ECM مشینی، الیکٹرو کیمیکل مشینی، پیسنے

Some of the valuable NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING processes AGS-TECH Inc offers are ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM), SHAPED-TUBE ELECTROLYTIC MACHINING (STEM) , پلسڈ الیکٹرو کیمیکل مشیننگ (PECM)، الیکٹرو کیمیکل گرائنڈنگ (ECG)، ہائبرڈ مشینی عمل۔

​

الیکٹرو کیمیکل مشیننگ (ECM)  ایک غیر روایتی مینوفیکچرنگ تکنیک ہے جہاں دھات کو الیکٹرو کیمیکل عمل کے ذریعے ہٹایا جاتا ہے۔ ECM عام طور پر ایک بڑے پیمانے پر پیداوار کی تکنیک ہے، جو انتہائی سخت مواد اور ایسے مواد کی مشینی کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے جو روایتی مینوفیکچرنگ طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مشین کے لیے مشکل ہیں۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی نظام جو ہم پیداوار کے لیے استعمال کرتے ہیں وہ عددی طور پر کنٹرول شدہ مشینی مراکز ہیں جن میں اعلی پیداوار کی شرح، لچک، جہتی رواداری کا کامل کنٹرول ہے۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی سخت اور غیر ملکی دھاتوں جیسے ٹائٹینیم ایلومینائیڈز، انکونیل، واسپالوی، اور ہائی نکل، کوبالٹ، اور رینیم مرکبات میں چھوٹے اور عجیب و غریب زاویوں، پیچیدہ شکلوں یا گہاوں کو کاٹنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ بیرونی اور اندرونی دونوں جیومیٹریوں کو مشین بنایا جا سکتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی عمل میں ترمیم کا استعمال موڑ، سامنا، سلاٹنگ، ٹریپیننگ، پروفائلنگ کے لیے کیا جاتا ہے جہاں الیکٹروڈ کاٹنے کا آلہ بن جاتا ہے۔ دھات کو ہٹانے کی شرح صرف آئن ایکسچینج ریٹ کا ایک فنکشن ہے اور ورک پیس کی طاقت، سختی یا سختی سے متاثر نہیں ہوتی ہے۔ بدقسمتی سے الیکٹرو کیمیکل مشیننگ (ECM) کا طریقہ برقی طور پر conductive مواد تک محدود ہے۔ ECM تکنیک کی تعیناتی پر غور کرنے کے لیے ایک اور اہم نکتہ یہ ہے کہ تیار شدہ پرزوں کی مشینی خصوصیات کا دوسرے مشینی طریقوں سے تیار کردہ حصوں سے موازنہ کیا جائے۔

​

ای سی ایم مواد کو شامل کرنے کے بجائے ہٹاتا ہے اور اس لیے اسے بعض اوقات '' ریورس الیکٹروپلٹنگ'' کہا جاتا ہے۔ یہ کچھ طریقوں سے الیکٹریکل ڈسچارج مشیننگ (EDM) سے مشابہت رکھتا ہے جس میں الیکٹروڈ اور حصے کے درمیان ایک اعلی کرنٹ گزر جاتا ہے، الیکٹرولائٹک مواد کو ہٹانے کے عمل کے ذریعے منفی چارج شدہ الیکٹروڈ (کیتھوڈ)، ایک کنڈکٹو سیال (الیکٹرولائٹ)، اور ایک conductive workpiece (انوڈ). الیکٹرولائٹ موجودہ کیریئر کے طور پر کام کرتا ہے اور یہ ایک انتہائی قابل عمل غیر نامیاتی نمک کا محلول ہے جیسے سوڈیم کلورائد پانی یا سوڈیم نائٹریٹ میں ملا اور تحلیل ہوتا ہے۔ ای سی ایم کا فائدہ یہ ہے کہ کوئی ٹول پہننا نہیں ہے۔ ECM کٹنگ ٹول مطلوبہ راستے پر کام کے قریب لیکن ٹکڑے کو چھوئے بغیر رہنمائی کرتا ہے۔ EDM کے برعکس، تاہم، کوئی چنگاریاں نہیں بنتی ہیں۔ دھات کو ہٹانے کی اعلی شرح اور آئینے کی سطح کی تکمیل ECM کے ساتھ ممکن ہے، اس حصے میں کوئی تھرمل یا مکینیکل دباؤ منتقل نہیں کیا جاتا ہے۔ ای سی ایم اس حصے کو کوئی تھرمل نقصان نہیں پہنچاتا اور چونکہ کوئی ٹول فورس نہیں ہے اس لیے اس حصے میں کوئی مسخ نہیں ہوتا ہے اور نہ ہی ٹول پہنا جاتا ہے، جیسا کہ عام مشینی آپریشنز میں ہوتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی گہا میں آلے کی زنانہ ملاپ کی تصویر بنتی ہے۔

