মহাকাশ প্রকৌশল টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলির জন্য যন্ত্রাংশ তৈরি এবং পৃষ্ঠের অখণ্ডতা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি

মেশিনিং বৈশিষ্ট্য, সরঞ্জাম, ফিক্সচারিং এবং কাটিং প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং প্রক্রিয়াগুলির বিশ্লেষণ, সারফেস ইন্টিগ্রিটি কন্ট্রোল কৌশলগুলির একটি ভূমিকা সহ

সিনিয়র ইঞ্জিনিয়ার হুয়াং কিয়াং

১. ভূমিকা

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, বিমান প্রস্তুতকারক শিল্পে টাইটানিয়াম খাদগুলির চাহিদা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। টাইটানিয়াম খাদগুলি বৃহৎ বিমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বিমান এবং ইঞ্জিনের জন্য একটি চমৎকার উপাদান হিসাবে, টাইটানিয়াম খাদ উচ্চ কাঠামোগত শক্তি, হালকা ওজন এবং ভাল জারা প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যযুক্ত। টাইটানিয়াম খাদ উপাদানের মেশিনিবিলিটির কারণে প্রায়শই মেশিনিংয়ের পরে ওয়ার্কপিসের দুর্বল সারফেস ইন্টিগ্রিটি হয়। নীচে, মেশিনিং বৈশিষ্ট্য, কাটিং টুলস, ফিক্সচারিং নির্বাচন এবং কাটিং প্যারামিটারের দিক থেকে মহাকাশ টাইটানিয়াম খাদগুলির মেশিনিং পদ্ধতি এবং সারফেস ইন্টিগ্রিটি নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তিগুলি উপস্থাপন করা হলো।

২. টাইটানিয়াম খাদগুলির বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন

বিমান শিল্পে, টাইটানিয়াম খাদগুলি প্রধানত ইঞ্জিন কমপ্রেসর ডিস্ক, ফাঁপা ফ্যান ব্লেড, টারবাইন ডিস্ক এবং কেসিং শেল, সেইসাথে বৃহৎ বিমানের ল্যান্ডিং গিয়ার, বাইরের উইং সেকশন, ফিউজলেজ স্কিন, দরজা, হাইড্রোলিক সিস্টেম এবং পিছনের ফিউজলেজ সেকশনের মতো কাঠামোগত অংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে, বিমান শিল্পে টাইটানিয়াম খাদগুলির ব্যবহারের অনুপাত ৬% থেকে ১৫%-এর বেশি বেড়েছে। বোয়িং ৭৭৭-এ ৭%–৯% টাইটানিয়াম খাদ অংশ ব্যবহার করা হয়; জ্বালানি খরচ ২০% কমানোর জন্য, বোয়িং ৭৮৭-এর উন্নয়নে প্রায় ২ বিলিয়ন RMB বিনিয়োগ করা হয়েছিল, বিশেষ করে বিমানের কিছু অংশে অ্যালুমিনিয়াম খাদগুলির পরিবর্তে টাইটানিয়াম খাদ ব্যবহারের গবেষণা করার জন্য, যার ফলে বোয়িং ৭৮৭ এয়ারফ্রেমের ১৫% টাইটানিয়াম খাদ রয়েছে। দেশীয় বৃহৎ বিমান প্রকল্পে, আঞ্চলিক জেট ARJ21-এ ৪.৮% থেকে ট্রাঙ্ক লাইনার C919-এ ৯%-এর বেশি টাইটানিয়াম খাদ ব্যবহার ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেয়েছে।

