Aerospace Industry ရှိ Polycrystalline Diamond Compact (PDC) ကို နက်ရှိုင်းစွာ အသုံးချမှု ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

စိတ္တဇ

အာကာသစက်မှုလုပ်ငန်းသည် မြင့်မားသောအပူချိန်၊ အညစ်အကြေးဝတ်ဆင်ခြင်းနှင့် အဆင့်မြင့်သတ္တုစပ်များကို တိကျစွာ ပြုပြင်ခြင်းအပါအဝင် ပြင်းထန်သောအခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော ပစ္စည်းများနှင့် ကိရိယာများ လိုအပ်သည်။ Polycrystalline Diamond Compact (PDC) သည် ၎င်း၏ ထူးခြားသော မာကျောမှု၊ အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ဝတ်ဆင်မှု ခံနိုင်ရည်တို့ကြောင့် အာကာသ ထုတ်လုပ်မှုတွင် အရေးပါသော ပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ ဤစာတမ်းသည် တိုက်တေနီယမ်သတ္တုစပ်များ၊ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့် အပူချိန်မြင့်စူပါလွိုင်းများအပါအဝင် အာကာသဆိုင်ရာအသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် PDC ၏အခန်းကဏ္ဍကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပေးပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် အာကာသဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများအတွက် PDC နည်းပညာ၏ အနာဂတ်ခေတ်ရေစီးကြောင်းနှင့်အတူ အပူပိုင်းပြိုကွဲခြင်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှုစရိတ်မြင့်မားခြင်းကဲ့သို့သော စိန်ခေါ်မှုများကို ဆန်းစစ်သည်။

1. နိဒါန်း

အာကာသယာဉ်လုပ်ငန်းသည် တိကျမှု၊ တာရှည်ခံမှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် တင်းကြပ်သောလိုအပ်ချက်များဖြင့် သွင်ပြင်လက္ခဏာဖြစ်သည်။ တာဘိုင်ဓါးများ၊ တည်ဆောက်ပုံလေကာဘောင် အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အင်ဂျင်အစိတ်အပိုင်းများကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများကို မိုက်ခရိုနအဆင့် တိကျမှန်ကန်မှုဖြင့် ထုတ်လုပ်ရမည်ဖြစ်ပြီး အလွန်အမင်း လည်ပတ်မှုအခြေအနေများအောက်တွင် တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ခိုင်မာမှုကို ထိန်းသိမ်းထားရပါမည်။ ရိုးရာဖြတ်တောက်ခြင်းကိရိယာများသည် ဤတောင်းဆိုချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် မကြာခဏပျက်ကွက်ပြီး Polycrystalline Diamond Compact (PDC) ကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းများကို လက်ခံကျင့်သုံးစေသည်။

PDC သည် အဖြိုက်စတင်ကာဗိုက်အလွှာနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော စိန်အခြေခံပစ္စည်းဖြစ်ပြီး၊ ပြိုင်ဘက်ကင်းမာကျောမှု (10,000 HV အထိ) နှင့် အပူလျှပ်ကူးနိုင်မှုတို့ကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် ၎င်းသည် အာကာသယာဉ်အဆင့်သုံးပစ္စည်းများကို ပြုပြင်ရန်အတွက် စံပြဖြစ်သည်။ ဤစာတမ်းသည် PDC ၏ ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများ၊ ၎င်း၏ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် အာကာသဆိုင်ရာ ထုတ်လုပ်မှုအပေါ် ၎င်း၏ ပြောင်းလဲမှုဆိုင်ရာ အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို စူးစမ်းလေ့လာပါသည်။ ထို့အပြင် ၎င်းသည် PDC နည်းပညာတွင် လက်ရှိ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် အနာဂတ်တိုးတက်မှုများကို ဆွေးနွေးသည်။

 

2. PDC ၏ Aerospace Applications များနှင့် သက်ဆိုင်သော ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများ

2.1 အလွန်မာကျောမှုနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိမှု  

စိန်သည် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာအားဖြည့်ပိုလီမာများ (CFRP) နှင့် ကြွေထည်မက်ထရစ်ပေါင်းစပ်များ (CMC) ကဲ့သို့သော အလွန်အနုစိတ်ညစ်ညမ်းစေသောလေကြောင်းဆိုင်ရာပစ္စည်းများကို စက်ယန္တရားပြုလုပ်ရန် PDC ကိရိယာများကို အခက်ခဲဆုံးလူသိများသောပစ္စည်းဖြစ်သည်။

ကာဘိုင် သို့မဟုတ် CBN ကိရိယာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကိရိယာသက်တမ်းကို သိသိသာသာ တိုးစေပြီး စက်ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချပေးသည်။

2.2 မြင့်မားသောအပူဓာတ်နှင့် တည်ငြိမ်မှု

တိုက်တေနီယမ် နှင့် နီကယ်အခြေခံ စူပါလွိုင်းများကို အရှိန်မြင့် ဖြင့် ထုလုပ်ရာတွင် ထိရောက်သော အပူကို စွန့်ထုတ်ခြင်းဖြင့် အပူပုံပျက်ခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။

