सीएनसी मशीनीकृत भागों का ताप उपचार

कठोरता, शक्ति, या मशीनीयता जैसे प्रमुख भौतिक गुणों में काफी सुधार करने के लिए कई धातु मिश्र धातुओं पर गर्मी उपचार लागू किया जा सकता है।ये परिवर्तन सूक्ष्म संरचना में परिवर्तन के कारण होते हैं, कभी-कभी सामग्री की रासायनिक संरचना में परिवर्तन के कारण।

इन उपचारों में धातु मिश्र धातुओं को (आमतौर पर) अत्यधिक तापमान पर गर्म करना और फिर उन्हें नियंत्रित परिस्थितियों में ठंडा करना शामिल है।जिस तापमान पर सामग्री गरम की जाती है, तापमान बनाए रखने का समय, और शीतलन दर धातु मिश्र धातु के अंतिम भौतिक गुणों को बहुत प्रभावित करेगी।
इस पत्र में, हम सीएनसी मशीनिंग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले धातु मिश्र धातुओं से संबंधित गर्मी उपचार की समीक्षा करते हैं।अंतिम भाग के गुणों पर इन प्रक्रियाओं के प्रभाव का वर्णन करके, यह लेख आपको अपने आवेदन के लिए सही सामग्री चुनने में मदद करेगा।
गर्मी उपचार कब करें
निर्माण प्रक्रिया के दौरान धातु मिश्र धातुओं पर हीट ट्रीटमेंट लागू किया जा सकता है।सीएनसी मशीनीकृत भागों के लिए, गर्मी उपचार आम तौर पर लागू होता है:

सीएनसी प्रसंस्करण से पहले: जब तैयार मानक धातु मिश्र धातुओं की आवश्यकता होती है, तो सीएनसी सेवा प्रदाता सीधे स्टॉक सामग्री से भागों को संसाधित करेंगे।यह आमतौर पर लीड टाइम को छोटा करने का सबसे अच्छा विकल्प है।
सीएनसी मशीनिंग के बाद: कुछ गर्मी उपचार सामग्री की कठोरता में काफी वृद्धि करते हैं या बनाने के बाद परिष्करण चरणों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।इन मामलों में, सीएनसी प्रसंस्करण के बाद गर्मी उपचार किया जाता है, क्योंकि उच्च कठोरता सामग्री की मशीनीयता को कम कर देगी।उदाहरण के लिए, यह सीएनसी मशीनिंग उपकरण स्टील भागों के लिए मानक अभ्यास है।
सीएनसी सामग्री का सामान्य ताप उपचार: एनीलिंग, तनाव से राहत और तड़के
एनीलिंग, तड़के और तनाव से राहत देने वाले सभी में एक धातु मिश्र धातु को उच्च तापमान पर गर्म करना और फिर सामग्री को धीरे-धीरे ठंडा करना शामिल है, आमतौर पर हवा में या ओवन में।वे उस तापमान में भिन्न होते हैं जिस पर सामग्री को गर्म किया जाता है और जिस क्रम में इसे बनाया जाता है।
एनीलिंग प्रक्रिया के दौरान, धातु को बहुत अधिक तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर वांछित सूक्ष्म संरचना प्राप्त करने के लिए धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है।एनीलिंग आमतौर पर सभी धातु मिश्र धातुओं को बनाने के बाद और किसी भी आगे की प्रक्रिया से पहले उन्हें नरम करने और उनकी मशीनेबिलिटी में सुधार करने के लिए लागू किया जाता है।यदि कोई अन्य गर्मी उपचार निर्दिष्ट नहीं है, तो अधिकांश सीएनसी मशीनीकृत भागों में एनील्ड अवस्था में भौतिक गुण होंगे।
तनाव से राहत में उच्च तापमान (लेकिन एनीलिंग से कम) के लिए हीटिंग भागों शामिल हैं, जो आमतौर पर विनिर्माण के दौरान उत्पन्न अवशिष्ट तनाव को खत्म करने के लिए सीएनसी मशीनिंग के बाद उपयोग किया जाता है।इस तरह, अधिक सुसंगत यांत्रिक गुणों वाले भागों का उत्पादन किया जा सकता है।
टेम्परिंग भी भागों को एनीलिंग तापमान से कम तापमान पर गर्म करता है, आमतौर पर कम कार्बन स्टील (1045 और ए 36) और मिश्र धातु इस्पात (4140 और 4240) के शमन के बाद उनकी भंगुरता को कम करने और उनके यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है।

बुझाना
शमन में धातु को बहुत अधिक तापमान पर गर्म करना और फिर इसे तेजी से ठंडा करना शामिल है, आमतौर पर सामग्री को तेल या पानी में डुबो कर या ठंडी हवा की धारा में उजागर करके।सामग्री के गर्म होने पर होने वाले सूक्ष्म संरचना में तेजी से शीतलन "ताला" करता है, जिसके परिणामस्वरूप भागों की अत्यधिक कठोरता होती है।
सीएनसी प्रसंस्करण (तेल में ब्लेड को विसर्जित करने वाले लोहार के बारे में सोचें) के बाद भागों को आमतौर पर विनिर्माण प्रक्रिया के अंतिम चरण के रूप में बुझाया जाता है, क्योंकि कठोरता में वृद्धि से सामग्री को संसाधित करना अधिक कठिन हो जाता है।
अत्यधिक उच्च सतह कठोरता विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए सीएनसी मशीनिंग के बाद टूल स्टील को बुझाया जाता है।परिणामी कठोरता को तड़के की प्रक्रिया का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, टूल स्टील ए 2 में शमन के बाद 63-65 रॉकवेल सी की कठोरता होती है, लेकिन 42-62 एचआरसी के बीच कठोरता के लिए इसे टेम्पर्ड किया जा सकता है।तड़का भागों के सेवा जीवन को लम्बा खींच सकता है, क्योंकि तड़के से भंगुरता कम हो सकती है (सबसे अच्छा परिणाम तब प्राप्त किया जा सकता है जब कठोरता 56-58 HRC हो)।

