सुपरमिश्र धातु लंबे छिद्र वाले घटकों के लिए इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग

लंबे छिद्र वाले घटकों के लिए EDM की मुख्य तकनीक

CNC ड्रिलिंग और EDM को संयोजित करने से निकेल-आधारित सुपरमिश्र धातुओं में सटीक, बुर-रहित छिद्र बनाए जा सकते हैं, जहां यांत्रिक विधियां अपर्याप्त साबित होती हैं।

• स्टार्ट-होल EDM 0.5 मिमी से कम पायलट बोर्स के लिए

• सिंकर EDM आंतरिक गुहा निर्माण के लिए

• रोटरी और ऑर्बिटल EDM कोणीय या वक्र पास बनाने के लिए

• CMSX और Inconel में 20×D से अधिक लंबाई-से-व्यास अनुपात के लिए हाइब्रिड EDM-ड्रिलिंग वर्कफ़्लो

EDM कठिन-से-मशीन किए जाने वाले मिश्र धातुओं में न्यूनतम थर्मल क्षति और बेहतर आकार नियंत्रण प्रदान करता है।

EDM-ड्रिल्ड विशेषताओं के लिए विशिष्ट सुपरमिश्र धातु सामग्री

जब ज्यामिति की जटिलता या टूल विक्षेपण पारंपरिक ड्रिलिंग दृष्टिकोणों को सीमित करता है, तो EDM का उपयोग किया जाता है।

केस स्टडी: CMSX-4 लंबे छिद्र EDM शीतलित टर्बाइन लाइनर

परियोजना पृष्ठभूमि

एक प्रमुख एयरोस्पेस ग्राहक को CMSX-4 टर्बाइन लाइनर में 35° के कोण पर 10 मिमी दीवार की मोटाई में 0.4 मिमी व्यास वाले छिद्रों की आवश्यकता थी। यांत्रिक ड्रिलिंग से जलने के निशान और दरार शुरू होने का कारण बना। EDM ने ±0.008 मिमी के भीतर छिद्र की सटीकता और 2 μm से कम पुनः कास्ट परत प्राप्त की।

विशिष्ट लंबे छिद्र EDM घटक मॉडल और अनुप्रयोग

घटक कार्यक्षमता हाइब्रिड EDM-ड्रिलिंग तकनीकों के माध्यम से बनाए गए परिशुद्ध तरल और गैस प्रवाह पथों पर निर्भर करती है।

लंबे छिद्र वाले सुपरमिश्र धातु घटकों के लिए EDM मशीनिंग चुनौतियां

1. 20×D से अधिक पहलू अनुपात के लिए रोटरी EDM और रियल-टाइम फ्लशिंग की आवश्यकता होती है

2. थकान-महत्वपूर्ण भागों के लिए पुनः कास्ट परत नियंत्रण 2 μm से कम होना चाहिए

3. 30° से अधिक कोणीय बोर्स स्टार्ट-होल संरेखण और इलेक्ट्रोड पथ को जटिल बनाते हैं

4. थर्मल चालकता में भिन्नता असंगत स्पार्क इरोजन और आयामी विचलन का कारण बनती है

5. Inconel में सतह ऑक्सीकरण को संक्षारण को रोकने के लिए EDM के बाद पैसीवेशन की आवश्यकता होती है

EDM ड्रिल्ड सुपरमिश्र धातु ज्यामिति के लिए समाधान

• स्टार्ट-होल EDM + ऑर्बिटल ड्रिलिंग ने 6 μm गोलाकार विचलन के साथ CMSX-4 में 0.35 मिमी छिद्र बनाए

• फ्लशिंग के साथ रोटरी EDM ने >20 मिमी छिद्रों में स्पार्क शॉर्टिंग को रोकने के लिए 100 बार पर मलबे को हटाया

• पुनः कास्ट परत पॉलिशिंग इलेक्ट्रोकेमिकल डीबूरिंग (ECD) का उपयोग करके सतह खुरदरापन को Ra 0.4 μm तक कम किया

• बहु-कोण फिक्सचरिंग ने कोणीय बोर्स के लिए ±0.005 मिमी स्थितिगत सटीकता सुनिश्चित की

• हीट-ट्रीटेड पार्ट्स ने EDM के बाद कठोरता और संरचना को बनाए रखा

परिणाम और सत्यापन

विनिर्माण विधियां

घटक वैक्यूम इन्वेस्टमेंट कास्ट ब्लैंक या फोर्ज्ड रिंग के रूप में शुरू हुए। फिनिशिंग के लिए गहरे छिद्र ड्रिलिंग के बाद रोटरी या सिंकर EDM किया गया। टूल पथों को 3D सिमुलेशन का उपयोग करके प्रोग्राम किया गया और बोर्स प्रोफाइल मैपिंग के माध्यम से सत्यापित किया गया।

परिशुद्ध फिनिशिंग

लंबे छिद्रों को पुनः कास्ट हटाने के साथ पोस्ट-EDM चक्र के माध्यम से 1.5 μm तक पॉलिश किया गया। अंतिम आयाम: ±0.008 मिमी सहनशीलता, Ra 0.3–0.5 μm। थ्रेडेड गुहाओं को कठोर तांबा-टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग करके ISO 6g परिशुद्धता तक सिंकर-EDM काट किया गया।

पोस्ट-प्रोसेसिंग

भागों ने 870°C पर HIP और तनाव-राहत एनीलिंग से गुजरा, जहां निर्दिष्ट था उसके बाद थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC) लगाई गई। EDM अवशेषों से ऑक्सीकरण को रोकने के लिए Inconel पर सतह पैसीवेशन लागू किया गया।

निरीक्षण

CMM ने 0.006 मिमी के भीतर बोर्स की स्थिति और सीधेपन की पुष्टि की। SEM ने पुनः कास्ट अखंडता और छिद्र प्रवेश द्वार को सत्यापित किया। जटिल काटने वाली विशेषताओं के लिए X-ray का उपयोग किया गया। GDMS ने ±0.03 wt% के भीतर सामग्री रसायन सुनिश्चित किया।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

1. Inconel 718 में EDM द्वारा उत्पन्न किया जा सकने वाला सबसे पतला छिद्र क्या है?

2. कोणीय बहु-अक्ष EDM ड्रिलिंग में बोर्स संरेखण को कैसे संभाला जाता है?

3. थकान-महत्वपूर्ण एयरोस्पेस भागों के लिए पुनः कास्ट परत की मोटाई कितनी स्वीकार्य है?

क्या थर्मल विरूपण के बिना CNC मशीनिंग के बाद EDM का उपयोग किया जा सकता है?

4. आंतरिक EDM विशेषताओं के लिए सामान्य निरीक्षण विधियां क्या हैं?