1 अनुसंधान विधि

1.1 डिज़ाइन फ्रेमवर्क

कार्यप्रवाह को प्रत्येक विनिर्माण चरण—योजक निर्माण, सीएनसी मशीनिंग और परिष्करण—के योगदान को अलग करने के लिए संरचित किया गया था। ज्यामितीय विचलन के प्रति संवेदनशीलता सुनिश्चित करने के लिए, सीढ़ीदार कंधों और आंतरिक चैनलों के साथ एक बेलनाकार परीक्षण घटक का चयन किया गया था। प्रतिकृति सुनिश्चित करने के लिए सभी विनिर्माण मापदंडों को बार-बार परीक्षणों में स्थिर रखा गया था।

1.2 डेटा स्रोत

आयामी और सतह डेटा समान प्रक्रिया सेटिंग्स के तहत उत्पादित 30 नमूनों से प्राप्त किया गया था। माप एक समन्वय मापने की मशीन (सीएमएम), एक लेजर कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप और प्रक्रिया-अंतर्निहित सेंसर के साथ लिए गए थे, जिन्होंने तापमान और स्पिंडल लोड को लॉग किया था। इन उपकरणों का चयन उनके अंशांकन में आसानी और सत्रों में माप सटीकता को पुन: पेश करने की क्षमता के आधार पर किया गया था।

1.3 उपकरण और मॉडल

• 3डी प्रिंटर:एसएलएम सिस्टम, 200 डब्ल्यू फाइबर लेजर, 30 µm परत मोटाई
• सीएनसी मशीन:स्वचालित टूल क्षतिपूर्ति के साथ 5-अक्ष मशीनिंग केंद्र
• परिष्करण उपकरण:सी बी एन मिलिंग हेड, डायमंड अपघर्षक मीडिया
• डेटा मॉडल:विचलन भविष्यवाणी के लिए प्रतिगमन मॉडल, बार-बार माप एनोवा के माध्यम से मान्य
• मशीनिंग और परिष्करण चरणों में उपयोग किए गए सभी मापदंडों को पूर्ण प्रयोगात्मक प्रजनन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए परिशिष्ट ए में सूचीबद्ध किया गया है।

2 परिणाम और विश्लेषण

2.1 आयामी सटीकता

तालिका 1तीन स्थितियों में औसत आयामी विचलन दिखाता है।
हाइब्रिड नमूनों ने विचलन को ±0.015 मिमी से कम बनाए रखा, जबकि योजक-केवल भागों के लिए ±0.042 मिमी था। यह सुधार उन अध्ययनों के अनुरूप है जो रिपोर्ट करते हैं कि पोस्ट-मशीनिंग के दौरान सामग्री का पुनर्वितरण परत-वार गर्मी संचय प्रभावों की भरपाई करता है [1]।

2.2 सतह खुरदरापन

हाइब्रिड परिष्करण ने Ra को औसत 12.4 µm से घटाकर 1.8 µm कर दिया, जैसा कि चित्र 1 में संक्षेपित किया गया है। परिष्करण चरण ने आंशिक रूप से फ्यूज्ड कणों को समाप्त कर दिया और सीढ़ी-चरण कलाकृतियों को कम कर दिया।

2.3 प्रक्रिया दक्षता

चक्र समय विश्लेषण से पता चलता है कि पारंपरिक घटाव मशीनिंग की तुलना में समग्र प्रसंस्करण समय में 23% की कमी आई है। टूल लोड लॉग ने योजक प्रीफॉर्मिंग के बाद छोड़े गए छोटे मशीनिंग भत्ते के कारण स्पिंडल टॉर्क में 9–12% की कमी दिखाई।

2.4 तुलनात्मक व्याख्या

पहले के शोध [2,3] के साथ क्रॉस-रेफरेंस से पता चलता है कि आयामी सुधार हाइब्रिड विनिर्माण के लिए अपेक्षाओं के अनुरूप है। हालांकि, सतह-गुणवत्ता वृद्धि का परिमाण पहले की तुलना में अधिक है, जो संभवतः योजक चरण में परिष्कृत तापमान नियंत्रण के कारण है।

3 चर्चा

3.1 निष्कर्षों की व्याख्या

परिणाम दर्शाते हैं कि हाइब्रिड वर्कफ़्लो धातु पाउडर संलयन की विशिष्ट तापीय अस्थिरता की भरपाई करते हैं। मुद्रित ज्यामिति में डिज़ाइन किया गया मशीनिंग भत्ता गर्मी-प्रेरित विरूपण क्षेत्रों को प्रभावी ढंग से हटा देता है। कम टूल लोड कटिंग किनारों पर कम यांत्रिक तनाव का सुझाव देता है, जो चक्र-समय स्थिरता में योगदान देता है।

3.2 सीमाएँ

अध्ययन एक ही ज्यामिति और धातु मिश्र धातु पर केंद्रित था। परिणाम अधिक जटिल आंतरिक संरचनाओं या विभिन्न तापीय-विस्तार-गुणांक व्यवहार वाली सामग्रियों के साथ भिन्न हो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, केवल एक परिष्करण टूल प्रकार का मूल्यांकन किया गया था।

3.3 व्यावहारिक निहितार्थ

तेज़ पुनरावृत्तियों की आवश्यकता वाले उद्योग—जैसे रोबोटिक्स, एयरोस्पेस घटक और अनुकूलित चिकित्सा उपकरण—पूर्ण घटाव वर्कफ़्लो के बिना सटीकता प्राप्त करने के लिए हाइब्रिड विनिर्माण से लाभान्वित हो सकते हैं। मशीनिंग समय में कमी छोटे-बैच कस्टम ऑर्डर के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है।

4 निष्कर्ष

3डी प्रिंटिंग, सीएनसी मशीनिंग और सतह परिष्करण को संयोजित करने वाला एकीकृत दृष्टिकोण आयामी सटीकता और सतह स्थिरता में सुधार करता है, जबकि चक्र समय को कम करता है। वर्कफ़्लो योजक विनिर्माण के कारण होने वाले ज्यामितीय विरूपण को संबोधित करता है और कड़े सहिष्णुता आवश्यकताओं का समर्थन करता है। भविष्य के कार्य में बहु-सामग्री घटकों, अनुकूली परिष्करण टूलपाथ और मॉडल-संचालित प्रक्रिया अनुकूलन की जांच की जा सकती है।