پوسٹ-پروسیسنگ کے ذریعے اعلی-صحیح رواداری کیسے حاصل کی جائے؟

一، تکنیکی اصول: رواداری کی اصلاح کا ایک طریقہ کار جو مختلف جسمانی شعبوں کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے۔
پوسٹ-پراسیسنگ ٹیکنالوجی مائیکرو اسٹرکچر کو تبدیل کرنے اور پروسیس کیے گئے حصوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے مکینیکل، کیمیکل، تھرموڈینامک اور دیگر جسمانی شعبوں کے مشترکہ اثرات کا استعمال کرتی ہے۔ اس کے کلیدی اصولوں کے تین اہم گروہ ہیں:
مکینیکل تناؤ کے خاتمے کو درست کرنا
جب آپ دھات کے ٹکڑوں کو مشین بناتے ہیں، تو وہ بقایا تناؤ پیدا کریں گے، جس کی وجہ سے ان کی شکل بدل جائے گی۔ مثال کے طور پر، لیزر پگھلنے کے بعد، 3D پرنٹنگ کے ساتھ بنائے گئے ٹائٹینیم الائے پارٹس کا اندرونی تناؤ 200 سے 300 MPa تک ہو سکتا ہے۔ اگر تناؤ میں کمی نہ کی جائے تو رواداری کا انحراف 0.05 ملی میٹر سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ ایک مخصوص فریکوئنسی (عام طور پر 15 اور 100 ہرٹز کے درمیان) پر وائبریشن لگانے سے، وائبریشن ایجنگ ٹیکنالوجی خوردبینی دانوں کو دوبارہ ترتیب دیتی ہے اور تناؤ کے اخراج کی شرح کو 85 فیصد سے زیادہ تک بڑھا دیتی ہے۔ ایک جرمن ایرو اسپیس کارخانہ دار نے یہ طریقہ استعمال کیا، اور سیٹلائٹ کے پرزوں کے لیے قابلیت کی شرح 85% سے 95% تک چلی گئی۔ رواداری کے اتار چڑھاؤ کی حد کو بھی ± 0.003mm تک کاٹ دیا گیا تھا۔
کیمیائی تحلیل کی منتخب اصلاح
انوڈک تحلیل کی شرح کو ایڈجسٹ کرکے، الیکٹرولائٹک پالش کرنے والی تکنیک سطح کے مائکرو جیومیٹرک مورفولوجی کو زیادہ یکساں بناتی ہے۔ مثال کے طور پر، 316L سٹینلیس سٹیل کے اندرونی گہا کو فاسفورک ایسڈ اور سلفرک ایسڈ مکسڈ الیکٹرولائٹ میں 15V کے وولٹیج کے ساتھ 3 منٹ تک علاج کرنے سے سطح کی کھردری کو Ra2.5 μm سے Ra0.4 μm تک کم کیا جا سکتا ہے اور رواداری کے انحراف کو ± 0.2mm سے ±0.0mm تک درست کیا جا سکتا ہے۔ یہ طریقہ کار کے ایندھن کے انجیکٹر کے مائیکرو ہول ٹریٹمنٹ کی طرح پیچیدہ اندرونی گہا کے ڈھانچے پر بہترین کام کرتا ہے، جو مشیننگ سے بچ جانے والے گڑھوں سے چھٹکارا پا سکتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ فیول انجیکشن برابر ہے۔
تھرموڈینامک مرحلے کی منتقلی کی اصلاح
گرمی کے علاج کی تکنیک حرارتی اور ٹھنڈک کے منحنی خطوط کو منظم کرکے مواد کے کرسٹل ڈھانچے کو تبدیل کرتی ہے، جو جہتی رواداری کو ٹھیک کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، T6 تھرمل ٹریٹمنٹ (540 ڈگری سلوشن + 175 ڈگری ایجنگ) ایلومینیم کے مرکب پرزوں کی لکیری توسیع کے گتانک کو 12٪ تک کم کر سکتا ہے اور ان کے جہتی استحکام کو 30٪ تک بڑھا سکتا ہے۔ یہ طریقہ کار امریکی انجن بنانے والی کمپنی ٹربائن ڈسکس کے علاج کے لیے استعمال کرتی ہے۔ یہ رواداری کے اتار چڑھاؤ کی حد کو ± 0.03mm سے ±0.01mm تک کم کرتا ہے اور تھکاوٹ کی زندگی کو اصل سے 2.5 گنا تک بڑھا دیتا ہے۔
2، عمل پر عمل درآمد: ہر صورت حال کے عین مطابق جوابات
1. دھاتی اشیاء کی پروسیسنگ جو 3D پرنٹ کی گئی تھیں۔
دھاتی 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجیز جیسے SLM اور EBM پیچیدہ ڈھانچے بنا سکتی ہیں، لیکن سطح کی کھردری عام طور پر Ra10-20 μm ہوتی ہے، اور غیر فیوزڈ پاؤڈر جیسے مسائل ہیں۔ پروسیسنگ کے بعد رواداری کو منظم کرنے کے لیے، آپ کو تین چیزیں کرنے کی ضرورت ہے:
