क्या पोस्ट-प्रसंस्करण आंतरिक संरचना को नुकसान पहुंचाएगा?

दूसरा, तकनीकी सिद्धांत: पोस्ट प्रोसेसिंग मशीन प्रसंस्करण के साथ मुख्य समस्या
पोस्ट प्रोसेसिंग का मुख्य उद्देश्य कटिंग, पॉलिशिंग, हीट ट्रीटमेंट और अन्य तरीकों से भागों की सतह की गुणवत्ता, आयामी सटीकता, या यांत्रिक गुणों में सुधार करना है। प्रसंस्कृत वस्तुएं आमतौर पर वे हिस्से होते हैं जो एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम), कास्टिंग या फोर्जिंग जैसी प्रक्रियाओं द्वारा बनाए गए थे। इन भागों की आंतरिक संरचना में निम्नलिखित विशेषताएं हो सकती हैं:
सूक्ष्म दोष, जैसे कि सरंध्रता, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का उपयोग करके बनाए गए हिस्सों में फ्यूजन जोन (एलओएफ) की कमी, या सिकुड़ते सरंध्रता और ढले हुए हिस्सों में दरारें।
अवशिष्ट तनाव वह तनाव है जो तापमान या चरण में परिवर्तन के कारण किसी वस्तु के अंदर बनता है। इससे संसाधित होने के बाद वस्तु मुड़ सकती है या टूट सकती है।
ढाल सामग्री और गैर-समान अनाज संरचना असमान संगठन के उदाहरण हैं जो प्रसंस्करण के दौरान सामग्री को हटाने के तरीके को बदल सकते हैं।
प्रसंस्करण के बाद के हस्तक्षेप से यांत्रिक दबाव, थर्मल प्रभाव या रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा इन आंतरिक संरचनाओं को संशोधित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन में गिरावट या विफलता के जोखिम बढ़ सकते हैं।
2, विशिष्ट प्रक्रियाओं का प्रभाव और केस अध्ययन
1. यांत्रिक कटिंग: तनाव को दूर करना और दोषों को सक्रिय करना
जब यांत्रिक कटिंग (जैसे मिलिंग और टर्निंग) के दौरान कोई उपकरण और कोई हिस्सा सीधे संपर्क में आता है, तो सामग्री हटा दी जाती है। इससे भाग की आंतरिक संरचना में निम्नलिखित परिवर्तन हो सकते हैं:
अवशिष्ट तनाव का पुनर्वितरण: काटने वाली ताकतें भाग की सतह तनाव स्थिति को प्रभावित कर सकती हैं और संभावित रूप से आंतरिक माइक्रोक्रैक बनने का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक विमान कंपनी ने देखा कि एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग द्वारा बनाए गए टाइटेनियम मिश्र धातु ब्लेड का अवशिष्ट तनाव मिलिंग के बाद -150MPa से +80MPa तक चला गया। इससे उनकी थकान भरी जिंदगी 30% कम हो गई।
दोष प्रसार: कंपन काटने से सामग्री के अंदर छोटे छेद या अधूरे संलयन के क्षेत्र बड़ी दरारों में विकसित हो सकते हैं। अध्ययनों से संकेत मिलता है कि रफ मिलिंग के बाद, लेजर पाउडर बेड मेल्टिंग (एलपीबीएफ) का उपयोग करके उत्पादित एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटकों की सरंध्रता 0.5% से 1.2% तक बढ़ जाती है, जबकि फ्रैक्चर कठोरता 25% कम हो जाती है।
उत्तर:
काटने के बल को कम करने के लिए अल्ट्रा {{0}सटीक मशीनिंग (जैसे एकल -प्वाइंट डायमंड टर्निंग) का उपयोग करें। आंतरिक तनाव को बराबर करने के लिए काटने से पहले गर्मी उपचार (जैसे तनाव राहत एनीलिंग) करें। उन स्थानों से दूर रहने के लिए टूल पथ को अनुकूलित करें जहां कंपन उत्पन्न होता है।
2. ताप उपचार: संगठन और आयामों की स्थिरता में परिवर्तन
ऊष्मा उपचार (जैसे शमन, तड़का और गर्म आइसोस्टैटिक दबाव) के माध्यम से सामग्रियों की चरण स्थिति को बदलने से प्रदर्शन में सुधार हो सकता है, लेकिन यह निम्न कारण भी हो सकता है:
चरण परिवर्तन द्वारा उत्पन्न विकृति: मार्टेंसिटिक परिवर्तन के दौरान होने वाली मात्रा में वृद्धि के कारण टुकड़ों का आकार बदल सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बराइजिंग और शमन के बाद, एक विशिष्ट वाहन गियर की टूथ प्रोफाइल त्रुटि ± 0.02 मिमी से बढ़कर ± 0.05 मिमी हो गई।
थर्मली प्रेरित सरंध्रता (टीआईपी): गर्म आइसोस्टैटिक दबाव (एचआईपी) के बाद, अक्रिय गैस छिद्र उन हिस्सों में फिर से बढ़ सकते हैं जो एडिटिव्स का उपयोग करके बनाए गए थे। अध्ययनों से संकेत मिलता है कि HIP के बाद, यदि Ti-6Al-4V मिश्र धातु की एनीलिंग अवधि 4 घंटे से अधिक हो जाती है, तो सरंध्रता 0.3% तक बढ़ सकती है।
उत्तर:
चरण परिवर्तन की गति पर नज़र रखने के लिए श्रेणीबद्ध शमन या इज़ोटेर्मल शमन का उपयोग करना;