বিমান ক্ষেত্রে কাঠামোগত ওজন হ্রাস এবং উচ্চ শক্তির চাহিদা এটিকে টাইটানিয়াম খাদগুলির উপর ক্রমবর্ধমানভাবে নির্ভরশীল করে তোলে। শক্তি এবং উচ্চ-তাপমাত্রা কর্মক্ষমতার উপর ভিত্তি করে, টাইটানিয়াম খাদগুলিকে α টাইটানিয়াম খাদ, β টাইটানিয়াম খাদ, α+β টাইটানিয়াম খাদ এবং টাইটানিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম আন্তঃধাতব যৌগগুলিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, যার মধ্যে α+β টাইটানিয়াম খাদ (যেমন Ti6Al4V) সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। α টাইটানিয়াম খাদগুলির ভাল তাপীয় ঢালাইযোগ্যতা এবং শক্তিশালী জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, তবে গড় দৃঢ়তা; β টাইটানিয়াম খাদগুলির ভাল ফোর্জিবিলিটি, কোল্ড ফর্ম্যাবিলিটি এবং তাপ চিকিত্সা শক্তিশালী করার ক্ষমতা রয়েছে; α+β টাইটানিয়াম খাদগুলির ভাল দৃঢ়তা রয়েছে, ঢালাইযোগ্য এবং তাপ চিকিত্সা দ্বারা শক্তিশালী করা যেতে পারে এবং ভাল ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

Ti6Al4V-এর উপাদান গঠনে প্রধানত Ti, Al, V, Fe, O, C, Si, Cu এবং সামান্য পরিমাণে N, H, B এবং Y অন্তর্ভুক্ত। টাইটানিয়াম খাদগুলির চমৎকার সমন্বিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, কম ঘনত্ব এবং ভাল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। একটি উচ্চ-শক্তির খাদ উপাদান হিসাবে, এগুলি এরো ইঞ্জিন এবং বিমান শিল্পে ব্যবহারের জন্য ক্রমাগতভাবে প্রচার করা হয়েছে। যাইহোক, টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের সময় উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ কাটিং বল মেশিনিং করা সারফেসে গুরুতর ওয়ার্ক শক্তকরণ ঘটায়, যা সরঞ্জাম পরিধানকে আরও বাড়িয়ে তোলে এবং দুর্বল মেশিনিবিলিটির দিকে পরিচালিত করে। এই কারণগুলি ভাল সারফেসের গুণমান অর্জনের জন্য ক্ষতিকর এবং টাইটানিয়াম খাদ উপাদান এবং ইঞ্জিনের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। নীচে, Ti6Al4V-কে গবেষণা বিষয় হিসাবে ব্যবহার করে এবং উত্পাদন অনুশীলনে জমা হওয়া অভিজ্ঞতাকে একত্রিত করে, টাইটানিয়াম খাদ যন্ত্রাংশের কাটিং পারফরম্যান্স, মেশিনিং পদ্ধতি এবং সারফেস পরিদর্শন কৌশলগুলি উপস্থাপন করা হলো।

৩. টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং পদ্ধতি

৩.১ সরঞ্জাম নির্বাচন

টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের জন্য সরঞ্জামের উপাদানগুলির ভাল দৃঢ়তা, গরম কঠোরতা, তাপ অপচয় এবং পরিধান প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্য থাকা উচিত। এছাড়াও, সরঞ্জামগুলির ধারালো কাটিং প্রান্ত এবং মসৃণ পৃষ্ঠের মতো প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা উচিত। টাইটানিয়াম খাদ উপকরণ মেশিনিং করার সময়, ভাল তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ শক্তি সহ কার্বাইড সরঞ্জাম পছন্দ করা হয়, যার ছোট রেখ অ্যাঙ্গেল এবং বড় রিলিফ অ্যাঙ্গেল রয়েছে। সরঞ্জামের ডগা ভাঙা এবং চিপিং প্রতিরোধ করার জন্য, ডগার কাটিং প্রান্তে একটি গোলাকার ট্রানজিশন থাকা উচিত। কাটিং প্রান্তটি মেশিনিংয়ের সময় ধারালো রাখতে হবে যাতে সময়মতো চিপ অপসারণ সহজ হয় এবং চিপের আঠালোতা এড়ানো যায়।

টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং করার সময়, সরঞ্জাম সাবস্ট্রেট/কোটিং এবং টাইটানিয়াম খাদের মধ্যে সম্পর্ক প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য, যা সরঞ্জাম পরিধানকে ত্বরান্বিত করবে, টাইটানিয়াম-যুক্ত কার্বাইড এবং টাইটানিয়াম-ভিত্তিক কোটিং সরঞ্জামগুলি সাধারণত এড়িয়ে যাওয়া হয়। বছরের পর বছর ধরে উত্পাদন অনুশীলন থেকে জানা গেছে যে যদিও টাইটানিয়াম-যুক্ত কার্বাইড সরঞ্জামগুলি আঠালোতা এবং পরিধানের প্রবণতা দেখায়, তবে তাদের চমৎকার অ্যান্টি-ডিফিউশন পরিধান ক্ষমতা রয়েছে, বিশেষ করে উচ্চ-গতির কাটিংয়ের সময়, যেখানে তাদের কর্মক্ষমতা YG-টাইপ কার্বাইড সরঞ্জামগুলির চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল।

