पतली शीट एल्यूमीनियम के लिए चुंबकीय बनाम वायवीय वर्कहोल्डिंग

पतली शीट एल्यूमीनियम के लिए चुंबकीय बनाम वायवीय वर्कहोल्डिंग

लेखक: पीएफटी, शेन्ज़ेन

अमूर्त

पतली शीट एल्युमीनियम (<3 मिमी) की सटीक मशीनिंग में महत्वपूर्ण कार्यधारण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। यह अध्ययन नियंत्रित सीएनसी मिलिंग परिस्थितियों में चुंबकीय और वायवीय क्लैम्पिंग प्रणालियों की तुलना करता है। परीक्षण मापदंडों में क्लैम्पिंग बल की स्थिरता, तापीय स्थिरता (20°C–80°C), कंपन अवमंदन और सतह विरूपण शामिल थे। वायवीय वैक्यूम चक्स ने 0.8 मिमी शीट्स के लिए 0.02 मिमी समतलता बनाए रखी, लेकिन इसके लिए अक्षुण्ण सीलिंग सतहों की आवश्यकता थी। विद्युत चुम्बकीय चक्स ने 5-अक्षीय पहुँच को सक्षम किया और सेटअप समय को 60% तक कम कर दिया, फिर भी प्रेरित भंवर धाराओं ने 15,000 आरपीएम पर 45°C से अधिक स्थानीय तापन का कारण बना। परिणाम दर्शाते हैं कि वैक्यूम प्रणालियाँ 0.5 मिमी से अधिक शीट्स के लिए सतही परिष्करण को अनुकूलित करती हैं, जबकि चुंबकीय समाधान तीव्र प्रोटोटाइपिंग के लिए लचीलेपन में सुधार करते हैं। सीमाओं में अपरीक्षित हाइब्रिड दृष्टिकोण और चिपकने वाले-आधारित विकल्प शामिल हैं।

1 परिचय

पतली एल्युमीनियम शीट एयरोस्पेस (फ्यूज़लेज स्किन) से लेकर इलेक्ट्रॉनिक्स (हीट सिंक फैब्रिकेशन) तक के उद्योगों को शक्ति प्रदान करती हैं। फिर भी, 2025 के उद्योग सर्वेक्षणों से पता चलता है कि 42% सटीक दोष मशीनिंग के दौरान वर्कपीस की गति से उत्पन्न होते हैं। पारंपरिक यांत्रिक क्लैंप अक्सर 1 मिमी से कम की शीट को विकृत कर देते हैं, जबकि टेप-आधारित विधियों में कठोरता का अभाव होता है। यह अध्ययन दो उन्नत समाधानों की गणना करता है: विद्युत चुम्बकीय चक जो अवशिष्ट नियंत्रण तकनीक का लाभ उठाते हैं और बहु-क्षेत्रीय निर्वात नियंत्रण वाली वायवीय प्रणालियाँ।

2 कार्यप्रणाली

2.1 प्रायोगिक डिजाइन

• सामग्री: 6061-T6 एल्यूमीनियम शीट (0.5 मिमी/0.8 मिमी/1.2 मिमी)

• उपकरण:

  • चुंबकीय: GROB 4-अक्ष विद्युत चुम्बकीय चक (0.8T क्षेत्र तीव्रता)

  • वायवीय: 36-ज़ोन मैनिफोल्ड के साथ SCHUNK वैक्यूम प्लेट

• परीक्षण: सतह समतलता (लेजर इंटरफेरोमीटर), थर्मल इमेजिंग (FLIR T540), कंपन विश्लेषण (3-अक्ष एक्सेलेरोमीटर)

2.2 परीक्षण प्रोटोकॉल

1. स्थैतिक स्थिरता: 5N पार्श्व बल के अंतर्गत विक्षेपण मापें

2. थर्मल साइक्लिंग: स्लॉट मिलिंग के दौरान तापमान प्रवणता रिकॉर्ड करें (Ø6 मिमी एंड मिल, 12,000 RPM)

3. गतिशील कठोरता: अनुनाद आवृत्तियों पर कंपन आयाम को मापें (500–3000 हर्ट्ज)

3 परिणाम और विश्लेषण

3.1 क्लैम्पिंग प्रदर्शन

चित्र 1: फेस मिलिंग के दौरान वैक्यूम सिस्टम ने <5μm सतह भिन्नता बनाए रखी, जबकि चुंबकीय क्लैम्पिंग ने तापीय विस्तार के कारण 0.12 मिमी एज लिफ्ट दिखाया।

3.2 कंपन विशेषताएँ

वायवीय चक्स ने 2,200 हर्ट्ज़ पर हार्मोनिक्स को 15dB तक कम कर दिया – जो फ़ाइन-फ़िनिशिंग कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है। चुंबकीय वर्कहोल्डिंग ने टूल एंगेजमेंट आवृत्तियों पर 40% अधिक आयाम प्रदर्शित किया।

4 चर्चा

4.1 प्रौद्योगिकी समझौता

• वायवीय लाभ: बेहतर तापीय स्थिरता और कंपन अवमंदन, ऑप्टिकल घटक आधार जैसे उच्च-सहिष्णुता अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

• चुंबकीय किनारा: तीव्र पुनर्संरचना विविध बैच आकारों को संभालने वाले जॉब-शॉप वातावरण का समर्थन करती है।

सीमाएँ: परीक्षणों में छिद्रित या तैलीय शीटों को शामिल नहीं किया गया, जहाँ निर्वात दक्षता 70% से अधिक गिर जाती है। हाइब्रिड समाधानों पर भविष्य में अध्ययन की आवश्यकता है।

5। उपसंहार

पतली एल्यूमीनियम शीट मशीनिंग के लिए:

1. वायवीय वर्कहोल्डिंग, 0.5 मिमी से अधिक मोटाई के लिए, बिना किसी समझौते वाली सतहों के साथ, उच्च परिशुद्धता प्रदान करती है

2. चुंबकीय प्रणालियाँ गैर-काटने के समय को 60% तक कम कर देती हैं, लेकिन तापीय प्रबंधन के लिए शीतलक रणनीतियों की आवश्यकता होती है

3. इष्टतम चयन थ्रूपुट आवश्यकताओं बनाम सहनशीलता आवश्यकताओं पर निर्भर करता है

भावी अनुसंधान में अनुकूली हाइब्रिड क्लैम्प्स और कम हस्तक्षेप वाले विद्युतचुंबकीय डिजाइनों का पता लगाया जाना चाहिए।