မြင့်မားသောအပူချိန် (၇၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ) တွင်ပင် နောက်ဆုံးပေါ် သမာဓိကို ထိန်းသိမ်းသည်။

2.3 ဓာတုမသန်စွမ်းမှု

အလူမီနီယမ်၊ တိုက်တေနီယမ်နှင့် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများဖြင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။

ချေးဒဏ်ခံနိုင်သော အာကာသသတ္တုစပ်များကို ပြုပြင်သည့်အခါ ကိရိယာဝတ်ဆင်မှုကို လျှော့ချပေးသည်။

2.4 အရိုးကျိုးခြင်း တောင့်တင်းမှုနှင့် ထိခိုက်မှု ခုခံမှု

တန်စတင်ကာဘိုင်အလွှာသည် တာရှည်ခံမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး ပြတ်တောက်နေသော ဖြတ်တောက်ခြင်းလုပ်ငန်းများအတွင်း ကိရိယာကွဲအက်မှုကို လျှော့ချပေးသည်။

 

3. Aerospace-Grade Tools အတွက် PDC ၏ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်

3.1 Diamond Synthesis and Sintering

Synthetic စိန်မှုန်များကို ဖိအားမြင့်၊ အပူချိန်မြင့် (HPHT) သို့မဟုတ် ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (CVD) မှတဆင့် ထုတ်လုပ်သည်။

5-7 GPa နှင့် 1,400-1,600 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် ရောနှောထားသော စိန်အစေ့များကို တန်စတင်ကာဗိုက်အလွှာအဖြစ် ပေါင်းစပ်ပေးသည်။

3.2 Precision Tool Fabrication

လေဆာဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်ထုတ်လွှတ်ခြင်းလုပ်ငန်း (EDM) သည် PDC ကို စိတ်ကြိုက်ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် စက်များအဖြစ် ပုံသွင်းသည်။

အဆင့်မြင့်ကြိတ်ခြင်းနည်းပညာများသည် တိကျသောစက်ပြုလုပ်ရန်အတွက် အလွန်ထက်မြက်သော ဖြတ်တောက်ခြင်းအစွန်းများကို သေချာစေသည်။

3.3 မျက်နှာပြင် သန့်စင်ခြင်းနှင့် အပေါ်ယံပိုင်း ပြုပြင်ခြင်း

သန့်စင်ပြီးနောက် ကုသမှုများ (ဥပမာ- ကိုဘော့ဆီချခြင်း) သည် အပူတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။

စိန်ကဲ့သို့ ကာဗွန် (DLC) အပေါ်ယံပိုင်းသည် ဝတ်ဆင်မှု ခံနိုင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည်။

4. PDC ကိရိယာများ ၏ အဓိက အာကာသ အသုံးချပရိုဂရမ်များ

4.1 တိုက်တေနီယမ် အလွိုင်းများ (Ti-6Al-4V) ပြုပြင်ခြင်း  

စိန်ခေါ်မှုများ- တိုက်တေနီယမ်၏ အပူစီးကူးမှု နည်းပါးခြင်းသည် သမားရိုးကျ စက်ယန္တရားများတွင် ကိရိယာကို လျင်မြန်စွာ ဝတ်ဆင်စေပါသည်။

PDC ၏ အားသာချက်များ

ဖြတ်တောက်ခြင်း နှင့် အပူဓာတ်ကို လျှော့ချပေးခြင်း။

သက်တမ်းတိုးထားသောကိရိယာ (ကာဗိုက်ကိရိယာများထက် 10 ဆအထိ)။

အသုံးချပရိုဂရမ်များ- လေယာဉ်ဆင်းသက်သည့်ဂီယာ၊ အင်ဂျင်အစိတ်အပိုင်းများနှင့် တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ လေဘောင်အပိုင်းများ။

4.2 ကာဗွန်ဖိုက်ဘာ-အားဖြည့်ပိုလီမာ (CFRP) စက်ပြုပြင်ခြင်း။  

စိန်ခေါ်မှုများ- CFRP သည် အလွန်လျင်မြန်စွာ တူးလ်ပျက်စီးခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။

PDC ၏ အားသာချက်များ

ချွန်ထက်သော ဖြတ်တောက်ထားသော အစွန်းများ ကြောင့် ကွဲထွက်ခြင်းနှင့် ဖိုက်ဘာ ဆွဲထုတ်ခြင်း နည်းပါးသည်။

လေယာဉ်ကိုယ်ထည်ပြားများကို မြန်နှုန်းမြင့်တူးဖော်ခြင်းနှင့် ဖြတ်တောက်ခြင်း

4.3 နီကယ်အခြေခံစူပါလွိုင်းများ (Inconel 718၊ Rene 41)  

