क्या सतह का उपचार भाग की सहनशीलता को प्रभावित करेगा?

1. विभिन्न प्रकार के सतही उपचार और सहनशीलता पर उनके प्रभावों के बीच संबंध
सतह उपचार प्रक्रियाओं के चार मुख्य प्रकार हैं: सतह संशोधन, सतह मिश्र धातु, सतह रूपांतरण कोटिंग, और सतह कोटिंग। सहनशीलता पर विभिन्न प्रक्रियाओं के प्रभाव की सीमा काफी भिन्न होती है।
सतह बदलने की तकनीक
उदाहरण के लिए, सैंडब्लास्टिंग उच्च गति वाले रेत कणों से टकराकर सतह को खुरदरा बना देती है, लेकिन यह भाग को 0.01–0.03 मिमी तक छोटा कर सकती है। रोल करने से सतह का आकार बदलकर सख्त हो जाता है, जिससे शाफ्ट भागों का व्यास 0.005–0.015 मिमी तक बड़ा हो सकता है। लेजर चरण परिवर्तन सुदृढ़ीकरण का आकार पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है क्योंकि इसका ताप-प्रभावित क्षेत्र बहुत छोटा है।
सतह मिश्रधातु के लिए प्रौद्योगिकी
कार्बराइजिंग और नाइट्राइडिंग प्रसार द्वारा मिश्र धातु की परतें बनाते हैं। तरल नाइट्राइडिंग शाफ्ट को 0.01 मिमी चौड़ा और एपर्चर 0.01 मिमी संकीर्ण बना देगा, इसलिए आपको प्रसंस्करण के दौरान एक तरफ 0.01 मिमी की जगह छोड़नी होगी। दूसरी ओर, आयनिक नाइट्रिडेशन, तरल चरण का उपयोग किए बिना आकार परिवर्तन को ± 0.002 मिमी के भीतर रख सकता है।
सतह रूपांतरण कोटिंग के लिए प्रौद्योगिकी
फॉस्फेटिंग उपचार स्टील की सतह पर एक फॉस्फेट फिल्म बनाता है जो आमतौर पर 2 से 10 माइक्रोन मोटी होती है और सहनशीलता पर थोड़ा प्रभाव डालती है। दूसरी ओर, एनोडाइजिंग (एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के हार्ड एनोडाइजिंग की तरह) एक ऑक्साइड फिल्म बनाता है जो 30 से 50 माइक्रोन मोटी होती है, जो भागों को एक दिशा में बड़ा बनाती है। इसकी भरपाई के लिए, "कम अंतर छोटा" रणनीति का उपयोग किया जाना चाहिए।
सतहों को ढकने की तकनीक
इलेक्ट्रोप्लेटिंग परत की मोटाई का सहनशीलता पर सीधा प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, यदि पेंच की लंबाई व्यास के पांच गुना से कम या उसके बराबर है, तो अधिकतम कोटिंग की मोटाई 8 माइक्रोमीटर रखी जानी चाहिए। यदि ऐसा नहीं है, तो एक गैर मानक स्टॉप गेज निरीक्षण की आवश्यकता है। हॉट डिप गैल्वेनाइज्ड परत की मोटाई 30-80 μm है, जो फास्टनरों के पिच व्यास को बहुत बदल देगी। यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे फिट हों, चढ़ाने से पहले के आयामों को बदलने की जरूरत है।
2. सहनशीलता परिवर्तन और उद्योग डेटा का छोटा तंत्र
जब आप सतह का उपचार करते हैं तो तीन मुख्य भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं जो सहनशीलता को प्रभावित करती हैं:
सामग्री के आयतन और चरण में परिवर्तन
जब स्टील को काला कर दिया जाता है, तो यह Fe∝₄ ऑक्साइड परत उत्पन्न करता है जिससे आयतन 1.3 गुना बढ़ जाता है, जिससे सतह पर उभार आ जाता है। जब एल्यूमीनियम मिश्र धातु को Al ₂ O ∝ बनाने के लिए एनोडाइज किया जाता है, तो मात्रा लगभग 15% कम हो जाती है, जिससे माइक्रोक्रैक हो सकता है।
कोटिंग्स के जमाव में अनिसोट्रॉपी
इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान, असमान वर्तमान घनत्व के कारण कोटिंग अलग-अलग मोटाई की हो सकती है। उदाहरण के लिए, आंतरिक धागों पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग कोटिंग आम तौर पर बाहरी सतह की तुलना में 30% से 50% पतली होती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह फिट बैठता है, "आंतरिक थ्रेड टॉलरेंस ज़ोन रखरखाव 6H" मानक की आवश्यकता है।
यांत्रिक प्रसंस्करण के दौरान अवशिष्ट तनाव जारी करना
सैंडब्लास्टिंग उपचार सतह पर संपीड़न बल लगाता है, जिससे दोबारा उपयोग करने पर हिस्से रेंगने लगते हैं। प्रयोगों के अनुसार, सैंडब्लास्टेड 45# स्टील शाफ्ट घटकों को 24 घंटे तक 100 डिग्री पर रखने के बाद व्यास में 0.008 मिमी तक विस्तार हो सकता है।
