সরঞ্জাম মেরামতের জন্য সাবট্রাকটিভ বনাম হাইব্রিড CNC-AM

PFT দ্বারা, Shenzhen

2025 সালে উৎপাদন লাইনগুলি সুচারুভাবে চালানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ, উচ্চ-মূল্যের সরঞ্জামগুলির জীবনকাল সর্বাধিক করা প্রয়োজন। কাটিং টুলগুলি অনিবার্যভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যার ফলে যন্ত্রাংশের গুণমান হ্রাস পায়, স্ক্র্যাপের হার বৃদ্ধি পায় এবং প্রতিস্থাপনের জন্য ব্যয়বহুল সময় নষ্ট হয়। যদিও প্রচলিত সাবট্রাকটিভ CNC মেশিনিং দীর্ঘদিন ধরে টুল মেরামত এবং সংস্কারের জন্য মান ছিল, সমন্বিত হাইব্রিড CNC-Additive Manufacturing (AM) সিস্টেমের আবির্ভাব একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প সরবরাহ করে। হাইব্রিড সিস্টেমগুলি ঐতিহ্যবাহী মিলিং/টার্নিং-কে ডিরেক্টেড এনার্জি ডিপোজিশন (DED) AM প্রক্রিয়ার সাথে একত্রিত করে যেমন লেজার ক্ল্যাডিং বা ওয়্যার আর্ক অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (WAAM), সবই একটি একক মেশিন প্ল্যাটফর্মের মধ্যে।

2 পদ্ধতি

• সাবট্রাকটিভ CNC মেরামত: মূল জ্যামিতি পুনরুদ্ধার করতে একটি 5-অক্ষ মেশিনিং সেন্টারে ক্ষয়প্রাপ্ত স্থানগুলি মেশিনিং করা হয়েছিল। নতুন টুলের CAD মডেল থেকে টুলের পথ তৈরি করা হয়েছিল।
• হাইব্রিড CNC-AM মেরামত: হালকা মেশিনিংয়ের মাধ্যমে প্রথমে ক্ষয়প্রাপ্ত স্থানগুলি প্রস্তুত করা হয়েছিল। এরপরে ডেডিকেটেড হাইব্রিড CNC-AM মেশিনে (যেমন, DMG MORI LASERTEC, Mazak INTEGREX i-AM) লেজার-ভিত্তিক DED (পাউডার ফিড) ব্যবহার করে অনুপস্থিত উপাদান পুনরায় তৈরি করা হয়েছিল। ম্যাচিং টুল স্টিল অ্যালয় পাউডার জমা করা হয়েছিল। পরিশেষে, একই সেটআপের মধ্যে সুনির্দিষ্ট চূড়ান্ত জ্যামিতিতে জমা হওয়া উপাদানটি ফিনিশ-মেশিনিং করা হয়েছিল। ন্যূনতম তাপ ইনপুট এবং মিশ্রণের জন্য ডিপোজিশন প্যারামিটার (লেজার পাওয়ার, ফিড রেট, ওভারল্যাপ) অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল।
• জ্যামিতি: মেরামতের আগে এবং পরে জ্যামিতি একটি উচ্চ-নির্ভুলতা অপটিক্যাল CMM (কোঅর্ডিনেট মেজারিং মেশিন) ব্যবহার করে স্ক্যান করা হয়েছিল। CAD মডেলের বিপরীতে মাত্রিক নির্ভুলতা নির্ধারণ করা হয়েছিল।
• সারফেস ইন্টিগ্রিটি: একটি কন্টাক্ট প্রোফাইলোমিটার ব্যবহার করে কাটিং দিকের সাথে লম্বভাবে সারফেস রুক্ষতা (Ra, Rz) পরিমাপ করা হয়েছিল। মেরামত করা অঞ্চল এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল (HAZ) জুড়ে মাইক্রোহার্ডনেস (HV0.3) প্রোফাইল নেওয়া হয়েছিল।
• উপাদানের বৈশিষ্ট্য: মেরামত করা এলাকার ক্রস-সেকশন প্রস্তুত করা হয়েছিল, এচ করা হয়েছিল এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার, ছিদ্রতা এবং বন্ধন অখণ্ডতা মূল্যায়ন করতে অপটিক্যাল এবং স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM) এর অধীনে পরীক্ষা করা হয়েছিল।
• প্রক্রিয়া সময়: প্রতিটি মেরামত প্রক্রিয়ার জন্য মোট মেশিনের সময় (সেটআপ, মেশিনিং, হাইব্রিডের জন্য ডিপোজিশন, ফিনিশিং) রেকর্ড করা হয়েছিল।
• রেফারেন্স ডেটা: সরঞ্জাম কর্মক্ষমতা এবং প্রতিষ্ঠিত মেরামতের মানগুলির জন্য প্রকাশিত বেঞ্চমার্কের বিরুদ্ধে ফলাফলগুলি তুলনা করা হয়েছিল।

3.1 মাত্রিক নির্ভুলতা এবং জ্যামিতিক পুনরুদ্ধার

• 3.2 উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার
• 3.3 প্রক্রিয়া দক্ষতা

