फोटोकेमिकल एच डिज़ाइन इंजीनियर गाइड

एक पदार्थ जिसमें धात्विक गुण होते हैं और दो या दो से अधिक रासायनिक तत्वों से युक्त होता है, जिनमें से कम से कम एक धातु होता है।
आवश्यक यांत्रिक और भौतिक गुणों को प्राप्त करने के लिए तांबे में विशिष्ट मात्रा में मिश्रधातु तत्व मिलाए जाते हैं। सबसे आम तांबे की मिश्रधातुओं को छह समूहों में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में निम्नलिखित मुख्य मिश्रधातु तत्वों में से एक होता है: पीतल - मुख्य मिश्रधातु तत्व जस्ता है;फॉस्फोर कांस्य - मुख्य मिश्रधातु तत्व टिन है;एल्यूमीनियम कांस्य - मुख्य मिश्रधातु तत्व एल्यूमीनियम है;सिलिकॉन कांस्य - मुख्य मिश्रधातु तत्व सिलिकॉन है;तांबा-निकल और निकल-चांदी - मुख्य मिश्र धातु तत्व निकल है;और पतला या उच्च तांबा मिश्र धातु जिसमें बेरिलियम, कैडमियम, क्रोमियम या लौह जैसे विभिन्न तत्वों की थोड़ी मात्रा होती है।
कठोरता सतह के इंडेंटेशन या घिसाव के प्रति सामग्री के प्रतिरोध का एक माप है। कठोरता के लिए कोई पूर्ण मानक नहीं है। कठोरता को मात्रात्मक रूप से दर्शाने के लिए, प्रत्येक प्रकार के परीक्षण का अपना पैमाना होता है, जो कठोरता को परिभाषित करता है। स्थैतिक विधि द्वारा प्राप्त इंडेंटेशन कठोरता को मापा जाता है ब्रिनेल, रॉकवेल, विकर्स और नूप परीक्षणों द्वारा। इंडेंटेशन के बिना कठोरता को स्क्लेरोस्कोप परीक्षण नामक एक गतिशील विधि द्वारा मापा जाता है।
कोई भी विनिर्माण प्रक्रिया जिसमें वर्कपीस को नया आकार देने के लिए धातु पर काम किया जाता है या मशीनीकृत किया जाता है। मोटे तौर पर, इस शब्द में डिजाइन और लेआउट, गर्मी उपचार, सामग्री हैंडलिंग और निरीक्षण जैसी प्रक्रियाएं शामिल हैं।
स्टेनलेस स्टील में उच्च शक्ति, गर्मी प्रतिरोध, उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध है। विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए यांत्रिक और भौतिक गुणों की एक श्रृंखला को कवर करने के लिए चार सामान्य श्रेणियां विकसित की गई हैं। चार ग्रेड हैं: सीआरएनआईएमएन 200 श्रृंखला और सीआरएनआई 300 श्रृंखला ऑस्टेनिटिक प्रकार;क्रोमियम मार्टेंसिटिक प्रकार, कठोर करने योग्य 400 श्रृंखला;क्रोमियम, गैर-कठोर 400 श्रृंखला फेरिटिक प्रकार;समाधान उपचार और आयु सख्त करने के लिए अतिरिक्त तत्वों के साथ वर्षा-कठोर क्रोमियम-निकल मिश्र धातु।
कठोर धातुओं की उच्च गति मशीनिंग की अनुमति देने के लिए टाइटेनियम कार्बाइड उपकरण में जोड़ा गया। उपकरण कोटिंग के रूप में भी उपयोग किया जाता है। कोटिंग उपकरण देखें।
वर्कपीस आकार द्वारा अनुमत न्यूनतम और अधिकतम मात्रा निर्धारित मानक से भिन्न है और अभी भी स्वीकार्य है।
वर्कपीस को एक चक में रखा जाता है, एक पैनल पर लगाया जाता है या केंद्रों के बीच रखा जाता है और घुमाया जाता है, जबकि एक काटने का उपकरण (आमतौर पर एक एकल बिंदु उपकरण) को इसकी परिधि के साथ या इसके अंत या चेहरे के माध्यम से खिलाया जाता है। सीधे मोड़ (काटने) के रूप में वर्कपीस की परिधि के साथ);टेपर्ड टर्निंग (टेपर बनाना);स्टेप टर्निंग (एक ही वर्कपीस पर विभिन्न आकारों के व्यास को मोड़ना);चैम्फरिंग (किनारे या कंधे को उभारना);सामना करना (अंत काटना);टर्निंग धागे (आमतौर पर बाहरी धागे, लेकिन आंतरिक धागे भी हो सकते हैं);रफिंग (थोक धातु हटाना);और फिनिशिंग (अंत में हल्की कतरनी)। लेथ, टर्निंग सेंटर, चक मशीन, स्वचालित स्क्रू मशीन और इसी तरह की मशीनों पर।
