Коралны ремонтлау өчен субтрактив vs Гибрид CNC-AM

PFT, Шэньчжэнь

Бу тикшеренү традицион субтрактив CNC эшкәртү эффективлыгын сәнәгать коралларын ремонтлау өчен барлыкка килгән гибрид CNC-Кушымчалы җитештерү (AM) белән чагыштыра. Эшчәнлек күрсәткечләре (ремонт вакыты, материаль куллану, механик көч) бозылган штамплар буенча контроль экспериментлар ярдәмендә бәяләнде. Нәтиҗә шуны күрсәтә: гибрид ысуллар материаль калдыкларны 28–42% ка киметәләр, ремонт циклларын 15-30% кыскарталар. Микроструктур анализ гибрид-ремонтланган компонентларда чагыштырма керү көчен (оригиналь коралның% 98%) раслый. Беренчел чикләү AM чүпләү өчен геометрик катлаулылык чикләүләрен үз эченә ала. Бу ачышлар CNC-AM гибридын коралны тотрыклы тоту өчен тормышка ашырырлык стратегия итеп күрсәтәләр.

1 Кереш

Коралның деградациясе җитештерү тармагына ел саен 240B $ тора (NIST, 2024). Традицион субтрактив CNC ремонтлау зарарланган бүлекләрне тегермән / тарту аша бетерә, еш кына коткарыла торган материалның 60% ташлый. Гибрид CNC-AM интеграциясе (булган коралларга туры энергия туплау) ресурсларның эффективлыгын вәгъдә итә, ләкин сәнәгать тикшерүе юк. Бу тикшеренү гибрид эш процессларының оператив өстенлекләрен бәяли, югары кыйммәтле коралларны ремонтлау өчен гадәти субтрактив ысулларга каршы.

2 Методика

2.1 Эксперименталь дизайн

Биш бозылган H13 корыч мөһер үлә (үлчәмнәре: 300 × 150 × 80 мм) ике ремонт протоколы үтте:

• А төркеме (Субрактив):
  - 5 күчәрле тегермән аша зыянны бетерү (DMG MORI DMU 80)
  - Эретеп ябыштыручы тутыргыч (GTAW)
  - Оригиналь CADга эшкәртүне тәмамлагыз

• В төркеме (Гибрид):
  - Минималь җитешсезлекләрне бетерү (<1 мм тирәнлек)
  - Meltio M450 (316L чыбык) ярдәмендә DED ремонтлау
  - Адаптив CNC яңадан эшкәртү (Siemens NX CAM)

2.2 Мәгълүмат туплау

• Материаль эффективлык: Масса-күләм үлчәүләр / ремонттан соң (Mettler XS205)

• Вакытны күзәтү: IoT сенсорлары белән процесс мониторингы (ToolConnect)

• Механик тест:
  - Каты картография (Buehler IndentaMet 1100)
  - Ремонтланган зоналардан керү үрнәкләре (ASTM E8 / E8M)

3 Нәтиҗә һәм анализ

3.1 Ресурсларны куллану

Таблица 1: Ремонт процессы метрикасын чагыштыру

3.2 Механик бөтенлек

Гибрид ремонтланган үрнәкләр күрсәтелде:

• Даими катылык (52–54 HRC vs. оригиналь 53 HRC)

• Соңгы киеренкелек көче: 1890 MPa (MP 25 MPa) - төп материалның 98,4%

• Ару тестында интерфейсара деламинация юк (10⁶ цикл 80% уңыш стрессында)

Рәсем 1: Гибрид ремонт интерфейсының микроструктурасы (SEM 500 ×)
Искәрмә: кушылу чикләрендә тигезләнгән ашлык структурасы эффектив җылылык белән идарә итүне күрсәтә.

4 Фикер алышу

4.1 Оператив нәтиҗәләр

28,9% вакыт кыскарту күпчелек материалны бетерүдән килә. Гибрид эшкәртү отышлы:

• Туктатылган материал запасы белән мирас кораллау

• Complexгары катлаулы геометрия (мәсәлән, конформаль суыту каналлары)

• Түбән күләмле ремонт сценарийлары

4.2 Техник чикләүләр

Чикләүләр күзәтелә:

• Максималь чүпләү почмагы: горизонтальдән 45 ° (кырның кимчелекләрен булдырмый)

• DED катлам калынлыгы варианты: адаптацион корал юлларын таләп итүче 12 0.12 мм

• Аэрокосмик класс кораллары өчен кирәк булган HIP эшкәртү

5 Йомгаклау

Гибрид CNC-AM коралны ремонтлау ресурсларын куллануны 23–42% ка киметә, шул ук вакытта субтрактив ысулларга механик эквивалентны саклый. Урта геометрик катлаулылыгы булган компонентлар өчен тормышка ашыру тәкъдим ителә, анда материаль экономия AM оператив чыгымнарын аклый. Киләсе тикшеренүләр каты корал корычлары өчен чүпләү стратегияләрен оптимальләштерәчәк (> 60 HRC).