​4 আলোচনা

এই তুলনামূলক সমীক্ষাটি দেখায় যে হাইব্রিড CNC-Additive Manufacturing প্রচলিত সাবট্রাকটিভ CNC মেশিনিংয়ের একটি শক্তিশালী এবং প্রায়শই উচ্চতর বিকল্প সরবরাহ করে, বিশেষ করে জটিল জ্যামিতি বা উল্লেখযোগ্য স্থানীয় ক্ষতি সহ উচ্চ-মূল্যের কাটিং সরঞ্জামগুলির মেরামতের জন্য। মূল অনুসন্ধানগুলি হাইব্রিড CNC-AM দেখায়:

• জটিলতার শ্রেষ্ঠত্ব: হাইব্রিড CNC-AM-এর উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল জটিল জ্যামিতি বা স্থানীয় গুরুতর ক্ষতি (চিপস, ভাঙা প্রান্ত) সহ সরঞ্জাম মেরামত করা। অ্যাডিটিভ ক্ষমতা মূল টুলের বডিকে প্রভাবিত না করে লক্ষ্যযুক্ত পুনরুদ্ধারের অনুমতি দেয়, মূল মূল্যের উপাদান এবং জ্যামিতি আরও সংরক্ষণ করে – যা সাবট্রাকটিভ পদ্ধতিগুলি মৌলিকভাবে পুনরায় ডিজাইন করা ছাড়া অর্জন করতে পারে না।
• উপাদানের কর্মক্ষমতা: উপযুক্ত কঠোরতা এবং একটি ভালো মাইক্রোস্ট্রাকচার সহ টুল-গ্রেড অ্যালয়গুলির সফল ডিপোজিশন হাইব্রিড মেরামতের প্রযুক্তিগত সম্ভাব্যতা নিশ্চিত করে। নিয়ন্ত্রিত তাপ ইনপুট বেস উপাদানের উপর ক্ষতিকর প্রভাব কমিয়ে দেয়।
• প্রক্রিয়া সময়ের বিনিময়: সরল পরিধানের জন্য সাবট্রাকটিভ পদ্ধতিগুলি দ্রুত, তবে জটিল মেরামতের জন্য হাইব্রিড প্রতিযোগিতামূলক বা দ্রুত হয়ে ওঠে। মূল্য শুধুমাত্র সময়ে নয়, এমন সরঞ্জামগুলি পুনরুদ্ধার করার ক্ষেত্রেও রয়েছে যা অন্যথায় সাবট্রাকটিভ-শুধুমাত্র পদ্ধতি ব্যবহার করে বাতিল করা হতে পারে।
• সীমাবদ্ধতা: এই গবেষণাটি প্রযুক্তিগত কার্যকারিতা এবং প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। নতুন সরঞ্জাম এবং সাবট্রাকটিভ মেরামতের তুলনায় পরিধান প্রতিরোধের এবং ক্লান্তি জীবন সহ প্রকৃত কাটিং অবস্থার অধীনে দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা ডেটা অপরিহার্য। হাইব্রিড CNC-AM সরঞ্জামের প্রাথমিক মূলধন খরচও স্ট্যান্ডার্ড CNC মেশিনের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। পাউডার উপাদানের খরচ একটি কারণ, যদিও প্রায়শই সরঞ্জামগুলির উপাদান সংরক্ষণের মাধ্যমে অফসেট করা হয়।
• ব্যবহারিক প্রভাব: জটিল, উচ্চ-মূল্যের সরঞ্জামগুলির একটি উচ্চ পরিমাণ নিয়ে কাজ করা নির্মাতাদের জন্য, হাইব্রিড CNC-AM মেরামত ক্ষমতার বিনিয়োগ প্রতিস্থাপন খরচ এবং সরঞ্জামগুলির তালিকা কমাতে একটি আকর্ষণীয় প্রস্তাব দেয়। এটি শুধুমাত্র পুনরায় মেশিনিং নয়, সত্যিকারের পুনরুদ্ধার সক্ষম করে। সহজ সরঞ্জাম বা কম জটিল পরিধানের জন্য, সাবট্রাকটিভ পদ্ধতিগুলি দক্ষ এবং সাশ্রয়ী থাকে।

সাবট্রাকটিভ CNC সরল পরিধানের ধরণগুলির জন্য দক্ষ থাকে, যখন হাইব্রিড CNC-AM জটিল সরঞ্জাম মেরামতের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উল্লেখযোগ্য মূল্য উন্মোচন করে। সুপারিশ হল নির্মাতারা তাদের নির্দিষ্ট সরঞ্জাম পোর্টফোলিও এবং ব্যর্থতার পদ্ধতিগুলি মূল্যায়ন করুন। বাস্তবায়ন জটিল জ্যামিতিযুক্ত উচ্চ-মূল্যের সরঞ্জামগুলির উপর ফোকাস করা উচিত যেখানে প্রতিস্থাপনের খরচ বেশি। আরও গবেষণায় কার্যকরী সেটিংসে দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা যাচাইকরণ এবং টুল লাইফ এক্সটেনশন অন্তর্ভুক্ত করে বিস্তারিত খরচ-সুবিধা বিশ্লেষণকে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত।