ለመሳሪያ ጥገና የተቀነሰ ከድብልቅ CNC-AM ጋር

ፒኤፍቲ፣ ሼንዘን

ይህ ጥናት የባህላዊ ተቀናሽ የCNC ማሽነሪ ውጤታማነትን ከኢንዱስትሪ መሳሪያ ጥገና ጋር በማነፃፀር ከታዳጊ CNC-Additive Manufacturing (AM) ጋር ያወዳድራል። የአፈጻጸም መለኪያዎች (የጥገና ጊዜ፣ የቁሳቁስ ፍጆታ፣ የሜካኒካል ጥንካሬ) የተበላሹ የቴምብር ሞቶች ላይ ቁጥጥር የተደረገባቸው ሙከራዎችን በመጠቀም ነው። ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት የተዳቀሉ ዘዴዎች የቁሳቁስ ብክነትን በ28-42% ይቀንሳሉ እና የጥገና ዑደቶችን በ15-30% እና በተቀነሰ-ብቻ አቀራረቦች ያሳጥራሉ። ማይክሮስትራክቸራል ትንተና በድብልቅ-ጥገና ክፍሎች ውስጥ ተመጣጣኝ የመሸከምና ጥንካሬ (የመጀመሪያው መሣሪያ ≥98%) ያረጋግጣል። ዋናው ገደብ ለ AM ማስቀመጫ የጂኦሜትሪክ ውስብስብነት ገደቦችን ያካትታል። እነዚህ ግኝቶች ድቅል CNC-AM ለዘላቂ መሳሪያ ጥገና አዋጭ ስትራቴጂ ያሳያሉ።

1 መግቢያ

የመሳሪያ ውድቀት የማምረቻ ኢንዱስትሪዎችን በዓመት $240B ያስከፍላል (NIST፣ 2024)። ባህላዊ የተቀነሰ የCNC ጥገና የተበላሹ ክፍሎችን በወፍጮ/መፍጨት ያስወግዳል፣ ብዙ ጊዜ > 60% ሊታደጉ የሚችሉ ነገሮችን ያስወግዳል። ድቅል CNC-AM ውህደት (በቀጥታ የኃይል ማጠራቀሚያ በነባር መሳሪያዎች ላይ) የሀብት ቅልጥፍናን እንደሚሰጥ ቃል ገብቷል ነገር ግን የኢንዱስትሪ ማረጋገጫ የለውም። ይህ ጥናት የጅብሪድ የስራ ፍሰቶችን እና ከፍተኛ ዋጋ ላለው የመሳሪያ ጥገና ከተለመዱት የመቀነስ ዘዴዎች ጋር ያለውን የስራ ጥቅማጥቅሞች ይቆጥራል።

2 ዘዴ

2.1 የሙከራ ንድፍ

አምስት የተበላሹ H13 ብረት ማህተም ይሞታል (ልኬቶች: 300 × 150 × 80 ሚሜ) ሁለት የጥገና ፕሮቶኮሎች ተካሂደዋል:

• ቡድን A (የተቀነሰ)
  - በ5-ዘንግ ወፍጮ (DMG MORI DMU 80) ጉዳቱን ማስወገድ
  - የብየዳ መሙያ ማስቀመጫ (GTAW)
  - ማሽንን ወደ ኦሪጅናል CAD ጨርስ

• ቡድን B (ድብልቅ)
  - አነስተኛ ጉድለት ማስወገድ (<1ሚሜ ጥልቀት)
  - Meltio M450 (316 ኤል ሽቦ) በመጠቀም የዲኢዲ ጥገና
  - የሚለምደዉ የCNC ማሻሻያ (Siemens NX CAM)

2.2 የውሂብ ማግኛ

• የቁሳቁስ ቅልጥፍና፡ የጅምላ መለኪያዎች ቅድመ/ድህረ-ጥገና (ሜትለር XS205)

• የጊዜ ክትትል፡ የሂደት ክትትል በአዮቲ ዳሳሾች (ToolConnect)

• ሜካኒካል ሙከራ;
  - ጠንካራነት ካርታ ስራ (Buehler IndentaMet 1100)
  - ከተስተካከሉ ዞኖች የመለጠጥ ናሙናዎች (ASTM E8 / E8M).

3 ውጤቶች እና ትንታኔ

3.1 የሀብት አጠቃቀም

ሠንጠረዥ 1፡ የጥገና ሂደት መለኪያዎች ንጽጽር

3.2 ሜካኒካል ታማኝነት

ድቅል-የተጠገኑ ናሙናዎች ታይተዋል፡-

• የማይለዋወጥ ጥንካሬ (52-54 HRC ከዋናው 53 HRC)

• የመጨረሻው የመሸከም አቅም: 1,890 MPa (± 25 MPa) - 98.4% የመሠረት ቁሳቁስ

• በድካም ፍተሻ ውስጥ የፊት ገጽታ ላይ መገለል የለም (10⁶ ዑደቶች በ 80% ጭንቀትን ይፈጥራሉ)

ምስል 1፡ የድብልቅ መጠገኛ በይነገጽ (ሴም 500×) ጥቃቅን መዋቅር
ማሳሰቢያ፡ በተዋሃዱ ወሰን ላይ ያለው እኩል የእህል መዋቅር ውጤታማ የሙቀት አስተዳደርን ያሳያል።

4 ውይይት

4.1 ተግባራዊ እንድምታዎች

የ 28.9% ጊዜ ቅነሳው የጅምላ ቁሳቁሶችን ማስወገድን ከማስወገድ ይመነጫል. ድብልቅ ማቀነባበር ለሚከተሉት ጠቃሚ ነው-

• የቆየ መሳሪያ ከተቋረጠ የቁስ ክምችት ጋር

• ከፍተኛ-ውስብስብነት ያላቸው ጂኦሜትሪዎች (ለምሳሌ፣ ተስማሚ የማቀዝቀዝ ቻናሎች)

• ዝቅተኛ-ጥራዝ ጥገና ሁኔታዎች

4.2 ቴክኒካዊ ገደቦች

የተስተዋሉ ገደቦች፡-

• ከፍተኛው የማስቀመጫ አንግል፡ 45° ከአግድም (ከመጠን በላይ የተንጠለጠሉ ጉድለቶችን ይከላከላል)

• የDED ንብርብር ውፍረት ልዩነት፡ ± 0.12ሚሜ የሚለምደዉ የመሳሪያ መንገዶችን ይፈልጋል

• ከሂደቱ በኋላ የኤችአይፒ ህክምና ለኤሮስፔስ ደረጃ መሳሪያዎች አስፈላጊ

5 መደምደሚያ

Hybrid CNC-AM የመሳሪያውን የመጠገን ሃብት ፍጆታ በ23-42% ይቀንሳል ከተቀነሱ ዘዴዎች ጋር መካኒካል እኩልነትን ይጠብቃል። የቁሳቁስ ቁጠባዎች AM የስራ ማስኬጃ ወጪዎችን በሚያረጋግጡበት መጠነኛ የጂኦሜትሪክ ውስብስብነት ላላቸው አካላት ትግበራ ይመከራል። ቀጣይ ምርምር ለጠንካራ የመሳሪያ ብረቶች (>60 HRC) የማስቀመጫ ስልቶችን ያዘጋጃል።