سپورٹ سٹرکچر کو ہٹانے کے لیے، واٹر جیٹ کٹنگ یا الیکٹریکل ڈسچارج مشیننگ (EDM) استعمال کریں۔ یہ مکینیکل کلیمپنگ کی وجہ سے شکل کو بدلنے سے روکے گا۔ مثال کے طور پر، GE ایوی ایشن LEAP انجنوں کے لیے فیول نوزلز بناتے وقت سپورٹ کو درست طریقے سے دور کرنے اور رواداری کی غلطیوں کو ± 0.008mm کے اندر رکھنے کے لیے EDM کا استعمال کرتی ہے۔
سطح کی کثافت کا علاج: گرم آئسوسٹیٹک پریسنگ (HIP) غیر محفوظ مواد پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 1200 ڈگری اور 150 MPa پر 4 گھنٹے کے علاج کے بعد، porosity کو 5% سے 0.1% تک کم کیا جا سکتا ہے، اور جہتی سکڑنے کی شرح کو 0.3% سے 0.5% تک رکھا جا سکتا ہے، جو برداشت میں درستگی کو یقینی بناتا ہے۔
درست پالش: کھرچنے والی بہاؤ پالش کرنے والی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، اندرونی گہا کی کھردری کو 10 منٹ کے لیے 0.5MPa کے دباؤ پر سلکان کاربائیڈ ابریسیو کے ساتھ علاج کرکے Ra12 μm سے Ra0.8 μm تک کم کیا جا سکتا ہے۔ رواداری کے اتار چڑھاو کو ± 0.005mm سے نیچے رہنا چاہیے۔
2. CNC مشینی اجزاء کی پروسیسنگ کے بعد
اگرچہ CNC مشینی بہت درست ہو سکتی ہے، لیکن ٹول پہننے اور تھرمل مسخ جیسی چیزیں اب بھی رواداری کی غلطیوں کا سبب بن سکتی ہیں۔ پوسٹ- پروسیسنگ کو بعد میں آنے والی ٹیکنالوجیز کے ساتھ مربوط کیا جانا چاہیے:
ذہین ٹول معاوضہ: سینسر اصل وقت میں ٹول کے قطر میں تغیرات پر نظر رکھتے ہیں اور خود بخود کاٹنے والے راستوں کو ڈھال لیتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جب ٹول 0.03mm تک کم ہو جائے تو Fanuc CNC سسٹم خود بخود کوآرڈینیٹ ویلیوز کو ٹھیک کر سکتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ یپرچر کی رواداری ± 0.005mm پر رہے۔
کم-درجہ حرارت کو ٹھنڈا کرنے کا علاج: پروسیسنگ کے دوران، مائع نائٹروجن کو مسلسل -40 ڈگری پر چھڑکیں تاکہ ورک پیس کا درجہ حرارت 2 ڈگری سے زیادہ تبدیل نہ ہو۔ یہ ورک پیس کو بہت زیادہ پھیلنے اور جہتی تغیر پیدا کرنے سے روکتا ہے۔ پتلی دیواروں والے حصوں کی رواداری سرٹیفیکیشن کی شرح 78% سے بڑھ کر 95% تک پہنچ گئی جب ایک جاپانی کمپنی جو درست پرزہ بناتی ہے اس طریقہ کو استعمال کرتی ہے۔
لیزر انٹرفیرومیٹر کے ساتھ کیلیبریشن: مستقل بنیادوں پر لیزر انٹرفیرومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے یہ چیک کریں کہ مشین ٹول کتنی درست پوزیشن میں ہے اور معاوضے کے الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی ہندسی خرابی کو دور کریں۔ انشانکن کے بعد، مثال کے طور پر، پانچ-محور مشینی مرکز کی مقامی جگہ کی درستگی 0.015mm/1000mm سے 0.005mm/1000mm تک جا سکتی ہے۔
3. جامع مواد کے حصوں کے علاج کے بعد
پروسیسنگ کے بعد، مرکب مواد (ایسے پلاسٹک جو کاربن فائبر سے مضبوط ہوتے ہیں) میں خرابی کا امکان ہوتا ہے جیسے ڈیلامینیشن اور گڑ۔ رواداری کا کنٹرول پوسٹ-پروسیسنگ کے ذریعے کیا جانا چاہیے۔
الٹراسونک صفائی: الٹراسونک لہروں کا استعمال کرتے ہوئے 40 کلو ہرٹز کی فریکوئنسی پر 10 منٹ تک صفائی کرنے سے 90 فیصد سے زیادہ پروسیسنگ کی باقیات سے نجات مل سکتی ہے۔ یہ اسمبلی کے دوران ذرہ کی سرایت کو رواداری کے انحراف کا سبب بننے سے روکتا ہے۔
