टाइटेनियम बार टाइटेनियम बार की सटीक मशीनिंग में पीसना मुख्य प्रक्रिया है। मुख्य प्रक्रिया में आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए ग्राइंडिंग व्हील के साथ पीसकर अतिरिक्त सामग्री को हटाना शामिल है। इसके लिए टाइटेनियम की कम तापीय चालकता, ऑक्सीकरण में आसानी और काटने वाले उपकरणों से चिपके रहने की प्रवृत्ति जैसी चुनौतियों पर काबू पाने की आवश्यकता है। सामान्य प्रक्रिया में चार मुख्य चरण शामिल होते हैं: पीसने से पहले तैयारी, पीसने, परिष्करण और बाद में प्रसंस्करण, और गुणवत्ता निरीक्षण। एक विस्तृत विवरण इस प्रकार है।
I. पीसने से पूर्व तैयारी: स्थिर प्रसंस्करण के लिए नींव रखना
यह चरण वर्कपीस की स्थिति, पीस व्हील चयन और पैरामीटर मिलान पर ध्यान केंद्रित करते हुए बाद की पीसने की दक्षता और गुणवत्ता निर्धारित करता है।
वर्कपीस पूर्व-उपचार
- वर्कपीस स्रोत: आमतौर पर फोर्जिंग/रोलिंग के बाद टाइटेनियम बार ब्लैंक। इन्हें सतह ऑक्साइड स्केल, दरारें और - उभरी हुई परत को हटाने के लिए पहले मशीनीकृत या छीला जाता है, जिससे पीसने की छूट 0.3-1.0 मिमी रह जाती है।
- हीट ट्रीटमेंट: हॉट वर्किंग/मशीनिंग से अवशिष्ट तनाव को खत्म करने और पीसने के दौरान विरूपण या दरार को रोकने के लिए मिश्र धातु ग्रेड (उदाहरण के लिए, जीआर 5) के अनुसार वैक्यूम एनीलिंग (700-850 डिग्री) किया जाता है।
- सफाई और गैर--विनाशकारी परीक्षण: क्षारीय सफाई के बाद एसिड पिकलिंग (HF:HNO₃≈1:3-4) का उपयोग सतह के तेल, जंग और -परत को हटाने के लिए किया जाता है। अचार बनाने की गहराई को 10-20 μm तक नियंत्रित किया जाता है। फिर आंतरिक समावेशन, दरारें और अन्य दोषों की जांच के लिए अल्ट्रासोनिक परीक्षण किया जाता है।
II. पीसने का पहिया और उपकरण का चयन
- ग्राइंडिंग व्हील सामग्री: ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड (जीसी), सीबीएन (क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड) विशेषताएं: उच्च कठोरता, अच्छी तापीय चालकता, टाइटेनियम चिप आसंजन और सतह जलने को कम करती है, जो टाइटेनियम की कम तापीय चालकता विशेषताओं के लिए उपयुक्त है।
- ग्राइंडिंग व्हील ग्रिट का आकार: 60-120 मेश (मोटी ग्राइंडिंग 60-80 मेश, बारीक ग्राइंडिंग 100-120 मेश) काटने की दक्षता और सतह की खुरदरापन को संतुलित करता है, अत्यधिक मोटे ग्रिट के कारण होने वाली खरोंच से बचाता है।
- उपकरण: केंद्र रहित पीसने की मशीन (मुख्यधारा), बेलनाकार पीसने की मशीन। सेंटरलेस ग्राइंडिंग मशीनों को अक्षीय स्थिति की आवश्यकता नहीं होती है, जो उन्हें उच्च मात्रा, कुशल ग्राइंडिंग और H7{4}}H11 ग्रेड सटीकता प्राप्त करने के लिए उपयुक्त बनाती है; बेलनाकार पीसने वाली मशीनें जटिल आकार या उच्च परिशुद्धता एकल-टुकड़ा मशीनिंग के लिए उपयुक्त हैं।
तृतीय. पीसने की प्रक्रिया: चरणों में अतिरिक्त सामग्री को सटीक रूप से हटाना
इस प्रक्रिया में दक्षता और गुणवत्ता को संतुलित करने के लिए "रफ ग्राइंडिंग → सेमी-फिनिश ग्राइंडिंग → फिनिश ग्राइंडिंग" के माध्यम से मापदंडों को धीरे-धीरे समायोजित करना शामिल है। मुख्य नियंत्रण पीसने का तापमान, फ़ीड दर और पीसने वाले पहिये की स्थिति हैं।
रफ ग्राइंडिंग (सामग्री हटाने का चरण)
उद्देश्य: ±0.1-0.2 मिमी के भीतर नियंत्रित व्यास सहनशीलता के साथ, सेमी-फिनिश पीसने के लिए 0.05 - 0.15 मिमी भत्ता छोड़कर, अधिकांश अतिरिक्त सामग्री को तुरंत हटा देना।
अर्ध-समापन (मध्यवर्ती चरण)
उद्देश्य: रफ ग्राइंडिंग से सतह के दोषों को ठीक करना, आयामों को और परिष्कृत करना, फाइन ग्राइंडिंग के लिए 0.01-0.03 मिमी का भत्ता छोड़ना, और 1.6μm से कम या उसके बराबर रा की सतह खुरदरापन प्राप्त करना।
परिशुद्धता पीसने (परिशुद्धता और सतह खत्म सुधार चरण)
उद्देश्य: अंतिम आयामी सटीकता (व्यास सहिष्णुता ±0.005-±0.01 मिमी) और सतह की गुणवत्ता (आरए 0.4-0.8μm से कम या उसके बराबर, मेडिकल/एयरोस्पेस ग्रेड 0.2μm से कम या उसके बराबर आरए तक पहुंच सकता है) प्राप्त करने के लिए।
चतुर्थ. फिनिशिंग और पोस्ट-प्रसंस्करण: दोषों को दूर करना और प्रदर्शन को स्थिर करना
पीसने के बाद, टाइटेनियम छड़ों की दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सतह के तनाव और परिवर्तित परत को हटा दिया जाना चाहिए।
डिबरिंग और सफाई: गैर बुने हुए कपड़े या नरम पीसने वाले पहिये का उपयोग करके अंतिम सतहों और सीढ़ियों से गड़गड़ाहट को हटा दें; जंग को रोकने के लिए सतह से अवशिष्ट पीसने वाले तरल पदार्थ और मलबे को साफ करने के लिए उच्च दबाव सफाई (5 एमपीए से अधिक या उसके बराबर) का उपयोग किया जाता है।
तनाव राहत उपचार: सटीक टाइटेनियम छड़ों (जैसे कि चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए उपयोग की जाने वाली) के लिए, अवशिष्ट पीस तनाव को खत्म करने और उपयोग के दौरान विरूपण को रोकने के लिए कम तापमान वाली वैक्यूम एनीलिंग (450-550 डिग्री, 2-4 घंटे तक पकड़कर) की जाती है।
सतह की फिनिशिंग (वैकल्पिक): सतह की बदली हुई परत (मोटाई> 5μm) को हटाने के लिए मेडिकल - ग्रेड टाइटेनियम छड़ों को इलेक्ट्रोपॉलिश (HF:HNO₃≈1:4, वोल्टेज 20V) किया जा सकता है, जिससे Ra को 0.1{6}}0.2μm तक कम किया जा सकता है; पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए एयरोस्पेस श्रेणी की छड़ें माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण से गुजर सकती हैं।
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