​

ای سی ایم کے عمل میں، ایک کیتھوڈ ٹول کو اینوڈ ورک پیس میں منتقل کیا جاتا ہے۔ شکل والا آلہ عام طور پر تانبے، پیتل، کانسی یا سٹینلیس سٹیل سے بنا ہوتا ہے۔ پریشرائزڈ الیکٹرولائٹ کو ایک مقررہ درجہ حرارت پر اونچی شرح پر ٹول کے ذریعے کٹے ہوئے علاقے تک پمپ کیا جاتا ہے۔ فیڈ کی شرح مواد کی ''لیکویفیکیشن'' کی شرح کے برابر ہے، اور ٹول-ورک پیس گیپ میں الیکٹرولائٹ کی حرکت دھاتی آئنوں کو کیتھوڈ ٹول پر پلیٹ لگانے کا موقع ملنے سے پہلے ہی ورک پیس اینوڈ سے دور دھو دیتی ہے۔ ٹول اور ورک پیس کے درمیان فرق 80-800 مائکرو میٹر کے درمیان ہوتا ہے اور 5 - 25 V کی رینج میں DC پاور سپلائی فعال مشینی سطح کے 1.5 - 8 A/mm2 کے درمیان موجودہ کثافت کو برقرار رکھتی ہے۔ جیسے ہی الیکٹران خلا کو عبور کرتے ہیں، ورک پیس سے مواد تحلیل ہوجاتا ہے، کیونکہ ٹول ورک پیس میں مطلوبہ شکل بناتا ہے۔ الیکٹرولیٹک سیال اس عمل کے دوران بننے والی دھاتی ہائیڈرو آکسائیڈ کو لے جاتا ہے۔ 5A اور 40,000A کے درمیان موجودہ صلاحیتوں والی کمرشل الیکٹرو کیمیکل مشینیں دستیاب ہیں۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی میں مواد کو ہٹانے کی شرح کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے:

 

MRR = C x I xn

 

یہاں MRR=mm3/min، I=current in amperes، n=موجودہ کارکردگی، C=a میٹریل مستقل mm3/A-min میں۔ مستقل C کا انحصار خالص مادوں کے لیے والینس پر ہوتا ہے۔ والینس جتنی زیادہ ہوگی، اس کی قدر اتنی ہی کم ہوگی۔ زیادہ تر دھاتوں کے لیے یہ 1 اور 2 کے درمیان ہے۔

 

اگر Ao یکساں کراس سیکشنل ایریا کی نشاندہی کرتا ہے جو mm2 میں الیکٹرو کیمیکل طور پر مشینی ہے، تو فیڈ کی شرح f mm/min میں ظاہر کی جا سکتی ہے:

 

F = MRR / Ao

 

فیڈ ریٹ f وہ رفتار ہے جو الیکٹروڈ ورک پیس میں گھس رہا ہے۔

 

ماضی میں الیکٹرو کیمیکل مشینی آپریشنز سے ناقص جہتی درستگی اور ماحولیاتی آلودگی پھیلانے کے مسائل تھے۔ ان پر بڑی حد تک قابو پا لیا گیا ہے۔

 

اعلی طاقت والے مواد کی الیکٹرو کیمیکل مشینی کے کچھ استعمال یہ ہیں:

 

- ڈائی سنکنگ آپریشنز۔ ڈائی سینکنگ مشینی جعل سازی ہے - ڈائی کیویٹیز۔

 

- جیٹ انجن کے ٹربائن بلیڈ، جیٹ انجن کے پرزے اور نوزلز کی کھدائی۔

 

- ایک سے زیادہ چھوٹے سوراخوں کی ڈرلنگ۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی عمل گڑ سے پاک سطح کو چھوڑ دیتا ہے۔

 

- بھاپ ٹربائن بلیڈ کو قریبی حدود میں مشینی کیا جاسکتا ہے۔

 

- سطحوں کی ڈیبرنگ کے لیے۔ ڈیبرنگ میں، ای سی ایم مشینی عمل سے رہ جانے والے دھاتی تخمینوں کو ہٹاتا ہے اور اس طرح تیز کناروں کو کم کر دیتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل مشینی عمل تیز اور اکثر ہاتھ سے یا غیر روایتی مشینی عمل سے ڈیبرنگ کے روایتی طریقوں سے زیادہ آسان ہے۔

​

SHAPED-TUBE Electrolytic MACHINING (STEM) الیکٹرو کیمیکل مشینی عمل کا ایک ورژن ہے جسے ہم چھوٹے قطر کے گہرے سوراخوں کی کھدائی کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ ایک ٹائٹینیم ٹیوب کو آلے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جسے برقی طور پر موصل رال کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے تاکہ سوراخ اور ٹیوب کے پس منظر کے چہروں جیسے دوسرے خطوں سے مواد کو ہٹانے سے روکا جا سکے۔ ہم 300:1 کے گہرائی سے قطر کے تناسب کے ساتھ 0.5 ملی میٹر کے سائز کے سوراخ کر سکتے ہیں۔

