पीसने से परिष्करण के लिए: ऐड-ऑन के निर्माण के लिए उपचार के बाद समाधान

3डी-मुद्रित धातु भागों में कम पोस्ट-फिनिशिंग कार्यभार होता है और पीसने में अंतिम सहिष्णुता के लिए एक प्रभावी समाधान होने की क्षमता होती है।

एयरोस्पेस और चिकित्सा बाजारों में ऐड-ऑन विनिर्माण के व्यापक उपयोग के कारण अंतिम उपयोग अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने के लिए तैयार बूस्टर घटकों की सतहों पर मांग बढ़ रही है । इसके अलावा विनिर्माण प्रक्रिया अंतिम आकार के करीब घटकों का उत्पादन करती है, जिससे अंतिम परिष्करण की आवश्यकता काफी कम हो गई है। सामग्री वर्धन विनिर्माण के माध्यम से, समग्र विनिर्माण प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए भौतिक अपशिष्ट दरों को कम किया जा सकता है, लेकिन इसका यह भी मतलब है कि बाद की परिष्करण प्रक्रियाओं को अधिक कठोर पुनर्प्रसंस्करण तकनीकों और स्थिरता की आवश्यकता होती है। इसलिए, घटक सहिष्णुता और सतह की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उपचार के बाद में स्थिरता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है। पीसने अनुप्रयोगों में adders के निर्माण के लिए एक और प्रभावी विकल्प हो सकता है जहां सहिष्णुता और सतहों अधिक मांग कर रहे हैं । अन्य पारंपरिक सामग्री हटाने की प्रक्रियाओं की तुलना में बेहतर सतह की गुणवत्ता और अखंडता में परिणाम पीसने। इसके अलावा विनिर्माण के परिष्करण के बारे में अधिक जानने के लिए, खासकर जब एयरोस्पेस उद्योग, नॉर्टन में निकल आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु घटकों के लिए लागू किया । सेंट गोबैन इंजीनियरों ने ऐड-ऑन से बने इनकोनेल 718 सैंपल को रिफाइंड किया है। अध्ययन तीन सवालों पर केंद्रित है: न्यूनतम राशि/सामग्री की मात्रा क्या है जिसे योजक से बने घटकों से पहना जाना चाहिए? पीसने वाले पहियों की नवीनतम पीढ़ी का उपयोग करके बूस्टर से बने घटकों को पीसकर क्या सतह खत्म किया जा सकता है? तीसरा, सुदृढीकरण विनिर्माण घटकों की सतह अवशिष्ट तनाव (यदि कोई हो) पर ठीक पीसने का क्या प्रभाव है?

डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस) प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित एएम IN718 के नमूने स्ट्रैटासी डायरेक्ट मैन्युफैक्चरिंग द्वारा प्रदान किए जाते हैं। चित्रा 1 ऐड-ऑन के निर्माण के लिए एक परीक्षण नमूना दिखाता है। इसके अलावा निर्मित होने के बाद, नमूना मीडिया के साथ नष्ट हो जाता है और तनाव समाप्त हो जाता है। इसके बाद थर्मल आइसोस्टेशन, ठोस घुलनशील उपचार/डी-इग्निशन और वर्षा सख्त होती है । नमूना कठोरता 40 एचआरसी है। इसके बाद नॉर्टन का इस्तेमाल करें। सेंट-गोबैन हिगिंस पीस टेक्नोलॉजी सेंटर के मैगले एमएफपी-125.50.65 रुक-रुककर पीसने वाली मशीन पर नॉर्टन NQX60E24VTX2 पीसने वाले व्हील से नमूने पीसते हैं ।

सबसे पहले, धीरे-धीरे काटने की गहराई बढ़ाएं, कई क्षेत्रों को पीसें, सामग्री की न्यूनतम मात्रा निर्धारित करें, अतिरिक्त विनिर्माण उपचार की सतह। पीस तो काटने की निर्दिष्ट गहराई पर किया जाता है, और फिर सतह स्पष्ट दोषों के लिए जांच की है । चित्रा 4 प्रयोग के दौरान घटकों को साफ करने के बाद नमूने की तस्वीर दिखाता है। प्रायोगिक परिणामों के अनुसार, अतिरिक्त विनिर्माण प्रक्रिया से उत्पन्न होने वाले सभी ज्यामितीय आग्रह और सतह दोषों को खत्म करने के लिए, विधानसभा से सामग्री को लगभग 0.30 से 0.45 मिमी तक हटाने की आवश्यकता होती है।