প্রধান বিশ্বব্যাপী সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকরা টাইটানিয়াম খাদ যন্ত্রাংশের মেশিনিংয়ের জন্য বিশেষভাবে কাটিং সন্নিবেশ চালু করেছে। সরঞ্জাম উপকরণ এবং কোটিং উপকরণগুলিতে ক্রমাগত উন্নতির ফলে টাইটানিয়াম খাদ উপকরণগুলির কাটিং দক্ষতা বৃদ্ধি পেয়েছে এবং টাইটানিয়াম খাদ শিল্পের বিকাশ ঘটেছে। উদাহরণস্বরূপ, ISCAR-এর IC20 সন্নিবেশ, ধারালো কাটিং প্রান্ত সহ, টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিস সমাপ্ত করার জন্য উপযুক্ত। এর IC907 সন্নিবেশ পরিধান প্রতিরোধের কার্যকরভাবে উন্নতি করে, রুক্ষ এবং আধা-সমাপ্তির জন্য উপযুক্ত। SECO-এর CP200 এবং CP500 টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের জন্য, ফিজিক্যাল ভেপার ডিপোজিশন (PVD) প্রযুক্তি ব্যবহার করে উচ্চ-কঠোরতা, অতি-সূক্ষ্ম শস্য সন্নিবেশ উপাদান। ওয়াল্টারের WSM30, WSM20, এবং WAM20, TiCN, TiAlN, TiN, এবং Al₂O₃ কোটিং ব্যবহার করে, বিকৃতি এবং পরিধানের বিরুদ্ধে শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত সরঞ্জাম এবং কোটিংগুলি টেবিল ১-এ দেখানো হয়েছে।

পরিসংখ্যান অনুসারে, বিমান প্রস্তুতকারক সেক্টর মূলত আমদানি করা সরঞ্জামগুলির উপর নির্ভর করে এবং কঠিন-থেকে-মেশিন উপকরণ যেমন টাইটানিয়াম খাদগুলির জন্য নির্ভরতা আরও বেশি। অতএব, দেশীয় সরঞ্জাম এবং কোটিং উপকরণগুলির উন্নয়ন এবং প্রয়োগের প্রচার করা চীনে টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং সমস্যার মৌলিকভাবে সমাধান করার একটি কার্যকর উপায়।

৩.২ সরঞ্জাম পরিধান এবং সমাধান

উচ্চ কাটিং গতি এবং কাটের বৃহৎ গভীরতায় টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং করার সময়, সর্বোচ্চ কাটিং তাপমাত্রার বিন্দুতে রেখ ফেসে একটি ক্রেটার পরিধান (ফ্ল্যাঙ্ক পরিধান) তৈরি হয়, ক্রেটার এবং কাটিং প্রান্তের মধ্যে একটি স্বতন্ত্র ভূমি সহ। পরিধানের অগ্রগতির সাথে ক্রেটারের প্রস্থ এবং গভীরতা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, কাটিং প্রান্তের দৃঢ়তা হ্রাস করে, যা সরঞ্জামটি ব্যবহার করা চালিয়ে গেলে চিপিংয়ের দিকে নিয়ে যেতে পারে। সন্নিবেশ পরিধানের ইলেক্ট্রন মাইক্রোগ্রাফগুলি চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে।

