পৃষ্ঠতলের সমাপ্তির প্রয়োজনীয়তার জন্য সিএনসি গ্রাইন্ডিং পরিষেবা

এয়ারোস্পেস এবং মেডিকেল ইমপ্লান্টের উচ্চ-ক্ষয় উপাদানগুলিতে নির্ভুল পৃষ্ঠের সমাপ্তি (Ra < 0.4 μm) অর্জন করা এখনও অপরিহার্য। এই গবেষণাটি কাঠ্যক্রম পরীক্ষার মাধ্যমে বহু-অক্ষ সিএনসি গ্রাইন্ডিং এর কার্যকারিতা মূল্যায়ন করে। 316L স্টেইনলেস স্টীল এবং ইনকনেল 718 নমুনাগুলির উপর নিয়ন্ত্রিত পরামিতি দ্বারা পৃষ্ঠের অমসৃণতা পরিমাপ (টেলর হবসন সার্ট্রনিক S128 প্রোফাইলোমিটার) এবং মেটালোগ্রাফিক বিশ্লেষণ (জিস অ্যাক্সিও ইমেজার মাইক্রোস্কোপ) সম্পন্ন করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে অ্যাডাপটিভ হুইল ড্রেসিং প্রোটোকলগুলি মিনিমাম কোয়ান্টিটি লুব্রিকেশন (MQL) এর সাথে সংযুক্ত হয়ে পারদ শীতলীকরণের তুলনায় Ra মান 32% ± 3% কমায়। অবশিষ্ট চাপ বিশ্লেষণ (এক্স-রে ডিফ্রাকশন) সংক্ষিপ্ত স্তর গঠন (≥150 MPa) নিশ্চিত করেছে যা উন্নত ক্লান্তি প্রদর্শনের সাথে সম্পর্কিত। এই সিলিং পৃষ্ঠ এবং জৈব-উপযুক্ত ইন্টারফেসগুলির জন্য অপরিহার্য সাব-মাইক্রন সমাপ্তি অর্জনের পুনরুক্তিযোগ্য পদ্ধতি প্রদর্শন করে এমন সিদ্ধান্তগুলি প্রদর্শিত হয়েছে।

1. ভূমিকা
Ra 0.4 μm এর নিচে পৃষ্ঠের সমাপ্তির প্রয়োজনীয়তা নির্ভুল শিল্পগুলিতে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে (লেখনার প্রভৃতি, 2023)। মেডিকেল ইমপ্লান্টের কার্টিকুলেশন পৃষ্ঠ এবং এয়ারোস্পেস জ্বালানি সিস্টেমের উপাদানগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনের উদাহরণ যেখানে গ্রাইন্ডিং-প্ররোচিত পৃষ্ঠের অখণ্ডতা কার্যকরী কর্মক্ষমতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। বর্তমান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল এবং অবশিষ্ট চাপ নিয়ন্ত্রণ করার সময় মাইক্রন-স্তরের সমাপ্তি নিশ্চিত করা। এই তদন্তটি সিএনসি গ্রাইন্ডিং পরামিতি এবং ফলাফল পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে পরিমাপযোগ্য সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করে।

2. পদ্ধতি

2.1 পরীক্ষামূলক ডিজাইন
একটি পূর্ণ ফ্যাক্টরিয়াল ডিজাইন (টেবিল 1) তিনটি প্রধান পরামিতি পরীক্ষা করেছে:

• চাকা গতি: 30/45 m/s

• ফিড হার: 2/5 μm/pass

• শীতলীকরণ কৌশল: বান/MQL

টেবিল 1: পরীক্ষামূলক পরামিতি

2.2 উপকরণ ও সরঞ্জাম

• কাজের টুকরা: 316L SS (ASTM F138), Inconel 718 (AMS 5662)

• গ্রাইন্ডার: Studer S41 CNC w/CBN চাকা (B181N100V)