तेजी से सख्त होना
वर्षा का सख्त होना या बुढ़ापा एक ही प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले दो शब्द हैं।वर्षा सख्त करना एक तीन-चरणीय प्रक्रिया है: सबसे पहले, सामग्री को उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, फिर बुझाया जाता है, और अंत में लंबे समय तक (उम्र बढ़ने) के लिए कम तापमान पर गर्म किया जाता है।यह विभिन्न घटकों के असतत कणों के रूप में मिश्र धातु तत्वों के विघटन और धातु मैट्रिक्स में उनके समान वितरण की ओर जाता है, जैसे कि चीनी के क्रिस्टल घोल को गर्म करते समय पानी में घुल जाते हैं।
वर्षा सख्त होने के बाद, धातु मिश्र धातुओं की ताकत और कठोरता तेजी से बढ़ती है।उदाहरण के लिए, 7075 एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, जिसका उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस उद्योग में स्टेनलेस स्टील के बराबर तन्य शक्ति वाले भागों के निर्माण के लिए किया जाता है, और इसका वजन 3 गुना से कम होता है।निम्न तालिका एल्यूमीनियम 7075 में सख्त वर्षा के प्रभाव को दर्शाती है:
सभी धातुओं को इस तरह से गर्मी का इलाज नहीं किया जा सकता है, लेकिन संगत सामग्री को सुपरलॉय माना जाता है और बहुत उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।सीएनसी में उपयोग की जाने वाली सबसे आम वर्षा सख्त मिश्र निम्नानुसार हैं:
केस सख्त और कार्बराइजिंग

केस हार्डनिंग गर्मी उपचार की एक श्रृंखला है, जो भागों की सतह को उच्च कठोरता बना सकती है जबकि रेखांकित सामग्री नरम रहती है।यह आमतौर पर पूरे आयतन में भाग की कठोरता को बढ़ाने के लिए बेहतर होता है (जैसे शमन करके), क्योंकि कठिन भाग भी अधिक भंगुर होते हैं।
कार्बराइजिंग गर्मी उपचार को सख्त करने का सबसे आम मामला है।इसमें कार्बन समृद्ध वातावरण में कम कार्बन स्टील को गर्म करना और फिर धातु मैट्रिक्स में कार्बन को लॉक करने के लिए भागों को बुझाना शामिल है।यह स्टील की सतह की कठोरता को बढ़ाता है, जैसे एनोडाइजिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की सतह की कठोरता को बढ़ाता है।
अपने आदेश में गर्मी उपचार कैसे निर्दिष्ट करें:
जब आप सीएनसी ऑर्डर देते हैं, तो आप तीन तरीकों से हीट ट्रीटमेंट का अनुरोध कर सकते हैं:
विनिर्माण मानकों का संदर्भ लें: कई ताप उपचार मानकीकृत और व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं (6061-T6, 7075-T6, आदि) में T6 संकेतक इंगित करते हैं कि सामग्री में कठोर वर्षा हुई है।
आवश्यक कठोरता निर्दिष्ट करें: यह उपकरण स्टील्स के ताप उपचार और केस सख्त को निर्दिष्ट करने के लिए एक सामान्य तरीका है।यह निर्माता को सीएनसी मशीनिंग के बाद आवश्यक गर्मी उपचार की व्याख्या करेगा।उदाहरण के लिए, D2 टूल स्टील के लिए, आमतौर पर 56-58 HRC की कठोरता की आवश्यकता होती है।

गर्मी उपचार चक्र निर्दिष्ट करें: जब आवश्यक गर्मी उपचार का विवरण ज्ञात हो, तो ऑर्डर देते समय इन विवरणों को आपूर्तिकर्ता को सूचित किया जा सकता है।यह आपको एप्लिकेशन के भौतिक गुणों को विशेष रूप से संशोधित करने की अनुमति देता है।बेशक, इसके लिए उन्नत धातुकर्म ज्ञान की आवश्यकता है।
अंगूठे का नियम
1. आप विशिष्ट सामग्रियों का हवाला देकर, कठोरता आवश्यकताओं को प्रदान करके या उपचार चक्र का वर्णन करके सीएनसी प्रसंस्करण क्रम में गर्मी उपचार निर्दिष्ट कर सकते हैं।
2. सबसे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए वर्षा सख्त मिश्र धातुओं (जैसे अल 6061-टी6, अल 7075-टी6 और एसएस 17-4) का चयन करें क्योंकि उनके पास बहुत अधिक शक्ति और कठोरता है।
3. जब पूरे भाग की मात्रा के भीतर कठोरता में सुधार करना आवश्यक होता है, तो शमन को प्राथमिकता दी जाती है, और कठोरता को बढ़ाने के लिए केवल सतह सख्त (कार्बराइजिंग) की जाती है।