ক) চিপিং ঘটনার সাথে ক্রেটার পরিধান।    খ) ফ্ল্যাঙ্ক পরিধান

গ) বিল্ট-আপ প্রান্ত

টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের সময়, সন্নিবেশ এবং ওয়ার্কপিসের মধ্যে গুরুতর ঘর্ষণের কারণে কাটিং প্রান্তের কাছাকাছি রিলিফ ফেসে পরিধান হয়, যা ফ্ল্যাঙ্ক পরিধান নামে পরিচিত, শূন্য রিলিফ অ্যাঙ্গেল সহ একটি ছোট পরিধান ভূমি তৈরি করে। এছাড়াও, টাইটানিয়াম খাদগুলির ওয়ার্ক শক্তকরণের কারণে, ছোট কাটিং প্রান্তে সরঞ্জামের নাকের কাটিং পুরুত্ব ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যার ফলে কাটিং প্রান্ত পিছলে যায়, যা রিলিফ ফেসে উল্লেখযোগ্য পরিধানের দিকেও পরিচালিত করে।

সরঞ্জাম পরিধান হওয়ার পরে, চিপের আকার এবং রঙ, সেইসাথে মেশিন টুলের বল, শব্দ এবং কম্পন পর্যবেক্ষণ করে কাটিং প্যারামিটার যেমন কাটিং গতি এবং ফিড রেট সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, যাতে অস্বাভাবিক রেখ ফেস পরিধান নিয়ন্ত্রণ করা যায়। ইতিবাচক রেখ অ্যাঙ্গেল সন্নিবেশ জ্যামিতি ব্যবহার করে, পরিধান-প্রতিরোধী সন্নিবেশ উপকরণ বা কোটিং নির্বাচন করে, সরঞ্জাম জীবন উন্নত করা যেতে পারে।

বিল্ট-আপ প্রান্ত (BUE) টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের সময় তৈরি হওয়ার প্রবণতা দেখায়। যখন BUE স্থিতিশীল হয়, তখন এটি কাটিং প্রান্ত হিসাবে কাজ করে সরঞ্জামটিকে রক্ষা করতে পারে। যাইহোক, যখন BUE একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি পায়, তখন এর শীর্ষ কাটিং প্রান্তের বাইরে প্রসারিত হয়, যা প্রকৃত কার্যকরী রেখ অ্যাঙ্গেল বৃদ্ধি করে। BUE-এর জমা এবং বিচ্ছিন্নতা সরাসরি মেশিনিং নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে। টাইটানিয়াম খাদের মেশিনিং করা সারফেসে লেগে থাকা BUE-এর টুকরোগুলি শক্ত দাগ এবং বার তৈরি করে, যা সারফেসের গুণমানকে প্রভাবিত করে। BUE-এর অনিয়মিত শেডিং এবং পুনরুৎপাদন কাটিং বলের ওঠানামা ঘটায়, যার ফলে চ্যাটার হয় এবং সরঞ্জাম জীবনকে প্রভাবিত করে। টাইটানিয়াম খাদ কাটিংয়ে BUE গঠন কমাতে বা এড়াতে উত্পাদন অনুশীলনে সাধারণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে: কাটিং গতি বৃদ্ধি করা, ধীরে ধীরে কাটের গভীরতা সর্বোত্তমে বৃদ্ধি করা; PVD-কোটেড সন্নিবেশ উপকরণ ব্যবহার করা; উচ্চ-চাপ কুলিং সিস্টেম ব্যবহার করা ইত্যাদি।

কাটিং অপারেশনে, টাইটানিয়াম খাদগুলির কম প্লাস্টিসিটির কারণে, চিপ এবং রেখ ফেসের মধ্যে যোগাযোগের ক্ষেত্রটি ছোট, এবং সরঞ্জাম পরিধান প্রধানত টার্নিং টুলের রেখ ফেসে ঘটে। অতএব, কাটিং সন্নিবেশগুলি একটি ছোট রেখ অ্যাঙ্গেল সহ নির্বাচন করা উচিত, সাধারণত ০° থেকে ৫°। একটি ছোট রেখ অ্যাঙ্গেল কার্যকরভাবে চিপ এবং রেখ ফেসের মধ্যে যোগাযোগের ক্ষেত্র বৃদ্ধি করে, যা কাটিং প্রান্তের কাছাকাছি ঘনীভূত তাপকে অপসারিত করতে সহায়তা করে। ৫° থেকে ১০° এর একটি রিলিফ অ্যাঙ্গেল নির্বাচন করা সরঞ্জাম এবং অংশের মধ্যে ঘর্ষণ কমাতে পারে। সন্নিবেশ বেস এবং টুল হোল্ডারের মধ্যে একটি V-আকৃতির যোগাযোগের সারফেস সমন্বয় নির্বাচন করা, একটি শক্তিশালী ক্ল্যাম্পিং কাঠামো ডিজাইন, সরঞ্জাম ধারকের ক্ল্যাম্পিং দৃঢ়তা কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে, সরঞ্জাম কম্পন দূর করতে পারে এবং টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসের সারফেসের গুণমান উন্নত করতে পারে।