एक सटीक शीट धातु प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के रूप में, फोटोकैमिकल नक़्क़ाशी (पीसीई) कड़ी सहनशीलता प्राप्त कर सकती है, अत्यधिक दोहराई जा सकती है, और कई मामलों में एकमात्र ऐसी तकनीक है जो लागत प्रभावी ढंग से सटीक धातु भागों का निर्माण कर सकती है, इसके लिए उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है और आम तौर पर सुरक्षित होती है। कुंजी अनुप्रयोग।
डिज़ाइन इंजीनियरों द्वारा पीसीई को अपनी पसंदीदा धातु प्रक्रिया के रूप में चुनने के बाद, यह महत्वपूर्ण है कि वे न केवल इसकी बहुमुखी प्रतिभा को पूरी तरह से समझें, बल्कि प्रौद्योगिकी के विशिष्ट पहलुओं को भी समझें जो उत्पाद डिज़ाइन को प्रभावित कर सकते हैं (और कई मामलों में बढ़ा सकते हैं)। यह लेख विश्लेषण करता है कि डिज़ाइन इंजीनियरों को क्या करना चाहिए पीसीई से अधिकतम लाभ प्राप्त करने की सराहना करते हैं और इस प्रक्रिया की तुलना अन्य धातु तकनीकों से करते हैं।
पीसीई में कई विशेषताएं हैं जो नवाचार को प्रोत्साहित करती हैं और "चुनौतीपूर्ण उत्पाद सुविधाओं, संवर्द्धन, परिष्कार और दक्षता को शामिल करके सीमाओं का विस्तार करती हैं"। डिजाइन इंजीनियरों के लिए अपनी पूरी क्षमता तक पहुंचना महत्वपूर्ण है, और माइक्रोमेटल (एचपी ईच और ईचफॉर्म सहित) अपने ग्राहकों की वकालत करता है। उन्हें उत्पाद विकास भागीदार के रूप में व्यवहार करना - न कि केवल उप-अनुबंध निर्माताओं के रूप में - ओईएम को डिजाइन चरण के आरंभ में इस बहुलता को अनुकूलित करने की अनुमति देना।कार्यात्मक धातु प्रक्रियाएं जो क्षमता प्रदान कर सकती हैं।
धातु और शीट आकार: लिथोग्राफी को विभिन्न मोटाई, ग्रेड, टेम्पर्स और शीट आकार के धातु स्पेक्ट्रम पर लागू किया जा सकता है। प्रत्येक आपूर्तिकर्ता अलग-अलग सहनशीलता के साथ धातु की विभिन्न मोटाई की मशीन बना सकता है, और पीसीई पार्टनर चुनते समय, उनके बारे में सटीक रूप से पूछना महत्वपूर्ण है क्षमताएं।
उदाहरण के लिए, माइक्रोमेटल के नक़्क़ाशी समूह के साथ काम करते समय, प्रक्रिया को 10 माइक्रोन से 2000 माइक्रोन (0.010 मिमी से 2.00 मिमी) तक की पतली धातु शीट पर लागू किया जा सकता है, अधिकतम शीट/घटक आकार 600 मिमी x 800 मिमी के साथ। मशीनी धातुएँ इसमें स्टील और स्टेनलेस स्टील, निकल और निकेल मिश्र धातु, तांबा और तांबा मिश्र धातु, टिन, चांदी, सोना, मोलिब्डेनम, एल्यूमीनियम शामिल हैं। साथ ही मशीन में मुश्किल से बनने वाली धातुएं, जिनमें टाइटेनियम और इसकी मिश्र धातु जैसी अत्यधिक संक्षारक सामग्री शामिल हैं।
मानक ईच सहनशीलता: किसी भी डिज़ाइन में सहनशीलता एक महत्वपूर्ण विचार है, और पीसीई सहनशीलता सामग्री की मोटाई, सामग्री और पीसीई आपूर्तिकर्ता के कौशल और अनुभव के आधार पर भिन्न हो सकती है।
माइक्रोमेटल एचिंग ग्रुप प्रक्रिया सामग्री और उसकी मोटाई के आधार पर कम से कम ±7 माइक्रोन की सहनशीलता के साथ जटिल भागों का उत्पादन कर सकती है, जो सभी वैकल्पिक धातु निर्माण तकनीकों के बीच अद्वितीय है। विशिष्ट रूप से, कंपनी अल्ट्रा- प्राप्त करने के लिए एक विशेष तरल प्रतिरोध प्रणाली का उपयोग करती है। पतली (2-8 माइक्रोन) फोटोरेज़िस्ट परतें, रासायनिक नक़्क़ाशी के दौरान अधिक सटीकता को सक्षम करती हैं। यह एचिंग ग्रुप को 25 माइक्रोन के बेहद छोटे फीचर आकार, 80 प्रतिशत सामग्री मोटाई के न्यूनतम एपर्चर और दोहराने योग्य एकल-अंक माइक्रोन सहनशीलता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।