इस परीक्षण में 50.8 मिमी की पीसने की लंबाई, 462mm का एक पीस व्हील व्यास और 23m/s की एक काम करने की गति का उपयोग करता है । कुल पांच सामग्री हटाने की दरों (एमआरआर) का परीक्षण 0.1mm3/sec./mm से 3.9mm3/sec./mm की सीमा में किया गया । उपज की गति (मिमी/न्यूनतम) या गहराई (मिमी) को काटकर सामग्री हटाने की दर को समायोजित करें। सतह खत्म करने और पीसने की क्षमता पर कम और मध्यम सामग्री हटाने की दरों के प्रभाव का आकलन करने के लिए कई सामग्री हटाने दरों का परीक्षण किया गया । हालांकि निकल आधारित मिश्र धातुओं (जैसे Inconel ७१८) एक उच्च हटाने की दर पर आधुनिक इंजीनियरिंग घर्षण के साथ मिल सकता है, अध्ययन उद्योग में मानक Inconel काम भागों परिष्करण के लिए वर्तमान मानक परिष्करण दर के आधार पर एक कम सामग्री हटाने की दर का चयन किया । मानक (गैर-योजक विनिर्माण) कार्य भाग पीसने के मामले में, अपेक्षित परिणाम यह है कि जैसे-जैसे सामग्री हटाने की दर बढ़ जाती है और पीसने की शक्ति बढ़ जाती है, पीसने वाले कार्य टुकड़े की सतह खत्म (रा) बढ़ जाएगी या सतह खुरदरी हो जाएगी।

पीसने से पहले और बाद में, काम के टुकड़े की सतह खत्म संघीय संपर्क प्रोफाइलर सिस्टम 5000 का उपयोग करके मापा जाता है, जिसमें काम के टुकड़े पर कई स्थितियां और दो दिशाएं शामिल हैं। इसके अलावा, संपर्क रहित प्रोफाइल गेज सतह माप कई स्थानों में किया जाता है।

पीसने से पहले, योजक से बनी सामग्री की सतह खत्म करने का मूल्यांकन किया गया था और यह पाया गया कि विभिन्न माप दिशाओं में खत्म करने में बहुत अंतर थे। क्षैतिज रूप से मापा जाने पर औसत फिनिश 3.3 माइक्रोन रा था जब लंबवत और 2.1?mRa मापा गया था। यह महत्वपूर्ण अंतर तब नहीं होता है जब मानक कास्ट-स्टेट इनकोनेल 718 सामग्रियों को मापते हैं। यह अंतर 3 डी विनिर्माण विधियों से संबंधित प्रतीत होता है, लेकिन सही कारण अभी तक ज्ञात नहीं है।

एक संपर्क प्रोफाइलर का उपयोग कर पीसने के बाद सतह खत्म मापने की पारंपरिक विधि पीसने लाइन के लिए लंबवत होना है, बजाय पीसने लाइन के समानांतर । इस अध्ययन में, सतह खत्म पीसने लाइन और पीसने लाइन के लंबवत के समानांतर दो दिशाओं में मापा गया था । पीसने के बाद मापा परिणाम तो पीसने से पहले देशांतर और पार्श्व माप के साथ तुलना कर रहे हैं ।

मुद्दा यह है कि पीसने वाली रेखा के लंबवत दिशा में पीसने के बाद सतह को मापने पर सुई पीसने वाली रेखा की चोटियों और गर्त को पार कर जाती है। समानांतर दिशा में मापने पर सुई पीसने वाली रेखा के समानांतर चलती है और कभी भी चोटी और घाटी को पार नहीं करती। इसलिए, आश्चर्य की बात है, इस अध्ययन में, (किसी न किसी) सतह खत्म खड़ी मापा काफी है कि समानांतर में मापा से अधिक था ।

पीसने से पहले और बाद में सामग्री द्वारा निर्मित सामग्री की सतह खत्म मूल्यांकन करने के बाद, यह पाया गया कि विभिन्न माप दिशाओं में खत्म करने में महत्वपूर्ण अंतर थे। इस अध्ययन में, सतह खत्म माप पीसने लाइन और पीसने लाइन के लिए लंबवत के साथ समानांतर में किया गया था, और परिणाम वास्तव में काफी अलग थे । जब एक समानांतर दिशा में मापा जाता है, पीसने से पहले औसत सतह खत्म 3.3? mRa और 0.21?ma पीसने के बाद है । जब खड़ी मापने, औसत सतह खत्म पीसने से पहले 2.1?mRa और पीसने के बाद 0.5?mRa है ।