৩.৩ ফিক্সচার নির্বাচন

টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিস স্থাপন এবং ক্ল্যাম্প করার সময়, ফিক্সচারের ক্ল্যাম্পিং বল এবং ওয়ার্কপিসের উপর সমর্থনকারী বলের মধ্যে পারস্পরিক ক্রিয়া মুক্ত অবস্থায় স্ট্রেস বিকৃতি ঘটাতে পারে। টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের সময় কাটিং বল প্রতিরোধ উল্লেখযোগ্য, তাই প্রক্রিয়া সিস্টেমে পর্যাপ্ত দৃঢ়তা থাকতে হবে। ওয়ার্কপিসের অবস্থান কাঠামো এবং মাত্রা বিশ্লেষণ করতে হবে, স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য ডেটাম পয়েন্ট নির্বাচন করতে হবে এবং প্রয়োজনীয় অংশ দৃঢ়তা বাড়ানোর জন্য সহায়ক সমর্থন যোগ করতে হবে বা অতিরিক্ত-সীমাবদ্ধতা ব্যবহার করতে হবে। যেহেতু টাইটানিয়াম খাদগুলি বিকৃতির প্রবণতা দেখায়, তাই ক্ল্যাম্পিং বল অতিরিক্ত হওয়া উচিত নয়; স্থিতিশীল ক্ল্যাম্পিং বল নিশ্চিত করতে প্রয়োজনে একটি টর্ক রেঞ্চ ব্যবহার করা যেতে পারে। আরও, ফিক্সচার ব্যবহার করে টাইটানিয়াম খাদ যন্ত্রাংশ স্থাপন এবং ক্ল্যাম্প করার সময়, ফিক্সচারের লোকেটিং সারফেস এবং ওয়ার্কপিসের লোকেটিং সারফেসের মধ্যে ভাল ফিট নিশ্চিত করুন এবং ওয়ার্কপিসের সমর্থনকারী বলের সাথে ফিক্সচারের ক্ল্যাম্পিং বলের ভারসাম্য বজায় রাখুন। তুলনামূলকভাবে বৃহৎ ক্ল্যাম্পিং সারফেসের জন্য, কেন্দ্রীভূত চাপ দ্বারা সৃষ্ট বিকৃতি এড়াতে যতটা সম্ভব একটি বিতরণকৃত ক্ল্যাম্পিং পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত। ফিক্সচার ক্ল্যাম্পগুলির ক্ল্যাম্পিং পয়েন্টগুলি টাইটানিয়াম খাদ কাটিংয়ের সময় উৎপন্ন কম্পন কমাতে ওয়ার্কপিসের মেশিনিং করা সারফেসের কাছাকাছি হওয়া উচিত।

টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের জন্য ফিক্সচার, পরিমাপের সরঞ্জাম, বা সীসা, দস্তা, তামা, টিন, ক্যাডমিয়াম, বা কম-গলনাঙ্কযুক্ত ধাতুযুক্ত বিভিন্ন অস্থায়ী টুলিং ব্যবহার কঠোরভাবে নিষিদ্ধ। টাইটানিয়াম খাদের জন্য ব্যবহৃত সরঞ্জাম, ফিক্সচার এবং টুলিং পরিষ্কার এবং দূষণমুক্ত রাখতে হবে। মেশিনিংয়ের পরে টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসগুলি অবিলম্বে পরিষ্কার করতে হবে এবং টাইটানিয়াম খাদ সারফেসে সীসা, দস্তা, তামা, টিন, ক্যাডমিয়াম, কম-গলনাঙ্কযুক্ত ধাতু ইত্যাদির অবশিষ্টাংশ অনুমোদিত নয়। টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসগুলি সরানোর এবং পরিচালনা করার সময় বিশেষ স্থানান্তর পাত্রে ব্যবহার করা উচিত যাতে সেগুলি অন্যান্য উপাদানের ওয়ার্কপিসের সাথে মিশ্রিত না হয় এবং সংরক্ষণ করা না হয়। সূক্ষ্মভাবে মেশিনিং করা টাইটানিয়াম খাদ সারফেসগুলি পরিদর্শন এবং পরিষ্কার করার সময়, তেল দূষণ এবং আঙুলের ছাপ প্রতিরোধ করার জন্য পরিষ্কার গ্লাভস পরুন, যা স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং সৃষ্টি করতে পারে এবং টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসের পরিষেবা কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

