टाइटेनियम मशीनिंग में कंपन, बर्स या विकृति जैसी समस्याओं को कैसे हल करें?
टाइटेनियम मशीनिंग में आम समस्याओं जैसे चैटर, बर्र और भाग विकृति को हल करने के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है, जो टाइटेनियम की सामग्री विशेषताओं से जुड़े मूल कारणों को संबोधित करता है — इसकी कम थर्मल कंडक्टिविटी, उच्च तापमान पर उच्च ताकत, और रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता। सफलता का आधार कठोर सेटअप, अनुकूलित टूलिंग और पैरामीटर, तथा रणनीतिक प्रक्रिया डिजाइन का संयोजन है।
चैटर और कंपन को कम करना
चैटर, जो टूल और वर्कपीस के बीच अनुनादी कंपन होता है, सतह की फिनिश को खराब कर देता है और टूल को तेजी से नुकसान पहुंचाता है। टाइटेनियम की लोचशीलता इस समस्या को और बढ़ाती है।
अधिकतम कठोरता प्राप्त करें: यह सबसे महत्वपूर्ण नियम है। संभवतः सबसे छोटा और मजबूत टूलहोल्डर (जैसे हीट श्रिंक या हाइड्रोलिक चक) उपयोग करें। वर्कपीस को एक कठोर वाइस में या आदर्श रूप से सीधे टॉम्बस्टोन या सब-प्लेट पर बोल्ट करके सुरक्षित करें ताकि किसी भी लचीलेपन को समाप्त किया जा सके। मल्टी-एक्सिस मशीनिंग केंद्र यहाँ लाभदायक हैं, क्योंकि वे जटिल भागों को एक ही कठोर सेटअप में पूरा करने की अनुमति देते हैं।
टूल पाथ और एंगेजमेंट का अनुकूलन करें: पूर्ण चौड़ाई वाले स्लॉटिंग से बचें। इसके बजाय ट्रोकोइडल या डायनामिक मिलिंग रणनीतियों का उपयोग करें जो स्थिर, कम रेडियल एंगेजमेंट (आमतौर पर टूल व्यास का 5–15%) और उच्च एक्सियल गहराई बनाए रखती हैं। यह झटकों को कम करती है और कटिंग बलों को अधिक कठोर स्पिंडल अक्ष की ओर निर्देशित करती है।
पैरामीटर समायोजन: यदि चैटर होता है, तो केवल गति कम न करें। अक्सर, फीड रेट बढ़ाना या स्पिंडल गति (RPM) को थोड़ा बदलना प्रक्रिया को हार्मोनिक रेज़ोनेंस क्षेत्र से बाहर निकाल सकता है।
बर्र को नियंत्रित और न्यूनतम करना
बर्र, विशेष रूप से "रोलओवर" बर्र जो टाइटेनियम में आम हैं, सामग्री की लचीलापन और टूल एक्जिट ज्यामिति के कारण होते हैं।
टूल ज्यामिति और तीक्ष्णता: तेज, पॉजिटिव रेक टूल्स का उपयोग करें जिनमें विशेष एज प्रिपरेशन हो। एक तेज कटिंग एज सामग्री को काटता है, धकेलता नहीं, जिससे बर्र निर्माण कम होता है। टूल को सुस्त होने से पहले ही बदलें।
एक्जिट रणनीति: टूल पाथ को इस तरह प्रोग्राम करें कि कटिंग एज किसी किनारे के लंबवत बाहर न निकले। जहाँ संभव हो, अंतिम ऑपरेशन के रूप में किनारों पर चैम्फर बनाएं या "रैंप-ऑन/रैंप-ऑफ" मूव्स का उपयोग करें। छिद्रों के लिए, सीएनसी ड्रिलिंग सेवा के दौरान एक बैकअप सामग्री या त्याग प्लेट का उपयोग करने से एक्जिट बर्र को रोका जा सकता है।
डीबरींग प्रक्रियाएँ: सर्वोत्तम प्रयासों के बावजूद, कुछ डीबरींग आवश्यक होती है। मैनुअल डीबरींग असंगत होती है। विशेष मीडिया के साथ सीएनसी पार्ट टम्बलिंग और डीबरींग जैसी स्वचालित प्रक्रियाएँ सुलभ बर्रों के लिए प्रभावी हैं। कठोर सामग्रियों या जटिल आंतरिक ज्यामितियों के लिए, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) या इलेक्ट्रोपॉलिशिंग का उपयोग यांत्रिक तनाव डाले बिना बर्र हटाने के लिए किया जा सकता है।
भाग विकृति को रोकना
टाइटेनियम भागों में विकृति अक्सर दो स्रोतों से उत्पन्न होती है: कच्चे माल से अवशिष्ट तनाव और मशीनिंग के दौरान उत्पन्न तनाव।
स्रोत सामग्री तनाव-राहत: हमेशा तनाव-रहित या एनील्ड सामग्री निर्दिष्ट करें। इससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रारंभिक ब्लैंक में स्थिर और समान आंतरिक तनाव स्थिति है।
संतुलित सामग्री हटाना: एक ही सेटअप में किसी भाग के एक तरफ से सारा पदार्थ न हटाएँ। यह आंतरिक तनावों को असंतुलित कर देता है, जिससे भाग मुड़ जाता है। बेहतर रणनीति है “स्टेप-डाउन” दृष्टिकोण अपनाना — दोनों पक्षों से क्रमिक रूप से सामग्री हटाना ताकि प्रत्येक चरण में समान मात्रा में सामग्री निकले और तनाव संतुलन बना रहे।
थर्मल प्रबंधन: मशीनिंग से उत्पन्न तीव्र स्थानीय गर्मी थर्मल विस्तार और ठंडा होने पर अवशिष्ट तनाव पैदा कर सकती है। उच्च-दाब कूलेंट का भरपूर उपयोग करें ताकि तापमान स्थिर और कम रहे। अत्यधिक संवेदनशील ज्यामितियों के लिए, रफिंग के बाद एक मध्यवर्ती सीएनसी मशीनिंग के लिए हीट ट्रीटमेंट (तनाव राहत) किया जा सकता है ताकि अंतिम फिनिशिंग से पहले भाग को स्थिर किया जा सके।
फिक्स्चरिंग और क्लैंपिंग बल: क्लैंपिंग बलों को समान रूप से वितरित करें और अत्यधिक कसने से बचें, जो पतली दीवार वाले हिस्सों को लोचशील रूप से विकृत कर सकता है। मशीनिंग के बाद अनक्लैंप करने पर, भाग अपने तनाव-मुक्त अवस्था में लौटता है, जिससे फीचर्स विकृत हो सकते हैं। रणनीतिक फिक्स्चरिंग बिंदु अत्यंत महत्वपूर्ण हैं — यह सिद्धांत हमारी प्रेसिजन मशीनिंग सेवा का मुख्य हिस्सा है।
