यूएचएमडब्ल्यू पॉलिमर के सटीक मशीनिंग के लिए विशेषज्ञ गाइड

जब उच्च-प्रदर्शन वाली पुली को डिज़ाइन करते हैं जिसमें असाधारण घिसाव प्रतिरोध, कम घर्षण और हल्के गुणों की आवश्यकता होती है, तो अल्ट्रा-हाई मॉलिक्यूलर वेट पॉलीइथिलीन (UHMWPE) अक्सर आदर्श सामग्री विकल्प के रूप में उभरता है। हालाँकि, इसकी मशीनिंग कठिनाइयों के बारे में व्यापक रिपोर्ट अनुभवी इंजीनियरों को भी रोक सकती हैं। क्या UHMWPE वास्तव में काम करने में इतना चुनौतीपूर्ण है? यह व्यापक मार्गदर्शिका UHMWPE की मशीनिंग विशेषताओं की जांच करती है और उपकरण चयन, कटिंग पैरामीटर और प्रक्रिया अनुकूलन के लिए कार्रवाई योग्य समाधान प्रदान करती है।

UHMWPE एक थर्मोप्लास्टिक इंजीनियरिंग प्लास्टिक है जिसमें असाधारण प्रदर्शन विशेषताएं हैं। इसका अल्ट्रा-हाई मॉलिक्यूलर वेट बेहतर घिसाव प्रतिरोध, प्रभाव शक्ति, स्व-चिकनाई और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, जो इसे बेयरिंग, स्लाइड रेल, गियर और सील के लिए आदर्श बनाता है।

हालांकि, UHMWPE की मशीनिंग अद्वितीय चुनौतियाँ प्रस्तुत करती है:

• कम गलनांक और खराब तापीय चालकता: मशीनिंग के दौरान गर्मी का जमाव सामग्री को नरम, विकृत या यहां तक ​​कि पिघला सकता है, जिससे सटीकता और सतह खत्म हो जाती है।
• कम लोचदार मापांक: सामग्री की सीमित कठोरता कटिंग बलों के तहत विकृति की ओर ले जाती है, जिसके परिणामस्वरूप आयामी अशुद्धियाँ होती हैं।
• उच्च लचीलापन: लंबे, निरंतर चिप्स उत्पन्न करता है जो उपकरणों और वर्कपीस के चारों ओर लपेट सकते हैं, जिससे सुरक्षा खतरे पैदा होते हैं और दक्षता कम हो जाती है।

सफल UHMWPE मशीनिंग के लिए उचित उपकरण चयन महत्वपूर्ण है:

• उपकरण सामग्री: उच्च गति वाले स्टील (HSS) उपकरण अपनी मजबूती और घिसाव प्रतिरोध के कारण आमतौर पर अनुशंसित होते हैं। कार्बाइड उपकरण भी तेज कटिंग किनारों और अच्छी गर्मी अपव्यय की विशेषता होने पर प्रभावी हो सकते हैं।
• उपकरण ज्यामिति:
  • बड़े सकारात्मक रेक कोण (10°-20°) कटिंग बलों और सामग्री विरूपण को कम करते हैं जबकि चिप निकासी में सुधार करते हैं
  • पर्याप्त निकासी कोण (8°-15°) उपकरण-वर्कपीस घर्षण को कम करते हैं और कटिंग तापमान को कम करते हैं
  • अत्यधिक बल और सतह खुरदरापन को रोकने के लिए रेजर-तेज कटिंग किनारों को बनाए रखें
  • पर्याप्त चिप स्पेस उपकरणों और वर्कपीस के चारों ओर चिप उलझाव को रोकते हैं

इष्टतम कटिंग पैरामीटर तापमान को नियंत्रित करते हैं, विरूपण को कम करते हैं और दक्षता को अधिकतम करते हैं:

• कटिंग स्पीड: 150-300 मीटर/मिनट (उच्च गति कटिंग समय और तापमान को कम करती है)
• फीड दर: 0.05-0.15 मिमी/रेव (कम फीड सतह खत्म में सुधार करते हैं)
• कट की गहराई: 0.5-1.5 मिमी (उथले कट बल और गर्मी को कम करते हैं)
• शीतलन: पानी आधारित कूलेंट या संपीड़ित हवा प्रभावी ढंग से तापमान को नियंत्रित करती है

UHMWPE के लिए अतिरिक्त मशीनिंग रणनीतियाँ:

• वर्कहोल्डिंग: विरूपण को रोकने के लिए नरम जबड़ों के साथ समान रूप से वितरित क्लैंपिंग बल का प्रयोग करें
• ड्रिलिंग: कम फीड दरों के साथ तेज बिट्स का प्रयोग करें; सटीक छेदों के लिए स्टेप ड्रिल या रीमर पर विचार करें
• टर्निंग: उलझाव को रोकने के लिए चिप ब्रेकर्स या बार-बार चिप हटाने को लागू करें
• मिलिंग: कटिंग बलों को कम करने के लिए क्लाइम्ब मिलिंग को प्राथमिकता दें
• डिबुरिंग: नरम बर्र को हटाने के लिए नियंत्रित दबाव के साथ तेज स्क्रैपर का प्रयोग करें
• थर्मल विस्तार: तापमान-नियंत्रित वातावरण में मशीन करें और आयामी सुधार की अनुमति दें

उन अनुप्रयोगों के लिए जहाँ UHMWPE बहुत चुनौतीपूर्ण साबित होता है, इस पर विचार करें:

• POM (Delrin): अच्छी कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध के साथ उत्कृष्ट मशीनिंग क्षमता
• नायलॉन (PA): उच्च शक्ति और क्रूरता, हालांकि नमी अवशोषण की संभावना है
• पॉली कार्बोनेट (PC): उच्च शक्ति और पारदर्शिता, लेकिन सीमित घिसाव प्रतिरोध

80 मिमी OD × 40 मिमी ID × 20 मिमी मोटी UHMWPE पुली के लिए:

1. अंतिम आयामों से थोड़ा बड़ा UHMWPE स्टॉक तैयार करें
2. बैंड आरी या वायर EDM का उपयोग करके रफ-कट करें
3. OD को 80 मिमी (200 मीटर/मिनट, 0.1 मिमी/रेव, 1 मिमी DOC) तक घुमाएँ
4. ID को 40 मिमी (समान पैरामीटर) तक बोर करें
5. 20 मिमी मोटाई (200 मीटर/मिनट, 0.1 मिमी/रेव, 0.5 मिमी DOC) तक फेस करें
6. तेज स्क्रैपर से बर्र हटा दें

जबकि UHMWPE विशिष्ट मशीनिंग चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है, उचित उपकरण चयन, अनुकूलित पैरामीटर और उचित तकनीकें उच्च गुणवत्ता वाले घटकों के सफल उत्पादन को सक्षम बनाती हैं। इंजीनियरों को परियोजना आवश्यकताओं के विरुद्ध UHMWPE की प्रसंस्करण विशेषताओं का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना चाहिए, आवश्यकतानुसार वैकल्पिक सामग्रियों पर विचार करना चाहिए। यह तकनीकी मार्गदर्शन निर्माताओं को UHMWPE के असाधारण गुणों का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के साथ-साथ इसकी मशीनिंग कठिनाइयों को दूर करने का ज्ञान प्रदान करता है।