​

پلسڈ الیکٹرو کیمیکل مشیننگ (PECM): ہم 100 A/cm2 کی ترتیب میں بہت زیادہ pulsed current densities استعمال کرتے ہیں۔ نبض شدہ کرنٹ کا استعمال کرتے ہوئے ہم ہائی الیکٹرولائٹ فلو ریٹ کی ضرورت کو ختم کر دیتے ہیں جو مولڈ اور ڈائی فیبریکیشن میں ECM طریقہ کار کے لیے حدود پیدا کرتی ہے۔ پلسڈ الیکٹرو کیمیکل مشینی تھکاوٹ کی زندگی کو بہتر بناتی ہے اور مولڈ اور ڈائی سطحوں پر الیکٹریکل ڈسچارج مشیننگ (EDM) تکنیک کے ذریعے رہ جانے والی ریکاسٹ پرت کو ختم کرتی ہے۔

​

In ELECTROCHEMICAL GRINDING (ECG) ہم روایتی پیسنے والے الیکٹروچینکل آپریشن کو یکجا کرتے ہیں۔ پیسنے والا پہیہ ایک گھومنے والا کیتھوڈ ہے جس میں ہیرے یا ایلومینیم آکسائیڈ کے کھرچنے والے ذرات ہوتے ہیں جو دھات سے جڑے ہوتے ہیں۔ موجودہ کثافت 1 اور 3 A/mm2 کے درمیان ہے۔ ECM کی طرح، ایک الیکٹرولائٹ جیسے سوڈیم نائٹریٹ کا بہاؤ اور الیکٹرو کیمیکل پیسنے میں دھات کو ہٹانا الیکٹرولائٹک ایکشن کا غلبہ ہے۔ دھات کو ہٹانے کا 5٪ سے بھی کم وہیل کی کھرچنے والی کارروائی سے ہوتا ہے۔ ECG تکنیک کاربائیڈز اور اعلیٰ طاقت والے مرکب دھاتوں کے لیے اچھی طرح سے موزوں ہے، لیکن یہ ڈائی سینکنگ یا مولڈ بنانے کے لیے اتنی موزوں نہیں ہے کیونکہ گرائنڈر آسانی سے گہرے گہاوں تک نہیں پہنچ سکتا۔ الیکٹرو کیمیکل پیسنے میں مواد کو ہٹانے کی شرح کو اس طرح ظاہر کیا جا سکتا ہے:

 

ایم آر آر = جی آئی / ڈی ایف

 

یہاں MRR mm3/min میں ہے، G کا وزن گرام میں ہے، I amperes میں کرنٹ ہے، d ہے g/mm3 میں کثافت اور F فیراڈے کا مستقل (96,485 کولمبس/مول) ہے۔ ورک پیس میں پیسنے والے پہیے کے دخول کی رفتار کو اس طرح ظاہر کیا جاسکتا ہے:

 

بمقابلہ = (G / d F) x (E / g Kp) x K

 

یہاں بمقابلہ mm3/منٹ میں ہے، E وولٹ میں سیل وولٹیج ہے، g وہیل ٹو ورک پیس گیپ ملی میٹر میں ہے، Kp نقصان کا گتانک ہے اور K الیکٹرولائٹ چالکتا ہے۔ روایتی پیسنے کے مقابلے الیکٹرو کیمیکل پیسنے کے طریقہ کار کا فائدہ پہیے کا کم پہننا ہے کیونکہ دھات کو ہٹانے کا 5% سے بھی کم حصہ پہیے کی کھرچنے والی کارروائی سے ہوتا ہے۔

 

​

EDM اور ECM کے درمیان مماثلتیں ہیں:

 

1. ٹول اور ورک پیس کو ایک بہت ہی چھوٹے فرق سے الگ کیا جاتا ہے جس کے درمیان کوئی رابطہ نہیں ہوتا ہے۔

 

2. آلے اور مواد دونوں بجلی کے کنڈکٹر ہونے چاہئیں۔

 

3. دونوں تکنیکوں کو زیادہ سرمایہ کاری کی ضرورت ہے۔ جدید سی این سی مشینیں استعمال کی جاتی ہیں۔

 

4. دونوں طریقے بہت زیادہ بجلی استعمال کرتے ہیں۔

 

5. ای سی ایم کے لیے ٹول اور ورک پیس اور ای ڈی ایم کے لیے ڈائی الیکٹرک سیال کے درمیان ایک کنڈکٹو سیال کا استعمال کیا جاتا ہے۔

 

6. ٹول کو ورک پیس کی طرف مسلسل کھلایا جاتا ہے تاکہ ان کے درمیان ایک مستقل فاصلہ برقرار رکھا جا سکے (EDM وقفے وقفے سے یا چکراتی، عام طور پر جزوی، ٹول کی واپسی کو شامل کر سکتا ہے)۔

​

ہائبرڈ مشینی عمل: ہم اکثر ہائبرڈ مشینی عمل کے فوائد سے فائدہ اٹھاتے ہیں جہاں دو یا دو سے زیادہ مختلف عمل جیسے ECM، EDM.... وغیرہ۔ مجموعہ میں استعمال کیا جاتا ہے. اس سے ہمیں موقع ملتا ہے کہ ہم ایک عمل کی خامیوں کو دوسرے کے ذریعے دور کریں، اور ہر عمل کے فوائد سے مستفید ہوں۔