पतली दीवार वाले टाइटेनियम पार्ट्स में विकृति को प्रभावी ढंग से कैसे नियंत्रित करें?

पतली दीवार वाले टाइटेनियम भागों में विकृति को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करना सटीक मशीनिंग की सबसे चुनौतीपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है, जिसके लिए एक समग्र रणनीति की आवश्यकता होती है जो तापीय, यांत्रिक और अवशिष्ट तनाव कारकों को संबोधित करे। टाइटेनियम का कम प्रत्यास्थता मापांक (modulus of elasticity) और खराब तापीय चालकता, साथ ही पतली दीवार वाली ज्यामिति की अंतर्निहित कम कठोरता, उन्हें मशीनिंग के दौरान और बाद में विकृति के प्रति अत्यधिक संवेदनशील बनाती है।

व्यापक प्रक्रिया योजना और रणनीति

विकृति नियंत्रण की नींव एक रणनीतिक मशीनिंग अनुक्रम है। एक मौलिक सिद्धांत है अवशिष्ट तनावों को संतुलित करने के लिए सममित मशीनिंग का उपयोग करना। इसका अर्थ है दीवार के दोनों ओर से वैकल्पिक चरणों में समान रूप से सामग्री निकालना, बजाय इसके कि एक तरफ की मशीनिंग पूरी करने के बाद दूसरी ओर जाएँ। जटिल भागों के लिए, यह मल्टी-एक्सिस मशीनिंग सेवा के साथ सबसे अच्छा प्राप्त किया जा सकता है, जो भाग को पुनः उन्मुख करने की अनुमति देती है ताकि एकसमान कटिंग दृष्टिकोण बनाए रखा जा सके और तनाव एकाग्रता से बचा जा सके। इसके अलावा, प्रक्रिया को रफिंग, सेमी-फिनिशिंग और फिनिशिंग चरणों में विभाजित किया जाना चाहिए। रफिंग चरण समान रूप से अधिकांश सामग्री को हटाता है, जिससे एक समान स्टॉक अलाउंस बचता है। एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती तनाव-मुक्ति हीट ट्रीटमेंट, जो हमारे साझेदारों द्वारा सीएनसी मशीनिंग के लिए हीट ट्रीटमेंट के माध्यम से किया जाता है, रफिंग के बाद किया जाता है ताकि किसी भी फिनिशिंग संचालन से पहले प्रेरित तनावों को समाप्त किया जा सके।

उन्नत टूलपाथ और कटिंग रणनीतियाँ

आधुनिक CAM प्रोग्रामिंग विकृति को न्यूनतम करने वाले टूलपाथ बनाने के लिए आवश्यक है। ट्रोकोइडल मिलिंग और स्थिर टूल एंगेजमेंट रणनीतियाँ अपनाई जानी चाहिए ताकि एक स्थिर, कम रेडियल गहराई वाली कटिंग बनी रहे, जो स्थानीयकृत गर्मी के निर्माण को रोकती है और उन कटिंग बलों को कम करती है जो पतली दीवारों को धकेल या मोड़ सकती हैं। फिनिशिंग पास में, "स्प्रिंग पास" — बिना टूल ऑफसेट बदले उसी टूलपाथ को दोबारा चलाना — भाग के झुकने के कारण पहले पास में छोड़ी गई सामग्री को काटने की अनुमति देता है। आंतरिक कोनों और पॉकेट्स के लिए, सीएनसी बोरिंग सेवा मिलिंग की तुलना में अधिक स्थिर और सटीक समाधान प्रदान कर सकती है, क्योंकि बोरिंग बार एक निरंतर, नियंत्रित वृत्ताकार पथ में काम करता है।

