PFT, शेन्ज़ेन
CNC मशीनिंग द्वारा अग्निरोधी पॉलीईथरईथरकेटोन (PEEK) को काटने से अक्सर महीन कणों के जमाव के कारण फिल्टर बंद हो जाते हैं। इस समस्या को कम करने के लिए कटिंग पैरामीटर, टूल ज्यामिति और चिप निकासी विधियों का अनुकूलन करके एक मशीनिंग रणनीति विकसित की गई थी। नियंत्रित परीक्षणों में पारंपरिक ड्राई मिलिंग की तुलना उच्च-दबाव वाले शीतलक और वैक्यूम-सहायक निष्कर्षण से की गई। परिणाम बताते हैं कि चार-फ्लूट एंड मिल के साथ उच्च-दबाव वाला शीतलक फिल्टर सतहों पर कणों के चिपकने को काफी कम कर देता है। डेटा पुष्टि करते हैं कि फिल्टर बंद होना 63% तक कम हो जाता है, जबकि सतह की अखंडता और आयामी सहनशीलता बनी रहती है। यह दृष्टिकोण औद्योगिक उत्पादन में अग्निरोधी PEEK की CNC मशीनिंग के लिए एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य समाधान प्रदान करता है।
अग्निरोधी PEEK का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, चिकित्सा उपकरणों और अर्धचालक उपकरणों में उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें उत्कृष्ट यांत्रिक स्थिरता और लौ प्रतिरोध होता है। हालाँकि, इसकी मशीनिंग एक बार-बार आने वाली चुनौती प्रस्तुत करती है: शीतलक या वैक्यूम सिस्टम में फिल्टर माइक्रो-कणों के निर्माण के कारण तेजी से बंद हो जाते हैं। इससे डाउनटाइम, रखरखाव लागत और अधिक गरम होने का जोखिम बढ़ जाता है। पिछले अध्ययनों में PEEK की मशीनिंग में सामान्य कठिनाइयों की सूचना दी गई है, लेकिन कुछ ने CNC कटिंग के दौरान फिल्टर बंद होने की विशिष्ट समस्या का समाधान किया है। वर्तमान कार्य मशीनिंग दक्षता बनाए रखते हुए बंद होने को कम करने के लिए पुन: प्रस्तुत करने योग्य विधियों पर केंद्रित है।
तीन मशीनिंग सेटअप का उपयोग करके एक तुलनात्मक अध्ययन किया गया:
ड्राई मिलिंगएक मानक कार्बाइड एंड मिल के साथ।
बाढ़ शीतलक मिलिंग8 बार दबाव के साथ।
उच्च-दबाव शीतलक मिलिंगवैक्यूम-सहायक निष्कर्षण के साथ (16 बार)।
मशीनिंग परीक्षण 3-अक्ष CNC मिलिंग सेंटर (DMG मोरी CMX 1100 V) पर किए गए थे। अग्निरोधी PEEK प्लेटों (30 × 20 × 10 मिमी) को 200 से 600 मिमी/मिनट तक की फीड दरों और 4,000 से 10,000 आरपीएम तक की स्पिंडल गति का उपयोग करके काटा गया था। फिल्टर बंद होने की निगरानी हर 10 मिनट में शीतलक प्रवाह प्रतिरोध और कण निर्माण को मापकर की गई।
दो-फ्लूट और चार-फ्लूट ज्यामिति वाले कार्बाइड उपकरणों का परीक्षण किया गया। उपकरण पहनने, चिप आकार वितरण और सतह खुरदरापन (Ra) दर्ज किया गया। प्रयोगों को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता सुनिश्चित करने के लिए तीन बार दोहराया गया।
जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है, ड्राई मिलिंग के परिणामस्वरूप तेजी से बंद हो गया, जिसके लिए 40 मिनट के बाद फिल्टर की सफाई की आवश्यकता होती है। बाढ़ शीतलक ने बंद होने में देरी की लेकिन संचय को रोका नहीं। वैक्यूम-सहायक निष्कर्षण के साथ उच्च-दबाव वाले शीतलक ने सफाई की आवश्यकता से पहले फिल्टर के जीवन को 120 मिनट से अधिक तक बढ़ा दिया।
तालिका 1 विभिन्न स्थितियों में फिल्टर बंद होने का समय
| मशीनिंग विधि | औसत। बंद होने का समय (मिनट) | बंद होने में कमी (%) |
|---|---|---|
| ड्राई मिलिंग | 40 | – |
| बाढ़ शीतलक (8 बार) | 75 | 25% |
| उच्च-दबाव शीतलक + वैक्यूम | 120 | 63% |
चार-फ्लूट एंड मिल ने महीन चिप्स का उत्पादन किया लेकिन दो-फ्लूट संस्करण की तुलना में फिल्टर से कम चिपकने के साथ। इसने चिकनी शीतलक परिसंचरण और कम फिल्टर बाधा में योगदान दिया।
सतह खुरदरापन सभी विधियों के लिए Ra 0.9–1.2 µm के भीतर रहा, उच्च-दबाव वाले शीतलक स्थितियों के तहत कोई महत्वपूर्ण गिरावट नहीं देखी गई।
फिल्टर बंद होने में कमी के दो तंत्रों के कारण है: (1) उच्च-दबाव वाला शीतलक चिप्स को माइक्रो-कणों में टूटने से पहले फैलाता है, और (2) वैक्यूम निष्कर्षण हवा में मौजूद धूल के पुन: परिसंचरण को कम करता है। उपकरण ज्यामिति भी एक भूमिका निभाती है, क्योंकि मल्टी-फ्लूट डिज़ाइन छोटे, अधिक प्रबंधनीय चिप्स उत्पन्न करते हैं। इस अध्ययन की सीमाएँ एक ही PEEK ग्रेड का उपयोग और केवल मिलिंग स्थितियों के तहत मशीनिंग हैं। अतिरिक्त शोध को टर्निंग और ड्रिलिंग संचालन के साथ-साथ वैकल्पिक उपकरण कोटिंग्स तक विस्तारित करना चाहिए।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ अग्निरोधी PEEK की CNC कटिंग के दौरान फिल्टर बंद होने को काफी कम कर सकती हैं। वैक्यूम निष्कर्षण और चार-फ्लूट टूल ज्यामिति के साथ उच्च-दबाव वाला शीतलक सतह की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए बंद होने की आवृत्ति में 63% की कमी प्रदान करता है। ये निष्कर्ष एयरोस्पेस और चिकित्सा उपकरण निर्माण में व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग का समर्थन करते हैं, जहां स्वच्छ मशीनिंग वातावरण महत्वपूर्ण हैं। भविष्य के कार्य को मल्टी-शिफ्ट उत्पादन में इन विधियों की मापनीयता का मूल्यांकन करना चाहिए।