उद्योग से डेटा:
एक विशिष्ट विमान फर्म का कहना है कि इलेक्ट्रिक पॉलिशिंग के बाद बिना क्षतिपूर्ति वाले 316L स्टेनलेस स्टील भागों के आकार में भिन्नता दर 12% है। 0.02 मिमी की छूट छोड़कर, योग्यता दर 98% हो गई है।
ऑटोमोटिव क्षेत्र में इस बारे में सख्त नियम हैं कि गैल्वनाइज्ड बोल्ट में कितनी सहनशीलता हो सकती है। एम12 बोल्ट के लिए, कोटिंग की मोटाई 8 और 2 μm के बीच रखी जानी चाहिए, अन्यथा टॉर्क गुणांक 15% से अधिक बदल जाएगा।
3. उद्योग में सामान्य समस्याएँ और उनके समाधान
एयरोस्पेस के क्षेत्र में
LEAP इंजनों के लिए ईंधन नोजल बनाते समय, GE एविएशन SLM (सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग) विधि और HIP (हॉट आइसोस्टैटिक प्रेशर) उपचार का उपयोग करता है। स्कैनिंग रणनीति (सर्पिल स्कैनिंग) और परत की मोटाई (30 माइक्रोन) को अनुकूलित करके, सतह खुरदरापन Ra12 माइक्रोन के भीतर रखा जाता है। एचआईपी उपचार छिद्रों को हटा देता है (0.8% से 0.02% तक), जो थकान जीवन को तीन गुना बढ़ा देता है और विमानन मानकों की सख्त सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करता है।
चिकित्सा उपकरणों का क्षेत्र
जॉनसन एंड जॉनसन मेडिकल ने 3डी मुद्रित हिप संयुक्त प्रत्यारोपण के लिए "वैक्यूम एनीलिंग+केमिकल पॉलिशिंग" नामक एक समग्र प्रक्रिया बनाई है। यह प्रक्रिया वैक्यूम एनीलिंग का उपयोग करके अवशिष्ट तनाव से छुटकारा दिलाती है, और फिर यह सतह को जैव-अनुकूल रखते हुए Ra50 μm से Ra0.8 μm तक चिकना करने के लिए साइट्रिक एसिड आधारित पॉलिशिंग समाधान का उपयोग करती है। यह विधि प्रत्यारोपण को 20 वर्ष से अधिक का थकाने वाला जीवन प्रदान करती है, जो कि क्लिनिक में आवश्यकता से अधिक है।
कार बनाने का क्षेत्र
वोक्सवैगन "फॉस्फेटिंग+इलेक्ट्रोफोरेसिस" नामक विधि का उपयोग करके इंजन सिलेंडर ब्लॉक बनाता है। फॉस्फेटिंग फिल्म (2-3 μ मीटर) और इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग फिल्म (20-25 μ मीटर) की मोटाई को बदलकर सिलेंडर की भीतरी दीवार का खुरदरापन Ra3.2 μm से Ra0.4 μm हो गया। इससे घर्षण गुणांक भी 30% कम हो गया और ईंधन अर्थव्यवस्था में 2% की वृद्धि हुई।
4. सहनशीलता को नियंत्रित करने के लिए नई तकनीक और रणनीतियाँ
रिवर्स मुआवजे का डिज़ाइन
सतह उपचार प्रक्रियाओं के आकार में परिवर्तन का एक डेटाबेस बनाकर, सीएडी मॉडलिंग चरण के दौरान भत्ते अलग रखे जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक कंपनी ने इलेक्ट्रोप्लेटिंग तकनीक के लिए "सहिष्णुता पूर्व-मुआवजा मॉड्यूल" का उत्पादन किया है। यह मॉड्यूल कोटिंग की मोटाई के आधार पर मॉडल आकार को स्वचालित रूप से बदल सकता है, जो पहली पास दर को 95% तक बढ़ा देता है।
इंटरनेट पर पता लगाना और बंद किया गया {{0}लूप नियंत्रण
3डी स्कैनिंग तकनीक का उपयोग करके, आप सतह के उपचार के बाद वास्तविक समय में आकार में परिवर्तन देख सकते हैं। उदाहरण के लिए, सीमेंस की "डिजिटल ट्विन" तकनीक, गैल्वेनाइज्ड भागों पर वर्चुअल असेंबली सत्यापन कर सकती है, जिससे सहनशीलता विचलन की संभावना 70% कम हो जाती है।
सतहों के उपचार की नई विधि
प्लाज्मा इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण (पीईओ) एल्यूमीनियम मिश्र धातु की सतह पर एक सिरेमिक फिल्म बनाता है। फिल्म की मोटाई 5 और 200 μm के बीच नियंत्रित की जा सकती है, और आयामों की सटीकता ± 1 μm है। इसका उपयोग अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक भागों में किया गया है।
शीत छिड़काव तकनीक: यह विधि कोटिंग्स जमा करने के लिए ठोस कणों के उच्च गति वाले प्रभावों का उपयोग करती है। गर्मी प्रभावित क्षेत्र 50 μm से कम है, जो इसे सटीक भागों को ठीक करने और मजबूत करने के लिए अच्छा बनाता है।