সিএনসি দিয়ে ফিল্টারগুলি আটকে না দিয়ে কীভাবে অগ্নি-প্রতিরোধী পিইইকে কাটা যায়

PFT, Shenzhen

সারাংশ

CNC মেশিনিং দ্বারা ফায়ার-রিটার্ডেন্ট পলিইথারইথারকেটোন (PEEK) কাটার ফলে প্রায়শই সূক্ষ্ম কণা জমা হওয়ার কারণে ফিল্টার বন্ধ হয়ে যায়। কাটিং প্যারামিটার, টুলের জ্যামিতি এবং চিপ অপসারণ পদ্ধতি অপ্টিমাইজ করে এই সমস্যাটি কমাতে একটি মেশিনিং কৌশল তৈরি করা হয়েছিল। নিয়ন্ত্রিত ট্রায়ালগুলি ঐতিহ্যবাহী শুকনো মিলিং-এর সাথে উচ্চ-চাপের কুল্যান্ট এবং ভ্যাকুয়াম-সহায়ক নিষ্কাশনের তুলনা করেছে। ফলাফলগুলি নির্দেশ করে যে একটি চার-ফ্লুট এন্ড মিলের সাথে মিলিত উচ্চ-চাপের কুল্যান্ট ফিল্টার পৃষ্ঠের উপর কণা লেগে থাকা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। ডেটা নিশ্চিত করে যে ফিল্টার বন্ধ হওয়া ৬৩% হ্রাস পায়, যেখানে পৃষ্ঠের অখণ্ডতা এবং মাত্রিক সহনশীলতা বজায় থাকে। এই পদ্ধতিটি শিল্প উৎপাদনে ফায়ার-রিটার্ডেন্ট PEEK-এর CNC মেশিনিং-এর জন্য একটি প্রতিলিপিযোগ্য সমাধান সরবরাহ করে।

১ ভূমিকা

ফায়ার-রিটার্ডেন্ট PEEK এর চমৎকার যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা এবং শিখা প্রতিরোধের কারণে মহাকাশ, চিকিৎসা ডিভাইস এবং সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এর মেশিনিং একটি পুনরাবৃত্তিমূলক চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে: কুল্যান্ট বা ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের ফিল্টারগুলি মাইক্রো-কণা উত্পাদনের কারণে দ্রুত বন্ধ হয়ে যায়। এটি ডাউনটাইম, রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং অতিরিক্ত গরম হওয়ার ঝুঁকি বাড়ায়। পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি PEEK মেশিনিং-এর সাধারণ অসুবিধাগুলি রিপোর্ট করেছে, তবে CNC কাটার সময় ফিল্টার বন্ধ হওয়ার নির্দিষ্ট সমস্যাটি খুব কমই সমাধান করেছে। বর্তমান কাজটি মেশিনিং দক্ষতা বজায় রেখে বন্ধ হওয়া কমানোর জন্য নির্ভরযোগ্য পদ্ধতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

২ গবেষণা পদ্ধতি

২.১ পরীক্ষামূলক নকশা

তিনটি মেশিনিং সেটআপ ব্যবহার করে একটি তুলনামূলক গবেষণা করা হয়েছিল:

• শুকনো মিলিংএকটি স্ট্যান্ডার্ড কার্বাইড এন্ড মিল দিয়ে।

• ফ্লাড কুল্যান্ট মিলিং৮ বার চাপ সহ।

• উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট মিলিংভ্যাকুয়াম-সহায়ক নিষ্কাশন সহ (১৬ বার)।

২.২ ডেটা সংগ্রহ

একটি ৩-অক্ষ CNC মিলিং সেন্টারে (DMG Mori CMX ১১০০ V) মেশিনিং ট্রায়ালগুলি করা হয়েছিল। ফায়ার-রিটার্ডেন্ট PEEK প্লেট (৩০ × ২০ × ১০ মিমি) ২০০ থেকে ৬০০ মিমি/মিনিট পর্যন্ত ফিড হারে এবং ৪,০০০ থেকে ১০,০০০ rpm পর্যন্ত স্পিন্ডেল গতিতে কাটা হয়েছিল। কুল্যান্ট প্রবাহ প্রতিরোধের এবং কণা জমা হওয়া প্রতি ১০ মিনিটে পরিমাপ করে ফিল্টার বন্ধ হওয়া পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।