৩.৪ কাটিং প্যারামিটার

টাইটানিয়াম খাদগুলির জন্য প্রধান কাটিং প্যারামিটারগুলি হল কাটিং গতি, ফিড রেট এবং কাটের গভীরতা, যার মধ্যে কাটিং গতি এর মেশিনিবিলিটিকে প্রভাবিত করার প্রাথমিক কারণ। টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসের ধ্রুবক ঘূর্ণন গতি কাটিং এবং ধ্রুবক সারফেস গতি কাটিংয়ের মধ্যে তুলনামূলক পরীক্ষাগুলি নির্দেশ করে যে ধ্রুবক ঘূর্ণন গতি কাটিং ধ্রুবক সারফেস গতি কাটিংয়ের চেয়ে খারাপ পারফর্ম করে। যখন কাটিং গতি vc = ৬০ m/min, ফিড রেট f = ০.১২৭ mm/rev, এবং টাইটানিয়াম খাদগুলির জন্য কাটের গভীরতা ap = ০.০৫–০.১ mm, তখন টাইটানিয়াম খাদ সারফেসে শক্ত স্তর খুব কমই পাওয়া যায়।

যেহেতু শক্ত স্তরটি প্রধানত সমাপ্তির পরে ওয়ার্কপিস সারফেসে দেখা যায়, তাই সমাপ্তির সময় কাটের গভীরতা খুব বেশি হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় এটি উল্লেখযোগ্য কাটিং তাপ উৎপন্ন করবে। কাটিং তাপের জমা হওয়া টাইটানিয়াম খাদ সারফেসের ধাতব গঠনগত পরিবর্তনে কারণ হতে পারে, যা সহজেই অংশের সারফেসে একটি শক্ত স্তর তৈরি করে। অতিরিক্ত ছোট কাটের গভীরতা ওয়ার্কপিস সারফেসে ঘর্ষণ এবং এক্সট্রুশন ঘটাতে পারে, যা ওয়ার্ক শক্তকরণের দিকে পরিচালিত করে। অতএব, টাইটানিয়াম খাদ ওয়ার্কপিসের মেশিনিংয়ের সময়, সমাপ্তির জন্য কাটের গভীরতা সরঞ্জামের হোন (এজ প্রস্তুতি)-এর আকারের চেয়ে বেশি হতে হবে।

টাইটানিয়াম খাদগুলির জন্য ফিড রেটের নির্বাচন মাঝারি হওয়া উচিত। যদি ফিড রেট খুব ছোট হয়, তবে সরঞ্জামটি মেশিনিংয়ের সময় শক্ত স্তরের মধ্যে কাটে, যার ফলে দ্রুত পরিধান হয়। বিভিন্ন সরঞ্জাম নাক ব্যাসার্ধের উপর ভিত্তি করে ফিড রেট নির্বাচন করা যেতে পারে। সমাপ্তি সাধারণত একটি ছোট ফিড রেট নির্বাচন করে কারণ একটি বৃহৎ ফিড রেট কাটিং বল বৃদ্ধি করে, যার ফলে সরঞ্জাম গরম হয় এবং বাঁকানো বা চিপ হয়। টেবিল ২ বিভিন্ন ধরণের এবং সরঞ্জামের উপকরণ সহ টাইটানিয়াম খাদ কাটিংয়ের জন্য সাধারণ প্যারামিটার দেখায়।