एक गाइड के रूप में, माइक्रोमेटल का एचिंग ग्रुप 400 माइक्रोन तक की मोटाई वाले स्टेनलेस स्टील, निकल और तांबे के मिश्र धातुओं को संसाधित कर सकता है, जिसमें सामग्री की मोटाई के 80% से कम फीचर आकार होते हैं, मोटाई के ±10% की सहनशीलता के साथ। स्टेनलेस स्टील, निकल और तांबे और 400 माइक्रोन से अधिक मोटी टिन, एल्यूमीनियम, चांदी, सोना, मोलिब्डेनम और टाइटेनियम जैसी अन्य सामग्रियों में ±10% मोटाई की सहनशीलता के साथ सामग्री की मोटाई के 120% तक फीचर आकार हो सकते हैं।
पारंपरिक पीसीई अपेक्षाकृत मोटी सूखी फिल्म प्रतिरोध का उपयोग करता है, जो अंतिम भाग सटीकता और उपलब्ध सहनशीलता से समझौता करता है, और केवल 100 माइक्रोन के फीचर आकार और 100 से 200 प्रतिशत सामग्री मोटाई का न्यूनतम एपर्चर प्राप्त कर सकता है।
कुछ मामलों में, पारंपरिक धातु तकनीक सख्त सहनशीलता प्राप्त कर सकती है, लेकिन सीमाएं हैं। उदाहरण के लिए, लेजर कटिंग धातु की मोटाई के 5% तक सटीक हो सकती है, लेकिन इसकी न्यूनतम सुविधा का आकार 0.2 मिमी तक सीमित है। पीसीई न्यूनतम मानक प्राप्त कर सकता है 0.1 मिमी का फीचर आकार और 0.050 मिमी से छोटे उद्घाटन संभव हैं।
इसके अलावा, यह माना जाना चाहिए कि लेजर कटिंग एक "एकल बिंदु" धातु तकनीक है, जिसका अर्थ है कि यह आम तौर पर जाल जैसे जटिल भागों के लिए अधिक महंगा है, और गहरी नक़्क़ाशी का उपयोग करके ईंधन जैसे तरल उपकरणों के लिए आवश्यक गहराई/उत्कीर्णन सुविधाओं को प्राप्त नहीं कर सकता है। बैटरियां और हीट एक्सचेंजर्स आसानी से उपलब्ध हैं।
गड़गड़ाहट-मुक्त और तनाव-मुक्त मशीनिंग। जब पीसीई की सटीक सटीकता और सबसे छोटी फीचर आकार क्षमताओं को दोहराने की क्षमता की बात आती है, तो स्टैम्पिंग सबसे करीब आ सकती है, लेकिन व्यापार-बंद धातु के काम के दौरान लागू तनाव और अवशिष्ट गड़गड़ाहट विशेषता है। मुद्रांकन का.
मुद्रांकित भागों को महंगी पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है और भागों के उत्पादन के लिए महंगी स्टील टूलींग के उपयोग के कारण अल्पावधि में संभव नहीं है। इसके अतिरिक्त, कठोर धातुओं की मशीनिंग करते समय उपकरण घिसाव एक समस्या है, जिसके लिए अक्सर महंगे और समय लेने वाले नवीनीकरण की आवश्यकता होती है। पीसीई इसे झुकने वाले स्प्रिंग्स के कई डिजाइनरों और जटिल धातु भागों के डिजाइनरों द्वारा इसके गड़गड़ाहट और तनाव-मुक्त गुणों, शून्य उपकरण घिसाव और आपूर्ति की गति के कारण निर्दिष्ट किया गया है।
बिना किसी अतिरिक्त लागत के अनूठी विशेषताएं: प्रक्रिया में निहित किनारे "टिप्स" के कारण लिथोग्राफी का उपयोग करके निर्मित उत्पादों में अनूठी विशेषताओं को इंजीनियर किया जा सकता है। नक्काशीदार टिप को नियंत्रित करके, प्रोफाइल की एक श्रृंखला पेश की जा सकती है, जिससे तेज काटने वाले किनारों का निर्माण संभव हो सकता है। जैसे कि चिकित्सा ब्लेड के लिए उपयोग किया जाता है, या फ़िल्टर स्क्रीन में द्रव प्रवाह को निर्देशित करने के लिए पतला उद्घाटन।
