တူးလ်ပြုပြင်ခြင်းအတွက် နုတ်နုတ်နှင့် ဟိုက်ဘရစ် CNC-AM

PFT၊ ရှန်ကျန်း

ဤလေ့လာမှုသည် စက်မှုကိရိယာပြုပြင်ခြင်းအတွက် ပေါ်ထွက်လာသော hybrid CNC-Additive Manufacturing (AM) နှင့် ရိုးရာအနုတ် CNC စက်များ၏ ထိရောက်မှုကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ ပျက်စီးနေသော ထုတုံး အသေများကို ထိန်းချုပ်ထားသော စမ်းသပ်မှုများ အသုံးပြု၍ စွမ်းဆောင်ရည် တိုင်းတာချက်များ (ပြုပြင်ချိန်၊ ပစ္စည်းသုံးစွဲမှု၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခွန်အား) တို့ကို တိုင်းတာသည်။ ရလဒ်များက ပေါင်းစပ်နည်းလမ်းများသည် ပစ္စည်းစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို 28-42% လျှော့ချပြီး ပြုပြင်မှုသံသရာကို 15-30% နှင့် နုတ်-သပ်သပ် ချဉ်းကပ်မှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ဖော်ပြသည်။ အဏုဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်သည် ပေါင်းစပ်ပြုပြင်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများတွင် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သော ဆန့်နိုင်အား (≥98%) ကို အတည်ပြုသည်။ အဓိကကန့်သတ်ချက်တွင် AM အပ်နှံမှုအတွက် ဂျီဩမေတြီရှုပ်ထွေးမှုကန့်သတ်ချက်များ ပါဝင်ပါသည်။ ဤတွေ့ရှိချက်များသည် ပေါင်းစပ် CNC-AM ကို ရေရှည်တည်တံ့သော ကိရိယာပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုအတွက် အလားအလာရှိသော မဟာဗျူဟာအဖြစ် သရုပ်ပြပါသည်။

1 နိဒါန်း

တူးလ်ပျက်စီးခြင်း သည် ကုန်ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းများတွင် နှစ်စဉ် $240B ကုန်ကျသည် (NIST၊ 2024)။ ရိုးရာအနုတ်လက္ခဏာ CNC ပြုပြင်ခြင်းသည် ပျက်စီးနေသောအပိုင်းများကို ကြိတ်ခြင်း/ကြိတ်ခြင်းမှတဆင့် ဖယ်ရှားပေးကာ ဆယ်ယူနိုင်သောပစ္စည်းများ၏> 60% ကို မကြာခဏ စွန့်ပစ်ပါ။ Hybrid CNC-AM ပေါင်းစည်းမှု (ရှိပြီးသားကိရိယာများပေါ်တွင် တိုက်ရိုက် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှု) သည် အရင်းအမြစ်ထိရောက်မှုကို ကတိပေးသော်လည်း စက်မှုဆိုင်ရာ တရားဝင်အတည်ပြုချက်မရှိပေ။ ဤသုတေသနသည် တန်ဖိုးမြင့်ကိရိယာပြုပြင်ခြင်းအတွက် သမရိုးကျနုတ်နုတ်နည်းလမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်လုပ်ငန်းအသွားအလာများ၏ လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုဆိုင်ရာ အားသာချက်များကို တွက်ချက်ပါသည်။

2 နည်းစနစ်

2.1 စမ်းသပ်ဒီဇိုင်း

ပျက်စီးနေသော H13 သံမဏိတံဆိပ်တုံးငါးခု (အတိုင်းအတာ- 300 × 150 × 80 မီလီမီတာ) သည် ပြုပြင်မှု ပရိုတိုကော နှစ်ခုကို ဆောင်ရွက်ခဲ့သည်-

• အုပ်စု A (နုတ်)-
  - ဝင်ရိုး 5 ကြိတ်ခြင်း (DMG MORI DMU 80) ဖြင့် ပျက်စီးမှုကို ဖယ်ရှားခြင်း
  - ဂဟေဆော်ခြင်းအဖြည့်ခံခြင်း (GTAW)
  - မူရင်း CAD သို့ အပြီးသတ် ပြုပြင်ပါ။

• အုပ်စု B (Hybrid)-
  - ချို့ယွင်းချက်အနည်းဆုံး ဖယ်ရှားခြင်း (<1 မီလီမီတာ အတိမ်အနက်)
  - Meltio M450 (316L ဝါယာကြိုး) ကို အသုံးပြု၍ DED ပြုပြင်ခြင်း
  - လိုက်လျောညီထွေရှိသော CNC ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်း (Siemens NX CAM)