सुधारित वर्कहोल्डिंग और फिक्स्चरिंग

कठोर वर्कहोल्डिंग अनिवार्य है, लेकिन इसे नए तनावों को पेश किए बिना बुद्धिमानी से लागू किया जाना चाहिए। उन कस्टम-डिज़ाइन किए गए मॉड्यूलर फिक्स्चर आदर्श हैं जो भाग की ज्यामिति को महत्वपूर्ण बिंदुओं पर समर्थन करते हैं। वैक्यूम चक या कम-पिघलने वाले मिश्रधातु फिक्स्चर बड़े, पतले क्षेत्रों को सहारा देने के लिए उत्कृष्ट हैं, क्योंकि वे क्लैम्पिंग दबाव नहीं लगाते जो विकृति का कारण बन सकता है। लक्ष्य मशीनिंग के दौरान भाग की अंतिम सीमा स्थितियों की जितनी संभव हो सके उतनी नकल करना है। प्रोटोटाइप या कम-वॉल्यूम उत्पादन के लिए, सीएनसी मशीनिंग प्रोटोटाइपिंग के लिए विकसित की गई तकनीकों को अनुकूलित किया जा सकता है ताकि न्यूनतम रूप से प्रतिबंधक फिक्स्चर बनाए जा सकें जो भाग को सुरक्षित रूप से पकड़ें और साथ ही इष्टतम टूल एक्सेस की अनुमति दें।

सटीक कटिंग पैरामीटर और टूल चयन

पतली दीवार वाले टाइटेनियम के लिए कटिंग पैरामीटर को सूक्ष्म रूप से समायोजित किया जाना चाहिए। कम कटिंग गति के साथ उच्च फीड दर आम तौर पर पसंद की जाती है ताकि गर्मी उत्पादन और वर्क हार्डनिंग को कम किया जा सके। तीक्ष्ण, बिना कोटिंग वाले या PVD-कोटेड कार्बाइड टूल जिनमें उच्च पॉजिटिव रेक एंगल और पॉलिश फ्लूट्स हों, सामग्री को साफ-सुथरा काटने और न्यूनतम बल व गर्मी उत्पन्न करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। फाइनल फिनिशिंग के लिए, छोटे स्टेप-ओवर (एक्सियल गहराई की कट) का उपयोग किया जाता है ताकि भाग पर लोड और भी कम किया जा सके। हमारी टाइटेनियम सीएनसी मशीनिंग सेवा का अनुभव यहां अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसमें टाइटेनियम के व्यवहार के अनुरूप टूल ज्यामितियों और पैरामीटर सीमाओं का विशेष ज्ञान शामिल है।

आक्रामक तापीय और यांत्रिक तनाव प्रबंधन

गर्मी को नियंत्रित करना सर्वोपरि है। उच्च-दाब कूलेंट सिस्टम, अधिमानतः स्पिंडल और टूल के माध्यम से, आवश्यक है ताकि चिप्स को बाहर निकाला जा सके और कटिंग ज़ोन से गर्मी हटाई जा सके। यह मशीनिंग के दौरान होने वाले थर्मल विस्तार को रोकता है, जो ठंडा होने पर संकुचन और विकृति का कारण बन सकता है। इसके अलावा, रेडियल कट गहराई (स्टेपओवर) को टूल व्यास के 30% से कम रखने से कटिंग बल और परिणामी मोड़ क्षण को काफी कम किया जा सकता है।

पोस्ट-मशीनिंग सत्यापन और सुधार

अंत में, एक मजबूत निरीक्षण प्रक्रिया आवश्यक है। भागों को पहले फिक्स्चर में रहते हुए मापा जाना चाहिए ताकि एक आधार रेखा स्थापित की जा सके, और फिर उन्हें रिलीज़ करने के बाद स्प्रिंग-बैक की जांच के लिए दोबारा मापा जाना चाहिए। महत्वपूर्ण घटकों के लिए, एक अंतिम गैर-संपर्क निरीक्षण विधि का उपयोग किया जा सकता है। कुछ मामलों में, अंतिम सटीक भागों के लिए इलेक्ट्रोपॉलिशिंग लागू की जा सकती है ताकि सूक्ष्म बर्र्स और सामग्री की एक पतली, समान परत को हटाया जा सके, बिना किसी यांत्रिक तनाव को जोड़े — यह मामूली सतही तनावों को कम करने और थकान प्रदर्शन को सुधारने में मदद करती है।