Gurallary bejermek üçin aýyrýan vs Gibrid CNC-AM

PFT, Şençzhenen

Bu gözleg, senagat gurallaryny bejermek üçin döreýän gibrid CNC-Goşmaça önümçilik (AM) bilen adaty aýyrýan CNC işleýşiniň netijeliligini deňeşdirýär. Öndürijilik ölçegleri (abatlaýyş wagty, material sarp edilişi, mehaniki güýç) zeper ýeten möhür basmak boýunça gözegçilik edilýän synaglaryň kömegi bilen kesgitlenildi. Netijeler gibrid usullaryň material galyndylaryny 28–42% azaldýandygyny we diňe aýyrmak çemeleşmelerine garanyňda abatlaýyş sikllerini 15-30% gysgaldýandygyny görkezýär. Mikrostruktura derňewi gibrid abatlanan böleklerde deňeşdirip boljak dartyş güýjüni (asyl guralyň% 98%) tassyklaýar. Esasy çäklendirme AM çökdürilmegi üçin geometrik çylşyrymly çäklendirmeleri öz içine alýar. Bu tapyndylar, gurallary durnukly saklamak üçin amatly strategiýa hökmünde CNC-AM gibridini görkezýär.

1 Giriş

Gurallaryň zaýalanmagy önümçilik pudaklaryna ýylda 240B dollar sarp edýär (NIST, 2024). Adaty aýyrýan CNC abatlaýyş, degirmen / üweýiş arkaly zeper ýeten bölümleri aýyrýar, halas bolýan materiallaryň 60% -ini taşlaýar. Gibrid CNC-AM integrasiýasy (bar bolan gurallara göni energiýa goýulmagy) çeşmeleriň netijeliligini wada berýär, ýöne senagat taýdan tassyklamasy ýok. Bu gözleg, ýokary bahaly gurallary bejermek üçin adaty aýyrmak usullaryna garşy gibrid iş akymlarynyň amaly artykmaçlyklaryny kesgitleýär.

2 Usulyýet

2.1 Synag dizaýny

Bäş zeper ýeten H13 polat möhüri ölýär (ölçegleri: 300 × 150 × 80mm) iki sany abatlaýyş protokoly geçirildi:

• A topar (Aýyryjy):
  - 5 okly degirmen arkaly zyýany aýyrmak (DMG MORI DMU 80)
  - Kebşirleýji doldurgyç (GTAW)
  - Asyl CAD-a işlemegi tamamlaň

• B topar (gibrid):
  - Iň az kemçiligi aýyrmak (<1mm çuňluk)
  - Meltio M450 (316L sim) ulanyp DED abatlamak
  - Uýgunlaşdyrylan CNC täzeden işlemek (Siemens NX CAM)

2.2 Maglumat almak

• Material netijelilik: Bejerişden öňki / postdan soň köpçülikleýin ölçegler (Mettler XS205)

• Wagt yzarlamak: IoT datçikleri (ToolConnect) bilen proses gözegçiligi

• Mehaniki synag:
  - Gaty kartalaşdyrmak (Buehler IndentaMet 1100)
  - Bejerilen zolaklardan dartyş nusgalary (ASTM E8 / E8M)

3 Netijeler we Derňew

3.1 Resurslary ulanmak

1-nji tablisa: Bejeriş prosesi ölçeglerini deňeşdirmek

3.2 Mehaniki bitewilik

Gibrid bilen bejerilen nusgalar görkezildi:

• Yzygiderli gatylyk (52–54 HRC vs. asyl 53 HRC)

• Ahyrky dartyş güýji: 1890 MPa (± 25 MPa) - esasy materialyň 98,4%

• Fatadawlyk synagynda interfeýsial delaminasiýa ýok (80% hasyl berýän 10⁶ sikl)

1-nji surat: Gibrid abatlaýyş interfeýsiniň mikrostrukturasy (SEM 500 ×)
Bellik: Birleşmek araçäginde deňleşdirilen däne gurluşy, ýylylyk dolandyryşyny netijeli görkezýär.

4 Ara alyp maslahatlaşmak

4.1 Amal netijeleri

Wagtyň 28,9% azalmagy köp mukdarda materialyň ýok edilmeginden gelip çykýar. Gibrid gaýtadan işlemek:

• Öçürilen material ätiýaçlygy bilen miras gurallary

• Complexokary çylşyrymly geometriýalar (mysal üçin, sowadyjy kanallar)

• Pes göwrümli abatlaýyş ssenarileri

4.2 Tehniki çäklendirmeler

Göz öňünde tutulan çäklendirmeler:

• Iň ýokary çöketlik burçy: keseligine 45 ° (üýtgeýän kemçilikleriň öňüni alýar)

• DED gatlagynyň galyňlygynyň üýtgemegi: adaptasiýa gurallaryny talap edýän ± 0.12mm

• Aerokosmos derejeli gurallar üçin zerur bolan HIP bejergisi

5 Netije

Gibrid CNC-AM, aýyrmak usullaryna mehaniki deňligi saklamak bilen, gurallary bejermek serişdeleriniň sarp edilişini 23–42% azaldar. Orta geometrik çylşyrymly komponentler üçin, amaly tygşytlamak AM amaly çykdajylaryny ödemek üçin maslahat berilýär. Soňky gözlegler, gatylaşdyrylan gural polatlary (> 60 HRC) üçin çöketlik strategiýalaryny optimizirlär.