2.2 ဒေတာရယူမှု

• ပစ္စည်း ထိရောက်မှု- ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း အကြို/ပြုပြင်မှု (Mettler XS205)

• အချိန်ခြေရာခံခြင်း- IoT အာရုံခံကိရိယာများ (ToolConnect) ဖြင့် လုပ်ဆောင်မှုကို စောင့်ကြည့်ခြင်း

• စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စမ်းသပ်ခြင်း-
  - မာကျောမှုမြေပုံ (Buehler IndentaMet 1100)
  - ပြုပြင်ထားသောဇုန်များမှ ဆန့်နိုင်နမူနာများ (ASTM E8/E8M)

3 ရလဒ်များနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

3.1 အရင်းအမြစ်အသုံးချမှု

ဇယား 1- ပြုပြင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ် မက်ထရစ် နှိုင်းယှဉ်မှု

3.2 စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခိုင်မာမှု

ဟိုက်ဘရစ်ဖြင့် ပြုပြင်ထားသော နမူနာများကို ပြသထားသည်-

• တသမတ်တည်း မာကျောမှု (52–54 HRC နှင့် မူရင်း 53 HRC)

• Ultimate tensile strength: 1,890 MPa (±25 MPa) – အခြေခံပစ္စည်း 98.4%

• ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုစမ်းသပ်ခြင်းတွင် မျက်နှာပြင်ကြားပိုင်းကွဲလွဲမှု မရှိပါ (10⁶ လည်ပတ်နှုန်း 80% ဖြင့် စိတ်ဖိစီးမှု)

ပုံ 1- ဟိုက်ဘရစ် ပြုပြင်မှု အင်တာဖေ့စ်၏ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံ (SEM 500×)
မှတ်ချက်- ပေါင်းစပ်နယ်နိမိတ်တွင် ညီမျှသော စပါးဖွဲ့စည်းပုံသည် ထိရောက်သော အပူစီမံခန့်ခွဲမှုကို ညွှန်ပြသည်။

4 ဆွေးနွေးခြင်း။

4.1 လုပ်ငန်းဆောင်ရွက်မှုဆိုင်ရာသက်ရောက်မှုများ

အချိန် 28.9% လျှော့ချခြင်းသည် အစုလိုက်အပြုံလိုက် ဖယ်ရှားခြင်းမှ အရင်းခံသည်။ Hybrid processing သည် အောက်ပါတို့အတွက် အားသာချက်ဖြစ်သည် ။

• ဆက်မလုပ်တော့ဘဲ ပစ္စည်းစတော့ဖြင့် အမွေဆက်ခံကိရိယာ

• ရှုပ်ထွေးသော ဂျီသြမေတြီများ (ဥပမာ၊ ပုံမှန်အအေးခံလမ်းကြောင်းများ)

• အသံအတိုးအကျယ် ပြုပြင်မှု အခြေအနေများ

4.2 နည်းပညာဆိုင်ရာကန့်သတ်ချက်များ

ကန့်သတ်ချက်များ တွေ့ရှိရသည်-

• အများဆုံး အစစ်ခံထောင့်- အလျားလိုက်မှ 45° (ချို့ယွင်းချက်များကို လွန်ကဲခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်)

• DED အလွှာအထူကွဲလွဲမှု- ± 0.12mm အလိုက်သင့် ကိရိယာလမ်းကြောင်းများ လိုအပ်သည်။

• အာကာသယာဉ်အဆင့် ကိရိယာများအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော လုပ်ငန်းစဉ်ပြီးနောက် HIP ကုသမှု

5 နိဂုံး

Hybrid CNC-AM သည် နုတ်နည်းလမ်းများနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ညီမျှမှုကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ် ကိရိယာပြုပြင်ခြင်း အရင်းအမြစ်သုံးစွဲမှုကို 23-42% လျှော့ချပေးသည်။ ပစ္စည်းချွေတာမှုသည် AM လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို အကြောင်းပြုပြီး ပစ္စည်းစုဆောင်းမှုတွင် အလယ်အလတ်ဂျီဩမေတြီရှုပ်ထွေးမှုရှိသော အစိတ်အပိုင်းများအတွက် အကောင်အထည်ဖော်ရန် အကြံပြုထားသည်။ နောက်ဆက်တွဲ သုတေသနပြုချက်များသည် မာကျောသော သံမဏိများ (> 60 HRC) အတွက် စုဆောင်းမှုနည်းဗျူဟာများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ပေးပါမည်။