Inconel DMLS पार्ट्स में कितनी सटीकता और सतह की चिकनाई हासिल की जा सकती है?

इंजीनियरिंग दृष्टिकोण से, Inconel DMLS भागों की प्राप्त सटीकता और सतह की खुरदरापन इस बात पर निर्भर करती है कि उन्हें “as-printed” स्थिति में उपयोग किया जाता है या नीचे की ओर सुपरएलॉय CNC मशीनीकरण के साथ परिष्कृत किया जाता है। हमारे वर्कफ़्लो में, हम डायरेक्ट मेटल लेज़र सिंटरिंग (DMLS) को एक नियर-नेट-शेप प्रक्रिया के रूप में मानते हैं और फिर महत्वपूर्ण क्षेत्रों को सटीकता से फिनिश करते हैं ताकि Inconel घटक एयरोस्पेस और ऊर्जा-ग्रेड सहनशीलता (tolerance) को पूरा करें।

Inconel DMLS की “As-Built” ज्यामितीय सटीकता

सही ढंग से ट्यून किए गए पैरामीटर सेट के लिए, DMLS Inconel भाग आमतौर पर ±0.1–0.2 मिमी प्रति 100 मिमी की आयामी सहनशीलता प्राप्त करते हैं, बशर्ते एक अच्छा सपोर्ट डिज़ाइन और प्रभावी थर्मल प्रबंधन लागू किया गया हो। छोटे विवरण जैसे रिब्स, लैटिस स्ट्रक्चर और कूलिंग चैनल लगभग 0.3–0.5 मिमी तक के फीचर आकारों तक पुनरुत्पादित किए जा सकते हैं, लेकिन पतली दीवारें और ऊँची, पतली विशेषताएँ विकृति (distortion) के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं।

गर्मी का संचय और अवशिष्ट तनाव लंबे, पतले सेक्शनों में हल्की झुकाव या “केला-आकार” विकृति का कारण बन सकते हैं। इसे प्रबंधित करने के लिए, हम सीलिंग फेस, फ्लैंज और बोर पर जानबूझकर मशीनीकरण स्टॉक जोड़ते हैं, और निर्माण कक्ष में भागों को इस तरह उन्मुख करते हैं कि ओवरहैंग न्यूनतम हो। एयरोस्पेस या पावर जनरेशन में टरबाइन, कम्बस्टर या मैनिफोल्ड घटकों के लिए यह दृष्टिकोण सुनिश्चित करता है कि अंतिम सहनशीलता DMLS की कच्ची विचलनों की बजाय फिनिशिंग ऑपरेशन द्वारा नियंत्रित हों।

“As-Built” सतह खुरदरापन बनाम कार्यात्मक आवश्यकताएँ

As-built स्थिति में, DMLS Inconel सतहें आंशिक रूप से सिंटर किए गए कणों और परत-सीढ़ी प्रभाव के कारण अपेक्षाकृत खुरदरी होती हैं। सामान्य Ra मान ऊर्ध्वाधर और झुकी हुई सतहों पर लगभग 8 से 15 μm के बीच होते हैं, शीर्ष सतहें थोड़ी चिकनी होती हैं जबकि डाउन-स्किन या ओवरहैंग क्षेत्र अधिक खुरदरे होते हैं। आंतरिक चैनलों के लिए, यह अंतर्निहित खुरदरापन वास्तव में कुछ डिज़ाइनों में ऊष्मा स्थानांतरण को बढ़ाने में सहायक हो सकता है; हालाँकि, यह सीलिंग फेस, बेयरिंग जर्नल या फ्लो-क्रिटिकल फीचर्स के लिए स्वीकार्य नहीं है।

जहाँ बेहतर सतह गुणवत्ता की आवश्यकता होती है, हम या तो सब्ट्रैक्टिव फिनिशिंग के लिए अतिरिक्त सामग्री छोड़ते हैं या लक्षित स्थानीय उपचार लागू करते हैं। यह आवश्यक है कि ड्राइंग में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया जाए कि कौन सी सतहें “as-printed” रह सकती हैं और कौन सी “as-machined” स्तर तक फिनिश की जानी चाहिए, ताकि प्रारंभ से ही स्पष्ट प्रक्रिया योजना सुनिश्चित हो सके।

CNC फिनिशिंग और ग्राइंडिंग के माध्यम से तंग सहनशीलता प्राप्त करना

कड़ी सहनशीलता और कम खुरदरापन प्राप्त करने के लिए, हम नियमित रूप से DMLS को उच्च-सटीकता प्रेसिजन मशीनीकरण और जहाँ उपयुक्त हो, CNC ग्राइंडिंग सेवाओं के साथ संयोजित करते हैं। तनाव राहत और अक्सर हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग के बाद, Inconel 718 जैसी मिश्र धातुओं पर महत्वपूर्ण बोर, फ्लैंज और इंटरफेस को ±0.01–0.02 मिमी की सहनशीलता तक फिनिश-मशीनीकृत किया जाता है, जबकि छोटे डेटम्स पर इससे भी अधिक सटीक फिट प्राप्त किए जा सकते हैं।

सतह फिनिश के संदर्भ में, टर्निंग, मिलिंग और ग्राइंडिंग आम तौर पर कार्यात्मक सतहों पर Ra 0.8–1.6 μm तक ला सकते हैं। उच्च-प्रदर्शन सीलिंग सतहों या घूमने वाले जर्नलों के लिए, फाइन ग्राइंडिंग और सुपरफिनिशिंग Ra 0.4 μm से नीचे तक खुरदरापन घटा सकती है। जहाँ ज्यामिति अनुमति देती है, हम घर्षण कम करने और थकान प्रदर्शन में सुधार के लिए अपने CNC पार्ट पॉलिशिंग दिशानिर्देशों के अनुसार नियंत्रित पॉलिशिंग का उपयोग भी कर सकते हैं।

सटीक DMLS भागों के लिए डिज़ाइन और निरीक्षण दिशानिर्देश

डिज़ाइनरों के लिए मुख्य सिद्धांत यह है कि DMLS को एक नियर-नेट प्रक्रिया के रूप में माना जाए: उच्च-सटीकता क्षेत्रों पर 0.3–0.7 मिमी का मशीनीकरण भत्ता जोड़ें, महत्वपूर्ण डेटम्स को निर्माण दिशा के अनुरूप संरेखित करें जिससे विकृति न्यूनतम हो, और CNC मशीनीकरण सेवाओं में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए पर्याप्त पहुंच सुनिश्चित करें। आंतरिक रूप से, हम सटीकता और खुरदरापन को उन संदर्भ कूपनों के CMM निरीक्षण के माध्यम से सत्यापित करते हैं जो भागों के साथ निर्मित किए जाते हैं, और जहाँ आवश्यक हो, आंतरिक ज्यामिति या पोरोसिटी को सत्यापित करने के लिए CT स्कैनिंग का उपयोग करते हैं।

संक्षेप में, केवल DMLS Inconel मध्यम सटीकता और अपेक्षाकृत खुरदरी सतह प्रदान करता है, जो कार्यात्मक प्रोटोटाइप और आंतरिक मार्गों के लिए उपयुक्त है। जब इसे एक मजबूत फिनिशिंग मार्ग—प्रेसिजन मशीनीकरण, ग्राइंडिंग और पॉलिशिंग—के साथ संयोजित किया जाता है, तो DMLS Inconel भाग पारंपरिक रूप से निर्मित उच्च-तापमान घटकों के तुलनीय मशीनीकरण-ग्रेड सहनशीलता और सतह गुणवत्ता प्राप्त कर सकते हैं।