৩.৫ কুলিং সিস্টেম

টাইটানিয়াম খাদ কাটিংয়ে কাটিং ফ্লুইডের প্রয়োজনীয়তা হল কম কুয়াশা। টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের জন্য উচ্চ-চাপ কুলিং সরঞ্জাম নির্বাচন করা উচিত, মেশিন টুলের সাথে সহযোগিতা করে উচ্চ-চাপ পাম্প, শীতল চাপ (60–150) × 10⁵ Pa (প্রায় 60–150 বার) পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। উচ্চ-চাপ কুলিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং কাটিং গতি ২–৩ গুণ বাড়াতে পারে, সরঞ্জাম জীবন বাড়াতে পারে এবং টাইটানিয়াম খাদ চিপের আকার উন্নত করতে পারে। টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিংয়ের সময় কাটিং ফ্লুইড প্রয়োগ করার সময়, কাটিং বল টাইটানিয়াম খাদের শুষ্ক কাটিংয়ের তুলনায় ৫%–১৫% হ্রাস পায়, রেডিয়াল বল ১০%–১৫% হ্রাস পায়, কাটিং তাপমাত্রা ৫%–১০% হ্রাস পায় এবং মেশিনিং করা টাইটানিয়াম খাদের সারফেসের আকার আরও ভাল হয় এবং কম পরিমাণে আঠালোতা থাকে, যা উচ্চতর সারফেসের গুণমান অর্জনে সহায়ক।

বর্তমানে ব্যবহৃত ট্রিম E206 রাসায়নিক ইমালসন, যা ৮% ঘনীভূত এবং ৯২% বিশুদ্ধ জল থেকে মিশ্রিত, ৭%–৯% ঘনত্ব সহ, টাইটানিয়াম খাদ উপাদান প্রক্রিয়াকরণে ভাল মেশিনিং ফলাফল অর্জন করে এবং টার্নিং, মিলিং এবং গ্রাইন্ডিং অপারেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে। ট্রিম E206-এ বিশেষ অ্যাডিটিভ রয়েছে যা বিল্ট-আপ প্রান্তের গঠনকে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করে। কাটিং ফ্লুইডে ক্ষুদ্র ইমালসিফাইড অণু রয়েছে, যা কাটিং ফ্লুইডের স্থিতিশীলতা উন্নত করে এবং মেশিনিংয়ের সময় বহন হ্রাস করে, যা কাটিং ফ্লুইডের জন্য কাটিং জোনে প্রবেশ করা সহজ করে তোলে। এছাড়াও, ট্রিম E206-এর তেল দূষণের বিরুদ্ধে শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং কাটিং ফ্লুইডের অবশিষ্টাংশগুলি জলে এবং কার্যকরী তরলে সহজে দ্রবণীয়, যা সরঞ্জাম এবং মেশিনিং করা অংশের সারফেসের পরিচ্ছন্নতা বজায় রাখতে সহায়তা করে।

৪. টাইটানিয়াম খাদ সারফেস ইন্টিগ্রিটি

৪.১ টাইটানিয়াম খাদ ফোরজিংগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিদর্শন

টাইটানিয়াম খাদ মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিদর্শনে একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের অধীনে একটি অ্যাসিডযুক্ত টাইটানিয়াম খাদ অংশের সারফেস পরীক্ষা করা জড়িত, যা উপাদানের মাইক্রোস্ট্রাকচারের আকারগত বৈশিষ্ট্য, বিতরণ ইত্যাদি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়, যা টাইটানিয়াম খাদের ধাতব গঠন প্রাসঙ্গিক মান এবং অঙ্কন স্পেসিফিকেশন মেনে চলে কিনা তা পরীক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম খাদ ফোরজিংগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিদর্শনের পদক্ষেপগুলি হল: ফোরজিংয়ের রুক্ষ মেশিনিং → সারফেস পলিশিং → সারফেস অ্যাসিডিং → পরিষ্কার করা → শুকানো → মাইক্রোস্কোপিক পরিদর্শন। Ti6Al4V টাইটানিয়াম খাদের মাইক্রোস্কোপিক পরিদর্শন চিত্র ২-এ দেখানো হয়েছে।

ক) সারফেস পলিশিং    খ) সারফেস অ্যাসিডিং