বিকৃতি ছাড়া পাতলা-প্রাচীর অ্যালুমিনিয়ামের জন্য কাজের অবস্থান নির্বাচন কীভাবে করবেন

লেখক: পিএফটি, শেনজেন

পাতলা-প্রাচীর অ্যালুমিনিয়াম মেশিনিংয়ে উপকরণের কম শক্ততা এবং তাপীয় সংবেদনশীলতার কারণে বিকৃতির প্রকৃত চ্যালেঞ্জ দেখা দেয়। এই গবেষণায় নিয়ন্ত্রিত মেশিনিং পরীক্ষার মাধ্যমে ভ্যাকুয়াম চাক, কাস্টম ম্যান্ড্রেল এবং ফ্রিজ ক্ল্যাম্পিং সিস্টেম মূল্যায়ন করা হয়েছে। CMM (মিতুতোয়ো CMM-504) ব্যবহার করে পৃষ্ঠের বিচ্যুতি পরিমাপ করে দেখা গেছে যে ভ্যাকুয়াম ক্ল্যাম্পিং মেকানিক্যাল ফিক্সচারের তুলনায় 62% ± 3% বিকৃতি কমিয়েছে। তাপীয় চিত্রায়ন (FLIR T540) নিশ্চিত করেছে যে ফ্রিজ ক্ল্যাম্পিং অংশগুলির তাপমাত্রা পরিবেশের ±2°C এর মধ্যে রেখেছে। ফলাফলগুলি ফিক্সচার শক্ততা এবং তাপীয় ব্যবস্থাপনাকে প্রাথমিক বিকৃতি নিয়ন্ত্রণের কারক হিসাবে দেখিয়েছে। বাস্তবায়নের জন্য খরচ এবং জটিলতা ও নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন।

১। পরিচিতি

পাতলা প্রাচীর অ্যালুমিনিয়াম উপাদান (<1মিমি প্রাচীর পুরুতা) হালকা বিমান এবং চিকিৎসা প্রয়োগগুলি সক্ষম করে কিন্তু মেশিনিংয়ের সময় বিকৃতির কারণে >40% প্রত্যাখ্যানের হারের সম্মুখীন হয় (বিমান প্রস্তুতকরণ, 2023)। পারম্পরিক ভিসগুলি অ্যালুমিনিয়ামের 48 MPa আয় বিন্দুর চেয়ে বেশি স্থানীয় চাপ তৈরি করে, যেখানে তাপীয় চক্রান্ত মাত্রিক অস্থিতিশীলতা ঘটায়। এই অধ্যয়নটি যান্ত্রিক, তাপীয় এবং অর্থনৈতিক পরিবর্তনশীলগুলির পরিমাণগত বিশ্লেষণের মাধ্যমে কাজ করার জন্য ধারণ নির্বাচনের সিদ্ধান্ত কাঠামোটি প্রতিষ্ঠিত করে।

2 পদ্ধতি

2.1 পরীক্ষামূলক ডিজাইন

পরীক্ষা করা 6061-T6 অ্যালুমিনিয়াম টিউবগুলি ব্যবহার করে:

• ভ্যাকুম সিস্টেম: Schmalz ECM 8.0 (80kPa ধারণ বল)

• ফ্রিজ ফিক্সচার: -196°C LN2 ক্রায়োজেনিক ক্ল্যাম্পিং

• ম্যানড্রেল সিস্টেম: কাস্টম ইপক্সি-গ্রানাইট প্রসারিত অর্বোর
  নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠী প্রমিত 3-দাঁত চকগুলি ব্যবহার করেছে।

2.2 পরিমাপ প্রোটোকল

1. প্রাক-মেশিনিং বেসলাইন স্ক্যান (Zeiss COMET L3D)

2. ১২,০০০ আরপিএম-এ ফেস মিলিং (০.২ মিমি ডিওসি)

3. মেশিনিং-এর পর বিচ্যুতি ম্যাপিং:

   • সিএমএম: ১০ মিমি² প্রতি ২৫-বিন্দু গ্রিড

   • তাপীয় ড্রিফট: প্রতি ৫ সেকেন্ড অন্তর আইআর থার্মোগ্রাফি

3 ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

৩.১ বিকৃতির পরিমাণ

টেবিল ১: পৃষ্ঠের বিচ্যুতি (মাইক্রন)

3.2 থার্মাল পারফরম্যান্স

ফ্রিজ ক্ল্যাম্পিং অপটিমাল -0.5°C থেকে +1.8°C ΔT বজায় রেখেছিল, যেখানে মেকানিক্যাল ফিক্সচারগুলি 12-15°C গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করেছিল (চিত্র 1)। ভ্যাকুয়াম সিস্টেমগুলি তাপীয় প্রভাবের পরিমাণ নগণ্য দেখিয়েছিল কিন্তু 20 মিনিট সেটআপ সময় প্রয়োজন হয়েছিল।

চিত্র 1: মেশিনিংকালীন তাপীয় বিতরণ

4 আলোচনা

বিকৃতি নিয়ন্ত্রণে ভ্যাকুয়াম সিস্টেমগুলি অন্যগুলির চেয়ে ভালো পারফর্ম করেছিল কিন্তু নিম্নলিখিত সীমাবদ্ধতা দেখিয়েছিল:

1. পৃষ্ঠের সূক্ষ্ম ছিদ্রতা (>Ra 1.6μm) ধরে রাখার বল কমিয়ে 25-40% করেছিল

2. অ-সমতল জ্যামিতির জন্য কাস্টম সিল প্রয়োজন ছিল ($800-$2,500 টুলিং খরচ)
   ক্রায়োজেনিক ক্ল্যাম্পিং মেকানিক্যাল চাপ দূরীভূত করেছিল কিন্তু $18/ঘন্টা LN2 খরচ হয়েছিল। ম্যানড্রেলগুলি অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য অপটিমাল অ্যাক্সেসিবিলিটি সরবরাহ করেছিল কিন্তু প্রসারিত রানকালীন 0.03মিমি অবস্থানগত ড্রিফট দেখানো হয়েছিল।

5 সমাপ্তি

পাতলা প্রাচীরের অ্যালুমিনিয়ামের জন্য:

• ভ্যাকুয়াম ওয়ার্কহোল্ডিং উচ্চ-আয়তনের সমতল উপাদানগুলির জন্য শ্রেষ্ঠ নির্ভুলতা প্রদান করে

• ক্রায়োজেনিক সিস্টেমগুলি কঠোর টি আই আর প্রয়োজনীয়তা সহ জটিল জ্যামিতির জন্য উপযুক্ত

• ম্যান্ড্রেলগুলি তাপীয় স্থিতিশীলতা গৌণ হওয়ার সময় গভীর-কোটর মেশিনিং অনুকূলিত করে
  ভবিষ্যতের গবেষণায় অ্যাডাপটিভ ক্ল্যাম্পিং ফোর্স মডুলেশনের জন্য হাইব্রিড পিজোইলেকট্রিক-অ্যাকচুয়েটেড সিস্টেমগুলি অনুসন্ধান করা উচিত।