لیزر پالش کرنا: کناروں کو مائیکرو-پراسیس کرنے کے لیے نینو سیکنڈ لیزر (پلس چوڑائی 100ns) کا استعمال کرتے ہوئے، 0.001 اور 0.005mm کے درمیان مواد کو ہٹانا، اور ± 0.05mm سے ± 0.01mm تک رواداری کے فرق کو درست کرنا۔
ویکیوم ہاٹ پریسنگ ٹریٹمنٹ: ویکیوم میں 180 ڈگری پر 30 منٹ اور 5 ایم پی اے پر گرم دبانے سے مرکب مواد میں تناؤ کے ارتکاز سے نجات مل سکتی ہے اور سائز کے لحاظ سے اسے 40 فیصد زیادہ مستحکم بنایا جا سکتا ہے۔
3، صنعت کا اطلاق: اعلیٰ-مینوفیکچرنگ سیکٹر میں عام مثالیں۔
1. ایرو اسپیس کا میدان
بوئنگ 787 ڈریم لائنر کے انجن کے بلیڈ بنانے کے لیے SLM ٹیکنالوجی کے استعمال کے بعد، مندرجہ ذیل پوسٹ- پروسیسنگ کے مراحل رواداری کو منظم کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں:
HIP ٹریٹمنٹ کے لیے، مواد کو 1250 ڈگری اور 170 MPa پر 6 گھنٹے کے لیے گرم کریں تاکہ اندرونی چھیدوں سے چھٹکارا حاصل کیا جا سکے اور سائز سکڑنے کی شرح کو 0.4% پر رکھیں۔
الیکٹرولائٹک پالش: Ra15 μm سے Ra0.2 μm تک، اور ± 0.03mm سے ± 0.005mm تک رواداری کے انحراف کو درست کرنے کے لیے، سطح کو ہموار کرنے کے لیے 5 منٹ کے لیے 12V وولٹیج کے ساتھ فاسفیٹ-کی بنیاد پر الیکٹرولائٹ استعمال کریں۔
لیزر پیمائش: بلیڈ کو پورے سائز میں چیک کرنے کے لیے ایک تھری-کوآرڈینیٹ میجرنگ مشین (سی ایم ایم) کا استعمال کیا جاتا ہے، اور مشینی راستے کو ٹھیک کرنے کے لیے ریورس انجینئرنگ کی جاتی ہے تاکہ رواداری درست ہو۔
2. کاریں بنانے کے کاروبار میں
ہائبرڈ ٹرانسمیشن والو باڈیز بنانے میں، ٹویوٹا مندرجہ ذیل پوسٹ- پروسیسنگ کے طریقے استعمال کرتا ہے:
الیکٹرولائٹک ڈیبرنگ: کراس ہولز پر گڑھوں سے چھٹکارا حاصل کرنے کے لیے NaCl الیکٹرولائٹ میں 10A/cm² کی موجودہ کثافت 2 منٹ کے لیے استعمال کریں اور یقینی بنائیں کہ ہائیڈرولک سسٹم سیل ہے۔
کھرچنے والی فلو پالشنگ: اندرونی گہا کو کم کھردرا بنانے کے لیے 0.3MPa کے دباؤ پر 800 میش سلکان کاربائیڈ کھرچنے والا 3 منٹ کے لیے استعمال کریں، Ra3.2 μm سے Ra0.4 μm تک، برداشت کی حد ± 0.008mm سے کم کے ساتھ۔
آن لائن پتہ لگانا: ریئل ٹائم میں یپرچر کے سائز پر نظر رکھنے کے لیے پروسیسنگ لائن میں لیزر سکینر شامل کرنا، فیڈ بیک کنٹرول کی بنیاد پر پروسیسنگ کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرنا، اور رواداری پاس کی شرح کو 99.2% تک بڑھانا۔
3. طبی آلات کا میدان
مندرجہ ذیل پوسٹ-پراسیسنگ کے اقدامات جانسن اینڈ جانسن ڈی پیو سنتھیس کو ایسیٹیبلر کپ بنانے میں مدد کرتے ہیں جو رواداری کے لحاظ سے بایو مطابقت پذیر اور درست دونوں ہیں:
الیکٹرولائٹک پالش: Ti6Al4V سبسٹریٹ کی سطح کی کھردری کو Ra3.2 μm سے Ra0.2 μm تک کم کریں اور ان ذرات سے چھٹکارا حاصل کریں جو SLM مولڈنگ کے دوران فیوز نہیں ہوئے تھے۔
مائیکرو آرک آکسیڈیشن: 20 μm موٹی آکسائیڈ کوٹنگ بنانے کے لیے 5 منٹ کے لیے سلیکیٹ الیکٹرولائٹ میں 300V وولٹیج استعمال کریں جس میں ہائیڈروکسیپیٹائٹ ہو۔ یہ ہڈیوں کے بندھن کو 40% مضبوط بناتا ہے اور برداشت کے انحراف کو ± 0.005mm کے اندر رکھتا ہے۔
ایسپٹک پیکیجنگ: پرزوں کو ایتھیلین آکسائیڈ سے جراثیم سے پاک کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ وہ ایک ساتھ رکھنے سے پہلے ISO 13485 معیارات پر پورا اترتے ہیں۔ یہ پرزوں کے سائز کو تبدیل کرنے سے آلودگی کو برقرار رکھتا ہے۔