• মেট্রোলজি:

  • পৃষ্ঠের অমসৃণতা: টেলর হবসন সারট্রনিক S128 (ISO 4288)

  • সূক্ষ্ম গঠন: Zeiss Axio Imager A2m, 500× বিবর্ধন

  • অবশিষ্ট চাপ: প্রোটো LXRD Cr-Kα বিকিরণ

2.3 পুনরুৎপাদনযোগ্যতা প্রোটোকল

1. চাকা প্রস্তুতি: একক-বিন্দু হীরক ড্রেসার (5 μm গভীরতা, 0.1 mm/rev)

2. পরিবেশ: 20°C ± 1°C, 45% ± 5% RH

3. যাচাইকরণ: প্রতি প্যারামিটার সেটের জন্য 5টি পরীক্ষা পুনরাবৃত্তি

3. ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

চিত্র 1: পৃষ্ঠের অমসৃণতা বনাম খোসা খোসা করার প্যারামিটার

প্রধান পর্যবেক্ষণ:

• MQL প্লাবন শীতলতার তুলনায় গড় Ra মান হ্রাস করেছে 29.7% (316L) এবং 34.2% (ইনকনেল 718)

• সেরা সংমিশ্রণ: 45 m/s চাকা গতি + 2 μm/পাস খাওয়ান + MQL (Ra 0.21 μm ± 0.03)

• উচ্চতর চাকা গতি উপপৃষ্ঠের ক্ষুদ্র ফাটলগুলি 60% কমিয়েছে (p<0.01)

4. আলোচনা

4.1 প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা
MQL-এর অধীনে Ra হ্রাস Marinescu প্রমুখের 2021 সালের প্রকাশিত তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট হ্রাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। কম তাপ ইনপুট কার্যাদি নরম হওয়া এবং পরবর্তীতে ঘর্ষণযুক্ত ইন্টারঅ্যাকশনের সময় প্লাস্টিকের বিকৃতি কমায়। XRD ফলাফল অনুকূল প্যারামিটারে সংকোচন চাপ (-210 MPa) নিশ্চিত করে, যা ক্লান্তি জীবনকে বাড়ায়।

4.2 সীমাবদ্ধতা
ফলাফল হল উপকরণ-নির্দিষ্ট; টাইটানিয়াম খাদ পৃথক প্যারামিটার অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন। প্রোফাইল গ্রাইন্ডিংয়ের প্রয়োজন হয় এমন জটিল জ্যামিতি অধ্যয়ন থেকে বাদ দেওয়া হয়েছিল।

4.3 শিল্প প্রয়োগ
প্রতি 50টি অংশের পর অ্যাডাপটিভ ড্রেসিং চক্র প্রয়োগ করে Ra স্থিতিশীলতা 8% এর মধ্যে রক্ষা করা হয়েছিল। হাইড্রোলিক ভালভ বডির জন্য, এই প্রোটোকল যোগ্যতা পরীক্ষার সময় নিস্রোত হার 40% কমিয়েছিল (ISO 10770-1)।

৫. সিদ্ধান্ত
মাল্টি-অ্যাক্সিস সিএনসি গ্রাইন্ডিং সাব-মাইক্রন ফিনিশ অর্জন করে যখন উচ্চ হুইল গতি (≥45 m/s), কম ফিড হার (≤2 μm/pass), এবং MQL শীতলতা একযোগে ব্যবহার করা হয়। এই পদ্ধতিটি ধাতব দৃঢ় পৃষ্ঠের সাথে সংকোচন অবশিষ্ট চাপ তৈরি করে যা গতিশীল-ভার বহনকারী উপাদানের জন্য অপরিহার্য। ভবিষ্যতের গবেষণায় বক্র-পৃষ্ঠ গ্রাইন্ডিং অপ্টিমাইজেশন এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ পর্যবেক্ষণ একীকরণ নিয়ে আলোচনা করা উচিত।