आंतरिक गुहा संरचना का सतही उपचार कैसे प्राप्त करें?

दूसरा, तकनीकी सिद्धांत: कई भौतिक क्षेत्रों के संयुक्त प्रभावों के माध्यम से सतही संशोधन
आंतरिक गुहा संरचनाओं के लिए सतह उपचार का मुख्य लक्ष्य प्रदर्शन को बढ़ाना और यांत्रिक, रासायनिक या मिश्रित तरीकों के माध्यम से सतह आकृति विज्ञान को अनुकूलित करना है। तकनीकी सिद्धांतों के तीन मुख्य समूह हैं:
यांत्रिक निष्कासन प्रकार: सतह दोषों की परतों से छुटकारा पाने के लिए अपघर्षक कणों के सूक्ष्म काटने के प्रभाव का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, अपघर्षक प्रवाह पॉलिशिंग विधि, अर्ध--ठोस पॉलिमर अपघर्षक का उपयोग करती है जो क्रॉस होल और आंतरिक गुहाओं जैसी जटिल संरचनाओं को समान रूप से पॉलिश करने के लिए दबाव में बहती है, जिसके परिणामस्वरूप Ra0.1 μm की सतह खुरदरापन होती है।
रासायनिक विघटन प्रकार: इस प्रकार का रासायनिक विघटन सतह से धक्कों को चुनिंदा रूप से खत्म करने के लिए इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री या रासायनिक संक्षारण के विचारों का उपयोग करता है। इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग तकनीक सतह की सूक्ष्म ज्यामितीय आकृति विज्ञान को चिकना बनाने के लिए एनोडिक विघटन की गति को नियंत्रित करती है। यह सतह को संक्षारण के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाने के लिए एक मोटी ऑक्साइड फिल्म भी बनाता है। 316L स्टेनलेस स्टील की आंतरिक गुहा का उपचार Ra6 μm ​​से Ra0.2 μm तक खुरदरापन कम कर सकता है।
समग्र सुदृढीकरण प्रकार: भौतिक जमाव और रासायनिक संशोधन दोनों का उपयोग करके कार्यात्मक रूप से वर्गीकृत सतह बनाना। उदाहरण के लिए, PVD (भौतिक वाष्प जमाव) तकनीक मोल्ड कैविटी में TiN कोटिंग लगाती है। यह कोटिंग 2200HV तक कठोर है और पहनने के लिए तीन गुना अधिक प्रतिरोधी है। दुर्लभ पृथ्वी घुसपैठ तकनीक घुसपैठ परत को 40% गहरा बनाने के लिए नाइट्राइडिंग प्रक्रिया के दौरान सीई और ला जैसे तत्वों को जोड़ती है, जो थकान प्रतिरोध में काफी सुधार करती है।
2, प्रक्रिया कार्यान्वयन: प्रत्येक स्थिति के लिए सटीक उत्तर
1. डीप होल इनर कैविटी पॉलिशिंग: अपघर्षक प्रवाह प्रौद्योगिकी का एक अभिनव उपयोग
पारंपरिक पॉलिशिंग प्रक्रियाएं विमान के इंजन ब्लेड और ऑटोमोटिव ईंधन इंजेक्टरों के आंतरिक खोखले हिस्से जैसे गहरे छेद वाली संरचनाओं पर अच्छी तरह से काम नहीं करती हैं क्योंकि उन तक पहुंचना कठिन होता है और वे बहुत अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं। अपघर्षक प्रवाह प्रौद्योगिकी निम्नलिखित नए विचारों का उपयोग करके प्रगति करती है:
मध्यम अनुकूलन: यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह सतह को काट सकता है और खरोंच नहीं करता है, सिलिकॉन कार्बाइड कणों और पॉलिमर वाहकों का एक अर्ध - ठोस अपघर्षक मिश्रण नियोजित किया जाता है।
चैनल डिज़ाइन: टूलींग चैनल को अनुकरण और सुधारने के लिए कम्प्यूटेशनल तरल गतिशीलता (सीएफडी) का उपयोग करके, हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि 0.3 मिमी माइक्रोप्रोर्स में घर्षण प्रवाह वेग 95% से अधिक समान है।
मापदंडों का नियंत्रण: उदाहरण के लिए, एक निश्चित प्रकार के टरबाइन ब्लेड की आंतरिक गुहा का उपचार करते समय, तीन चक्रों (प्रत्येक 5 मिनट) के बाद खुरदरापन को Ra3.2 μm से Ra0.4 μm तक कम किया जा सकता है। दबाव 0.5MPa है और प्रवाह दर 15mm/s है।
2. जटिल कैविटी डिबगिंग के लिए, इलेक्ट्रोकेमिकल और मैकेनिकल मिश्रित दृष्टिकोण का उपयोग करें।
ट्रांसमिशन वाल्व बॉडी और हाइड्रोलिक वाल्व ब्लॉक जैसी क्रॉस होल संरचनाओं से गड़गड़ाहट हटाते समय, आपको गति और गुणवत्ता के बीच एक समझौता खोजने की आवश्यकता होती है। एक कंपनी "इलेक्ट्रोकेमिकल डिबरिंग+अपघर्षक प्रवाह पॉलिशिंग" प्रक्रिया लेकर आई:
इलेक्ट्रोकेमिकल चरण: 10% NaCl समाधान का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है, और 10kHz की आवृत्ति और 30% के कर्तव्य चक्र के साथ एक पल्स बिजली की आपूर्ति का उपयोग 0.5A/cm² के वर्तमान घनत्व पर 90% गड़गड़ाहट को हटाने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में 2 मिनट से अधिक समय नहीं लगता है।
पीसने वाले कण प्रवाह चरण में 0.3 एमपीए के दबाव पर 2 मिनट तक पॉलिश करने के लिए 800 जाल सिलिकॉन कार्बाइड अपघर्षक का उपयोग किया जाता है। यह इलेक्ट्रोकेमिकल अवशेषों को हटा देता है और Ra0.2 μm की सतह गुणवत्ता छोड़ देता है।
3. गुहा के अंदरूनी हिस्से को संक्षारण प्रतिरोधी बनाना: इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग और कोटिंग तकनीक दोनों का उपयोग करना
कृत्रिम जोड़ों सहित चिकित्सा उपकरण प्रत्यारोपण के अंदर का भाग जैव-संगत और संक्षारण प्रतिरोधी होना चाहिए। एक कंपनी "इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग + डीएलसी (हीरे जैसा कार्बन) कोटिंग" की प्रक्रिया का उपयोग करती है:
इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग: फॉस्फोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड मिश्रित इलेक्ट्रोलाइट में 5 मिनट के लिए 15V के वोल्टेज और 20A के करंट का उपयोग करके, Ti6Al4V की सतह का खुरदरापन Ra1.6 μm से कम होकर Ra0.08 μm हो जाता है और 100nm मोटी ऑक्साइड कोटिंग बनती है।
डीएलसी कोटिंग: मैग्नेट्रोन स्पटरिंग तकनीक का उपयोग करके 2 μ मीटर मोटी डीएलसी कोटिंग लगाई जाती है। कठोरता 20 GPa तक पहुंचती है, घर्षण गुणांक 0.05 तक कम हो जाता है, और एक अनुरूपित शारीरिक द्रव वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध 10 गुना बढ़ जाता है।
3, व्यवसाय में उपयोग: उच्च {{1}अंत विनिर्माण क्षेत्र में सामान्य उदाहरण
1. एयरोस्पेस का क्षेत्र
LEAP इंजनों के लिए ईंधन नोजल बनाने के लिए GE एविएशन द्वारा सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (SLM) तकनीक का उपयोग किया जाता है। बनने के बाद, आंतरिक प्रवाह चैनल को सतह को चिकना बनाने के लिए अपघर्षक प्रवाह के साथ पॉलिश किया जाता है (Ra12 μm से Ra0.8 μm तक), ईंधन प्रवाह को अधिक समान रूप से (8%) बनाता है, और इंजन को अधिक ईंधन कुशल (1.5%) बनाता है।
2. कार बनाने के व्यवसाय में
बॉश ने आम रेल प्रणाली के उच्च दबाव वाले तेल पंप गुहा को साफ और पॉलिश करने का एक नया तरीका निकाला है। यह अल्ट्रासोनिक सफाई और इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग दोनों का उपयोग करता है।
अल्ट्रासोनिक सफाई: मशीनिंग से बचे हुए कटिंग तरल पदार्थ से छुटकारा पाने के लिए, 40kHz की आवृत्ति और 100W की शक्ति पर 10 मिनट तक सफाई करें।
इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग: 316L स्टेनलेस स्टील कैविटी को कम खुरदरा (Ra2.5 μm से Ra0.4 μm तक) बनाने के लिए 3 मिनट के लिए फॉस्फेट आधारित इलेक्ट्रोलाइट और 12V वोल्टेज का उपयोग करें और नमक स्प्रे जंग का सामना करने की अवधि बढ़ाएं (500 घंटे से 2000 घंटे तक)।
3. चिकित्सा उपकरणों का क्षेत्र
जॉनसन एंड जॉनसन डेपुय सिंथेस "इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग+माइक्रो आर्क ऑक्सीकरण" विधि का उपयोग करके एसिटाबुलर कप बनाता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग: Ti6Al4V सब्सट्रेट की सतह खुरदरापन को Ra3.2 μm से Ra0.2 μm तक कम करें और SLM मोल्डिंग के दौरान बने अप्रयुक्त कणों से छुटकारा पाएं।
माइक्रो आर्क ऑक्सीकरण: 5 मिनट के लिए 300V लगाकर सिलिकेट इलेक्ट्रोलाइट में हाइड्रॉक्सीपैटाइट के साथ 20 μ मीटर मोटी ऑक्साइड कोटिंग बनाई जाती है। इम्प्लांट की जीवित रहने की दर 99.2% है, और हड्डी के बंधन की ताकत 40% बढ़ जाती है।