২.৩ সরঞ্জাম এবং পরামিতি

দুই-ফ্লুট এবং চার-ফ্লুট জ্যামিতি সহ কার্বাইড সরঞ্জাম পরীক্ষা করা হয়েছিল। সরঞ্জাম পরিধান, চিপ আকারের বিতরণ এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra) রেকর্ড করা হয়েছিল। নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে পরীক্ষাগুলি তিনবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল।

৩ ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

৩.১ ফিল্টার বন্ধ হওয়ার কর্মক্ষমতা

যেমন দেখানো হয়েছে সারণী ১, শুকনো মিলিং দ্রুত বন্ধ হওয়ার ফলস্বরূপ, যার ফলে ৪০ মিনিটের পরে ফিল্টার পরিষ্কার করার প্রয়োজন হয়। ফ্লাড কুল্যান্ট বন্ধ হওয়া বিলম্বিত করে, তবে জমা হওয়া প্রতিরোধ করতে পারেনি। উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট ভ্যাকুয়াম-সহায়ক নিষ্কাশন সহ ফিল্টারের জীবন ১২০ মিনিটের বেশি বাড়িয়েছিল, পরিষ্কার করার প্রয়োজন হওয়ার আগে।

সারণী ১ বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ফিল্টার বন্ধ হওয়ার সময়

৩.২ টুলের জ্যামিতি প্রভাব

চার-ফ্লুট এন্ড মিল দুই-ফ্লুট সংস্করণের তুলনায় ফিল্টারে কম লেগে থাকা সূক্ষ্ম চিপ তৈরি করেছে। এটি মসৃণ কুল্যান্ট সঞ্চালন এবং কম ফিল্টার বাধা সৃষ্টি করেছে।

৩.৩ পৃষ্ঠের অখণ্ডতা

উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট অবস্থার অধীনে কোনো উল্লেখযোগ্য অবনতি লক্ষ্য না করে, পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra ০.৯–১.২ µm এর মধ্যে ছিল।

৪ আলোচনা

ফিল্টার বন্ধ হওয়ার হ্রাসের কারণ দুটি প্রক্রিয়া: (১) উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট চিপগুলিকে মাইক্রোপার্টিকলে বিভক্ত হওয়ার আগে ছড়িয়ে দেয় এবং (২) ভ্যাকুয়াম নিষ্কাশন বায়ুবাহিত ধূলিকণার পুনঃসঞ্চালন কমিয়ে দেয়। টুলের জ্যামিতিও একটি ভূমিকা পালন করে, কারণ মাল্টি-ফ্লুট ডিজাইনগুলি ছোট, আরও পরিচালনাযোগ্য চিপ তৈরি করে। এই গবেষণার সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে রয়েছে একটি একক PEEK গ্রেডের ব্যবহার এবং শুধুমাত্র মিলিং অবস্থার অধীনে মেশিনিং। অতিরিক্ত গবেষণাগুলি টার্নিং এবং ড্রিলিং অপারেশনগুলির পাশাপাশি বিকল্প টুল কোটিংগুলিতে প্রসারিত করা উচিত।

৫ উপসংহার

অপ্টিমাইজ করা মেশিনিং কৌশলগুলি ফায়ার-রিটার্ডেন্ট PEEK-এর CNC কাটার সময় ফিল্টার বন্ধ হওয়া উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। ভ্যাকুয়াম নিষ্কাশন এবং চার-ফ্লুট টুলের জ্যামিতির সাথে মিলিত উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট পৃষ্ঠের গুণমান বজায় রেখে বন্ধ হওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ৬৩% হ্রাস করে। এই অনুসন্ধানগুলি মহাকাশ এবং চিকিৎসা ডিভাইস উত্পাদনে বৃহত্তর শিল্প প্রয়োগকে সমর্থন করে, যেখানে পরিষ্কার মেশিনিং পরিবেশ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ভবিষ্যতের কাজে মাল্টি-শিফট উৎপাদনে এই পদ্ধতিগুলির মাপযোগ্যতা মূল্যায়ন করা উচিত।