इसके अलावा, सतह सुविधाओं की कल्पना करने के लिए Theanovea 3 डी सतह प्रोफाइलर और सफेद प्रकाश क्रोमेट्रिक प्रौद्योगिकी का उपयोग कर इसके अलावा नमूनों का विश्लेषण किया गया । इस टेस्ट में ऐड मैन्युफैक्चरिंग सैंपल मिलने के बाद मीडियम ब्लास्टिंग को ग्लास मीडियम से बनाया जाता है, जिससे सतह के उठाए गए हिस्से को हटाया जाता है। पीसने के बाद सतह पर जो रेखाएं देखी जा सकती हैं, वे पीसने के ऑपरेशन से बची हुई हैं । पीसने वाले पहियों या अन्य पॉलिश उत्पादों, जैसे इंजीनियरिंग पीसने वाले टेप का उपयोग सतह लाइनों को और कम करने और अल्ट्रा-फाइन सतहों को बनाने के लिए किया जा सकता है, बशर्ते कि यह घटकों के प्रदर्शन और गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण हो।

आगे AM IN718 नमूनों की समग्र सतह अखंडता पर पीसने के प्रभाव को समझने के लिए, सतह अवशिष्ट तनाव माप प्राप्त करने और ब्रुकर-AXS D8 डिस्कवर माइक्रो विवर्तन डिवाइस का उपयोग कर नमूनों पीसने के बाद किया गया । दोनों राज्यों में एक ही नमूने के 6 विभिन्न पदों के माप की तुलना करते हुए यह पाया गया है कि निकट सतह का अवशिष्ट तनाव नकारात्मक है/दोनों स्थितियों में संपीड़न होता है । यह स्थिति मुख्य रूप से ठीक पीसने के बाद घटक पर होती है, और इसकी सतह अवशिष्ट तनाव संपीड़न है, जो सतह दरारों के प्रसार में देरी कर सकता है और थकान जीवन में सुधार कर सकता है।

अध्ययन अवधि के दौरान, पीसने की शक्ति को 5 सामग्रियों की हटाने की दर के अनुसार मापा गया था। सामग्री हटाने की दर बढ़ जाती है के रूप में, तो पीसने की शक्ति करता है। यह व्यवहार सबसे पीसने के संचालन में मौजूद है। 0.1mm3/sec./mm की न्यूनतम दर पर, पीसने के दौरान पीक पावर 1.4 किलोवाट है। 3.9 mm3/sec./mm की अधिकतम सामग्री हटाने की दर पर, पीसने की शक्ति 10.8 किलोवाट है ।

इस अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि योजकों (जैसे इन्कोनेल 718) से बने निकल-आधारित मिश्र धातुओं का ठीक पीस लगभग 94% (पीसने वाली रेखाओं के समानांतर) या 34% (लाइनों को पीसने के लिए लंबवत) से सतह खुरदरापन कम कर सकता है। अनुरोध पर, अल्ट्रा-फाइन सतहों को पीसने वाले पहियों या अन्य पॉलिशिंग उत्पादों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें महीन घर्षण दानेदारता, जैसे इंजीनियरिंग पीसने वाले टेप। इसके अलावा, परिणाम बताते हैं कि सतह की सुंदरता में सुधार करने के लिए, 0.30 से 0.45 मिमी सामग्री को घटकों से हटाने की आवश्यकता होती है और 3 डी विनिर्माण प्रक्रिया से जुड़े सभी ज्यामितीय आग्रह को हटा दिया जाता है। न्यूनतम हटाने की दरें सामग्री निर्माताओं के लिए महत्वपूर्ण जानकारी हैं क्योंकि वे सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीके से सामग्री विनिर्माण घटकों के निकट-शुद्ध आकार को अधिकतम करने का प्रयास करते हैं। इसके अलावा, अवशिष्ट तनाव डेटा बताते हैं कि पीसने के बाद सतह का तनाव संपीड़न है और सतह दरारों के विस्तार में देरी कर सकता है, इस प्रकार निर्मित घटकों की थकान जीवन का विस्तार होता है।