टेबल में कोई वैध प्रविष्टि ही नहीं।
टेम्पर का करंट वहन क्षमता से कोई लेना-देना नहीं, जो सेक्शन, व्यवस्था और तापीय परिवेश से तय होती है; अगर आप उसी बंदिश पर काम कर रहे हैं, तो बसबार एम्पैसिटी कैलकुलेटर उसे इस बात से स्वतंत्र रूप से संभालता है कि बार पर कितना काम हुआ था। दोनों फ़ैसले अलग किए जा सकते हैं, और उन्हें अलग रखना फ़ॉर्मेबिलिटी की बहस को साइज़ तय करने की बहस में रिसने से रोकता है।