कम लागत वाली टूलींग और डिज़ाइन पुनरावृत्तियाँ: सुविधा संपन्न, जटिल और सटीक धातु भागों और असेंबलियों की तलाश करने वाले सभी उद्योगों में ओईएम के लिए, पीसीई अब पसंद की तकनीक है क्योंकि यह न केवल कठिन ज्यामिति के साथ अच्छी तरह से काम करती है, बल्कि डिज़ाइन इंजीनियर को लचीलेपन की भी अनुमति देती है। निर्माण स्थल से पहले डिज़ाइन में समायोजन करें।
इसे प्राप्त करने में एक प्रमुख कारक डिजिटल या कांच के उपकरणों का उपयोग है, जिनका उत्पादन सस्ता है और इसलिए निर्माण शुरू होने से कुछ मिनट पहले बदलना भी सस्ता है। स्टैम्पिंग के विपरीत, डिजिटल उपकरणों की लागत भाग की जटिलता के साथ नहीं बढ़ती है, जो नवाचार को प्रोत्साहित करता है क्योंकि डिजाइनर लागत के बजाय अनुकूलित भाग कार्यक्षमता पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
पारंपरिक धातु तकनीकों के साथ, यह कहा जा सकता है कि भाग की जटिलता में वृद्धि लागत में वृद्धि के बराबर है, जिनमें से अधिकांश महंगी और जटिल टूलींग का उत्पाद है। लागत तब भी बढ़ती है जब पारंपरिक प्रौद्योगिकियों को गैर-मानक सामग्री, मोटाई और से निपटना पड़ता है ग्रेड, इन सभी का पीसीई की लागत पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
चूंकि पीसीई कठोर उपकरणों का उपयोग नहीं करता है, इसलिए विरूपण और तनाव समाप्त हो जाते हैं। इसके अलावा, उत्पादित हिस्से सपाट होते हैं, साफ सतह वाले होते हैं और गड़गड़ाहट से मुक्त होते हैं, क्योंकि वांछित ज्यामिति प्राप्त होने तक धातु समान रूप से घुल जाती है।
माइक्रो मेटल्स कंपनी ने डिज़ाइन इंजीनियरों को निकट-श्रृंखला प्रोटोटाइप के लिए उपलब्ध नमूना विकल्पों की समीक्षा करने में मदद करने के लिए एक आसान-से-उपयोग तालिका डिज़ाइन की है, जिसे यहां देखा जा सकता है।
किफायती प्रोटोटाइपिंग: पीसीई के साथ, उपयोगकर्ता प्रति भाग के बजाय प्रति शीट भुगतान करते हैं, जिसका अर्थ है कि विभिन्न ज्यामिति वाले घटकों को एक ही उपकरण के साथ एक साथ संसाधित किया जा सकता है। एक ही उत्पादन में कई प्रकार के भागों का उत्पादन करने की क्षमता भारी लागत की कुंजी है प्रक्रिया में निहित बचत.
पीसीई को लगभग किसी भी प्रकार की धातु पर लागू किया जा सकता है, चाहे वह नरम, कठोर या भंगुर हो। एल्युमीनियम को उसकी कोमलता के कारण पंच करना बेहद मुश्किल है, और उसके परावर्तक गुणों के कारण लेजर कट करना मुश्किल है। इसी तरह, टाइटेनियम की कठोरता चुनौतीपूर्ण है। उदाहरण के लिए , माइक्रोमेटल ने इन दो विशेष सामग्रियों के लिए मालिकाना प्रक्रियाएं और नक़्क़ाशी रसायन विकसित किए हैं और टाइटेनियम नक़्क़ाशी उपकरण के साथ दुनिया की कुछ नक़्क़ाशी कंपनियों में से एक है।
इसे इस तथ्य के साथ जोड़ें कि पीसीई स्वाभाविक रूप से तेज़ है, और हाल के वर्षों में प्रौद्योगिकी को अपनाने में तेजी से वृद्धि के पीछे का तर्क स्पष्ट है।
डिज़ाइन इंजीनियर तेजी से पीसीई की ओर रुख कर रहे हैं क्योंकि उन्हें छोटे, अधिक जटिल सटीक धातु भागों के निर्माण के दबाव का सामना करना पड़ता है।
किसी भी प्रक्रिया विकल्प की तरह, डिज़ाइन गुणों और मापदंडों को देखते समय डिजाइनरों को चुनी गई विनिर्माण तकनीक के विशिष्ट गुणों को समझने की आवश्यकता होती है।
फोटो-नक़्क़ाशी की बहुमुखी प्रतिभा और एक सटीक शीट धातु निर्माण तकनीक के रूप में इसके अनूठे फायदे इसे डिज़ाइन नवाचार का एक इंजन बनाते हैं और इसका उपयोग वास्तव में उन हिस्सों को बनाने के लिए किया जा सकता है जिन्हें असंभव माना जाता था यदि वैकल्पिक धातु निर्माण तकनीकों का उपयोग किया जाता था