टीआईपी को रोकने के लिए, एचआईपी प्रक्रिया मापदंडों (जैसे तापमान, दबाव और समय) को ठीक करें।
तनाव को "रफ मशीनिंग → हीट ट्रीटमेंट → प्रिसिजन मशीनिंग" की प्रक्रिया के माध्यम से दूर किया जाता है, जो हीट ट्रीटमेंट और मशीनिंग को जोड़ती है।
3. सतह को मजबूत बनाना: अवशिष्ट संपीड़न तनाव और थकान प्रदर्शन
ऐसी तकनीकें जो सतहों को मजबूत करती हैं, जैसे शॉट पीनिंग और रोलिंग, अवशिष्ट संपीड़न तनाव जोड़ती हैं, जिससे थकान का जीवन बढ़ जाता है। हालाँकि, इन तकनीकों के कारण ये भी हो सकते हैं:
सतह को नुकसान: बहुत अधिक शॉट पीनिंग से माइक्रोक्रैक या सतह के दाने का शोधन हो सकता है। उदाहरण के लिए, शॉट पीनिंग के बाद, एक विशिष्ट विमान इंजन शाफ्ट की सतह का खुरदरापन Ra1.6 μm से Ra0.4 μm तक चला गया, जबकि थकान फ्रैक्चर स्रोत की गहराई 0.1 मिमी बढ़ गई।
तनाव प्रवणता असंतुलन: जब अवशिष्ट संपीड़न तनाव परत और मैट्रिक्स तनाव मेल नहीं खाते हैं, तो यह प्रदूषण का कारण बन सकता है। अध्ययनों से संकेत मिलता है कि लेजर शॉक पीनिंग (एलएसपी) के अधीन एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटक इंटरफ़ेस पर माइक्रोक्रैकिंग के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जब अवशिष्ट संपीड़न तनाव गहराई 0.5 मिमी से अधिक हो जाती है।
उत्तर:
शॉट पीनिंग की तीव्रता को नियंत्रित करें (उदाहरण के लिए, अलमेन परीक्षण टुकड़े के कवरेज को मापकर); तनाव प्रवणता को संतुलित करने के लिए समग्र सुदृढ़ीकरण प्रक्रियाओं (उदाहरण के लिए, शॉट पीनिंग और रोलिंग) का उपयोग करें; और सर्वोत्तम प्रक्रिया पैरामीटर खोजने के लिए संख्यात्मक सिमुलेशन का उपयोग करें।
3, जोखिम प्रबंधन: प्रक्रिया को डिजाइन करने से लेकर उस पर ऑनलाइन नजर रखने तक
प्रसंस्करण के बाद आंतरिक संरचना को होने वाले नुकसान को सीमित करने के लिए उद्योग को एक संपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली स्थापित करने की आवश्यकता है।
प्रक्रिया डिज़ाइन चरण के दौरान, पोस्ट{0}}प्रसंस्करण प्रक्रियाओं का मिश्रण चुनें जो भागों की सामग्री, संरचना और प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुरूप हो। उदाहरण के लिए, एचआईपी+इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग से बनी वस्तुओं के लिए प्रत्यक्ष मैकेनिकल पॉलिशिंग से बेहतर है।
यह पता लगाने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण (एफईए) का उपयोग करें कि तनाव कैसे फैलेगा और मशीनीकृत होने पर चीजें कैसे आकार बदलेंगी। एक निश्चित कंपनी ने मिलिंग सेटिंग्स को बेहतर बनाने के लिए सिमुलेशन का उपयोग किया, जिसने टाइटेनियम मिश्र धातु भागों की मशीनिंग विरूपण को 0.15 मिमी से 0.03 मिमी तक कम कर दिया।
प्रसंस्करण के लिए निष्पादन का चरण:
मशीनिंग कैसे चल रही है, इस पर वास्तविक समय इनपुट देने के लिए ध्वनिक उत्सर्जन और कटिंग फोर्स सेंसर जैसे स्मार्ट मॉनिटरिंग टूल का उपयोग करना। उदाहरण के लिए, एक निश्चित मशीन टूल निर्माता ने "एडेप्टिव कटिंग सिस्टम" का आविष्कार किया, जो बहुत अधिक कंपन से बचने के लिए फ़ीड दर को तुरंत बदल सकता है।
बंद लूप नियंत्रण का उपयोग करें और ऑनलाइन पहचान से प्राप्त डेटा के आधार पर प्रक्रिया मापदंडों को बदलें। यदि कोई विमान कंपनी यह मापने के लिए लेजर इंटरफेरोमीटर का उपयोग करती है कि सतह कितनी खुरदरी है और फिर पॉलिशिंग के दबाव को स्वचालित रूप से समायोजित करती है।
गुणवत्ता निरीक्षण का चरण:
वस्तु के अंदर समस्याओं का पता लगाने के लिए एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी और अल्ट्रासोनिक परीक्षण जैसी गैर-विनाशक परीक्षण (एनडीटी) विधियों का उपयोग करें। अध्ययनों से पता चलता है कि औद्योगिक सीटी 98% सटीकता के साथ 0.02 मिमी चौड़े छिद्रों का पता लगा सकता है।
प्रसंस्करण परीक्षण डेटा की एक श्रृंखला स्थापित करें और यह अनुमान लगाने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग करें कि कोई भाग कितने समय तक चलेगा। उदाहरण के लिए, कोई व्यवसाय किसी मॉडल को प्रशिक्षित करने के लिए पिछले डेटा का उपयोग कर सकता है जो छह महीने पहले गियर थकान विफलता की संभावना का अनुमान लगा सकता है।