စိန်ခေါ်မှုများ- အလွန်မာကျောမှုနှင့် အလုပ်မာကျောမှု သက်ရောက်မှုများ။

PDC ၏ အားသာချက်များ

မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်ဖြတ်တောက်ခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကိုထိန်းသိမ်းပါ။

Turbine blade machining နှင့် combustion chamber components များတွင် အသုံးပြုသည်။

Hypersonic Applications အတွက် 4.4 Ceramic Matrix Composites (CMC)  

စိန်ခေါ်မှုများ- အလွန်အမင်း ကြွပ်ဆတ်မှုနှင့် အညစ်အကြေးများ သဘာဝ။

PDC ၏ အားသာချက်များ

မိုက်ခရိုအက်ကွဲခြင်းမရှိဘဲ တိကျစွာ ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် အနားသတ်ခြင်းများ။

မျိုးဆက်သစ် အာကာသယာဉ်များတွင် အပူကာကွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

4.5 ပေါင်းစည်းထုတ်လုပ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ပြီးခြင်း

အသုံးချမှုများ- 3D-ပုံနှိပ်တိုက်တေနီယမ်နှင့် Inconel အစိတ်အပိုင်းများကို အပြီးသတ်ခြင်း။

PDC ၏ အားသာချက်များ

ရှုပ်ထွေးသော ဂျီသြမေတြီများကို တိကျစွာ ကြိတ်ခွဲခြင်း။

အာကာသယာဉ်အဆင့် မျက်နှာပြင် ပြီးစီးမှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးသည်။

5. Aerospace Applications များတွင် စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ကန့်သတ်ချက်များ

5.1 မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် အပူချိန်ကျဆင်းခြင်း။

Graphitization သည် 700°C အထက်တွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး စူပါလွိုင်းများ၏ ခြောက်သွေ့မှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။

5.2 မြင့်မားသောထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်

စျေးကြီးသော HPHT ပေါင်းစပ်မှုနှင့် စိန်ပစ္စည်း ကုန်ကျစရိတ်များသည် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် မွေးစားခြင်းကို ကန့်သတ်ထားသည်။

5.3 ပြတ်တောက်သောဖြတ်တောက်ခြင်းတွင် ကြွပ်ဆတ်မှု

PDC ကိရိယာများသည် ပုံမမှန်သော မျက်နှာပြင်များ (ဥပမာ၊ CFRP တွင် တူးဖော်ထားသော အပေါက်များ) ကို ပြုပြင်သည့်အခါတွင် ကွဲသွားနိုင်သည်။

5.4 အကန့်အသတ်ရှိသော Ferrous Metal Compatibility

သံမဏိ အစိတ်အပိုင်းများကို ပြုပြင်သောအခါတွင် ဓာတုပစ္စည်း ယိုယွင်းမှု ဖြစ်ပေါ်သည်။

 

6. အနာဂတ်ရေစီးကြောင်းများနှင့် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများ

6.1 Nano-Structured PDC ကို မြှင့်တင်ရန်

နာနိုစိန်အစေ့အဆန်များကို ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် အရိုးကျိုးခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေသည်။

6.2 Superalloy Machining အတွက် Hybrid PDC-CBN ကိရိယာများ  

PDC ၏ ခံနိုင်ရည်အား CBN ၏ အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။

6.3 Laser-Assisted PDC Machining

ကြိုတင်အပူပေးသည့်ပစ္စည်းများသည် ဖြတ်တောက်မှုအား လျော့နည်းစေပြီး ကိရိယာ၏သက်တမ်းကို တိုးစေသည်။

6.4 အာရုံခံကိရိယာများဖြင့် စမတ် PDC ကိရိယာများ

ကြိုတင်ပြင်ဆင်ထိန်းသိမ်းမှုအတွက် ကိရိယာဝတ်ဆင်မှုနှင့် အပူချိန်တို့ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်စစ်ဆေးခြင်း။

 

7. နိဂုံး

PDC သည် တိုက်တေနီယမ်၊ CFRP နှင့် စူပါလွိုင်းများကို တိကျသော မြင့်မားသော စက်ယန္တရားများကို ပံ့ပိုးပေးသည့် အာကာသယာဉ်ထုတ်လုပ်ရေး၏ အုတ်မြစ်ဖြစ်လာသည်။ အပူပိုင်းပြိုကွဲခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်းကဲ့သို့သော စိန်ခေါ်မှုများသည် ဆက်လက်တည်ရှိနေသော်လည်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာသိပ္ပံနှင့် ကိရိယာဒီဇိုင်းဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများသည် PDC ၏စွမ်းရည်များကို တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။ Nano-structured PDC နှင့် hybrid tooling စနစ်များအပါအဝင် အနာဂတ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများသည် မျိုးဆက်သစ်အာကာသယာဉ်ထုတ်လုပ်ရေးတွင် ၎င်း၏အခန်းကဏ္ဍကို ပိုမိုခိုင်မာစေမည်ဖြစ်သည်။


တင်ချိန်- ဇူလိုင်- ၀၇-၂၀၂၅