गैर -धात्विक और अन्य यांत्रिक प्रसंस्करण - ज्ञान

टाइटेनियम मिश्र धातु, सुपर मिश्र धातु और गैर -धातु सामग्री की मशीनिंग

1. टाइटेनियम मिश्र धातु मशीनिंग

टाइटेनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उनकी उच्च शक्ति {{0} से {{1} वजन अनुपात, संक्षारण प्रतिरोध और जैव अनुकूलता के कारण एयरोस्पेस, मेडिकल और बायोमेडिकल क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, उनकी कम तापीय चालकता, उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता और कार्यशील होने की प्रवृत्ति के कारण उन्हें कठिन मशीन सामग्री के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

प्रमुख मशीनिंग तकनीकें:

सीएनसी मिलिंग: आमतौर पर उच्च गति वाली कार्बाइड एंड मिलों का उपयोग किया जाता है। डायनामिक मिलिंग रणनीतियाँ हीट बिल्डअप और टूल घिसाव को कम करने में मदद करती हैं। उदाहरण के लिए, 18,000 आरपीएम तक स्पिंडल गति ग्रेड 5 टाइटेनियम में ±0.02 मिमी की सहनशीलता प्राप्त कर सकती है।

मोड़: कठोर सेटअप और तेज उपकरणों की आवश्यकता है। गतिशील मोड़ विधियों का उपयोग काटने वाले बलों को स्थिर करने और बातचीत से बचने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से लचीले टाइटेनियम घटकों में।

ड्रिलिंग और बोरिंग: अधिक गर्मी को रोकने और आयामी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए तेज कार्बाइड ड्रिल, उच्च दबाव शीतलक (70 बार से अधिक या उसके बराबर) और कम फ़ीड दरों का उपयोग आवश्यक है।

पेचदार मिलिंग: रफिंग कार्यों के लिए प्रभावी, काटने के दबाव को समान रूप से वितरित करना और उपकरण की टूट-फूट को कम करना।

5-अक्ष मशीनिंग: जटिल ज्यामिति को सक्षम बनाता है और सेटअप समय को कम करता है, विशेष रूप से एयरोस्पेस और मेडिकल इम्प्लांट निर्माण में उपयोगी।

शीतलक और टूलींग:

उच्च चिकनाई वाले इमल्शन या सिंथेटिक कूलेंट को प्राथमिकता दी जाती है।

आंतरिक शीतलक वितरण और कंपन {{0}डैम्पनिंग टूल धारक सतह की फिनिश और टूल जीवन में सुधार करते हैं।

हाइब्रिड डंपिंग होल्डर कंपन को 40% तक कम कर सकते हैं, जिससे पतली दीवार वाले हिस्सों पर दर्पण जैसी फिनिश मिलती है।

2. सुपरअलॉय मशीनिंग (जैसे, GH4169, GH2747)

सुपरअलॉय, विशेष रूप से निकल आधारित मिश्र धातु जैसे जीएच4169 और जीएच2747, गैस टर्बाइन, जेट इंजन और एयरोस्पेस घटकों जैसे उच्च तापमान अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं। वे ऊंचे तापमान पर उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और ताकत प्रदर्शित करते हैं, लेकिन मशीन बनाना बेहद मुश्किल होता है।

प्रमुख चुनौतियाँ:

उच्च काटने वाली ताकतें और तापमान

कड़ी मेहनत के कारण उपकरण का तेजी से घिस जाना

कम तापीय चालकता के कारण उपकरण के किनारे पर ताप सांद्रण होता है

मशीनिंग रणनीतियाँ:

उपकरण सामग्री: लेपित कार्बाइड, सिरेमिक, या क्यूबिक बोरान नाइट्राइड (सीबीएन) उपकरणों का उपयोग

कम काटने की गति: ताप उत्पादन को कम करने के लिए

उच्च-दबाव शीतलक: चिप निकासी और शीतलन के लिए आवश्यक

स्थिर सेटअप: कंपन को कम करने के लिए कठोर फिक्स्चर और छोटे टूल ओवरहैंग

प्रसंस्करण तकनीकें:

टर्निंग और मिलिंग: अक्सर अनुकूलित उपकरण पथ और शीतलक प्रवाह के साथ नियंत्रित परिस्थितियों में प्रदर्शन किया जाता है

फोर्जिंग और हीट ट्रीटमेंट: मशीनिंग से पहले, सुपरअलॉय को अक्सर उच्च तापमान (उदाहरण के लिए, 950-1300 डिग्री) पर तैयार किया जाता है और मशीनीकरण और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए समाधान + उम्र बढ़ने के उपचार से गुजरना पड़ता है।

सिमुलेशन और अनुकूलन: परिमित तत्व मॉडलिंग (उदाहरण के लिए, DEFORM) का उपयोग फोर्जिंग और मशीनिंग के दौरान तापमान और तनाव क्षेत्रों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है

3. गैर-धात्विक सामग्री मशीनिंग

प्लास्टिक, चीनी मिट्टी, कांच और कंपोजिट जैसी गैर-धातु सामग्री का उपयोग उनके हल्के वजन, संक्षारण प्रतिरोध और अनुरूप गुणों के कारण एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उद्योगों में तेजी से किया जा रहा है।

सामान्य गैर-धात्विक सामग्री:

प्लास्टिक: एबीएस, पॉलीकार्बोनेट, पीक, पीटीएफई

मिट्टी के पात्र: एलुमिना, ज़िरकोनिया, सिलिकॉन कार्बाइड

काँच: क्वार्टज़, ऑप्टिकल ग्लास

सम्मिश्र: कार्बन फाइबर, ग्लास फाइबर, लैमिनेट्स

मशीनिंग तकनीक:

सीएनसी मशीनिंग: हीरे से लेपित या कार्बाइड उपकरणों के साथ उच्च परिशुद्धता मिलिंग और टर्निंग

लेजर कटिंग: विशेष रूप से प्लास्टिक और कंपोजिट के लिए

अल्ट्रासोनिक मशीनिंग: सिरेमिक जैसी कठोर और भंगुर सामग्री के लिए

वॉटरजेट काटना: गर्मी के प्रति संवेदनशील सामग्री के लिए उपयुक्त

मुख्य विचार:

उपकरण चयन: अत्यधिक गर्मी और सामग्री को पिघलने से बचाना चाहिए