EDM ড্রিলিং মেশিন এবং সাধারণ ড্রিলিং মেশিনের মধ্যে ড্রিলিং দক্ষতার তুলনা

কার্যপ্রণালী: EDM ড্রিলিং বনাম কনভেনশনাল ড্রিলিং

EDM ড্রিলিং মেশিনে ইলেকট্রোথার্মাল অ্যাবলেশন

ইডিএম ড্রিলিং বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গের মাধ্যমে উপাদানকে গলিয়ে অপসারণ করে। মূলত, পিতল বা তামার একটি যন্ত্র ক্ষুদ্র স্ফুলিঙ্গ ছুঁড়ে দেয় যা উপাদানকে তাপ দেয় এবং স্পর্শ ছাড়াই পরিবাহী উপকরণগুলি সরিয়ে দেয়। যখন এই স্ফুলিঙ্গগুলি কাজের টুকরোতে আঘাত করে, তখন এটি অত্যন্ত উত্তপ্ত প্লাজমার ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র পকেট তৈরি করে যা ধীরে ধীরে পৃষ্ঠকে খাওয়া দাওয়া করে। এই প্রক্রিয়াটির জন্য ডাই-ইলেকট্রিক তরলের প্রয়োজন হয়, যা সাধারণত শুধুমাত্র বিশেষ জল বা তেল। এই তরল তিনটি প্রধান কাজ করে: মেশিনিং শেষে অবশিষ্ট কণাগুলি সরিয়ে দেয়, ইলেকট্রোডগুলির মধ্যে শীতল রাখে এবং নিশ্চিত করে যে স্ফুলিঙ্গগুলি নিয়ন্ত্রিত থাকে এবং অনিয়ন্ত্রিতভাবে ছড়িয়ে পড়ে না। যেহেতু ইডিএম-এ কোনও প্রকৃত কাটিং বল জড়িত থাকে না, তাই এটি পাতলা প্রাচীরযুক্ত নাজুক অংশগুলিকে বাঁকায় বা বিকৃত করে না। এই পদ্ধতিটি এতটাই কার্যকর কারণ এটি 60 HRC কঠোরতা স্তরের বেশি অত্যন্ত কঠিন ধাতুতেও নির্ভুল গর্ত তৈরি করতে পারে, যা সাধারণ কাটিং যন্ত্রগুলির পক্ষে সম্পূর্ণরূপে অসম্ভব।

সাধারণ ড্রিলিংয়ে যান্ত্রিক কাটিং পদ্ধতি

পারম্পারিক ড্রিলিং পদ্ধতি কাটার যন্ত্রগুলিকে ঘোরানোর মাধ্যমে কাজ করে, যা সরাসরি যোগাযোগের মাধ্যমে উপকরণগুলির মধ্য দিয়ে কেটে যায়। এই যন্ত্রগুলি যখন উপকরণের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি প্রচুর তাপ ঘর্ষণ তৈরি করে, স্টেইনলেস স্টিল নিয়ে কাজ করার সময় কখনও কখনও 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রা পৌঁছায়। এই তীব্র তাপের কারণে, অপারেটরদের প্রক্রিয়াজুড়ে কাটিং তরল প্রয়োগ করতে হয়। এই তরলগুলি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে, যন্ত্রের ক্ষয় ধীর করতে এবং কাজের এলাকা থেকে ধাতব চিপগুলি সরাতে সাহায্য করে। তবে কনভেনশনাল ড্রিলিংয়ের ক্ষেত্রে কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ভঙ্গুর উপকরণ বা 45 HRC-এর বেশি কঠোরতা সহ উপকরণগুলি বিশেষ চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। এমন কঠিন উপকরণে ব্যবহার করার সময় যন্ত্রগুলি সাধারণত আগে ভাঙে, সম্পূর্ণরূপে ভেঙে যায় বা তাদের কাটার প্রান্তগুলিতে দ্রুত ক্ষয় হয়।

তাপ উৎপাদন, যন্ত্র-কাজের নমুনা সংস্পর্শ এবং শক্তি ব্যবহারে প্রধান পার্থক্য

ইডিএম শক্তিকে ক্ষুদ্র স্রোত অঞ্চলে কেন্দ্রীভূত করে, যেখানে ডাই-ইলেকট্রিক ফ্লাশিংয়ের মাধ্যমে উত্তাপের প্রায় 95% অপসারণ করা হয়। অন্যদিকে, আধুনিক ড্রিলিং ব্যাপক অঞ্চলে শিয়ার প্লেন বরাবর শক্তি ছড়িয়ে দেয় এবং 30–40% শক্তি পরিবেশে তাপ হিসাবে নষ্ট হয়। ইডিএম টুল ডেফ্লেকশন এবং চাপ-জনিত বিকৃতি এড়ায়, কিন্তু প্রতি গর্তের জন্য চক্র সময় সাধারণত যান্ত্রিক ড্রিলিংয়ের চেয়ে বেশি থাকে।

কঠিন ও বিদেশী উপকরণের মধ্যে ড্রিলিং গতি এবং দক্ষতা

ইডিএম ড্রিলিং মেশিনের কর্মক্ষমতার উপর উপাদানের কঠিনতার প্রভাব

উপাদানের কঠোরতা EDM ড্রিলিং-এর কার্যকারিতাকে আসলে খুব বেশি প্রভাবিত করে না, তবে ঐতিহ্যগত পদ্ধতির ক্ষেত্রে যন্ত্রপাতি 45 HRC-এর বেশি কঠিন উপাদানে কাজ করার সময় দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত এবং বিকৃত হয়। EDM আগুনের ঝিলিকের মাধ্যমে উপাদান কাটে যা যান্ত্রিকভাবে কাটার পরিবর্তে উপাদানকে বাষ্পে পরিণত করে, তাই এটি একই গতিতে কাজ চালিয়ে যায় এবং 60 HRC-এর বেশি কঠিন টুল স্টিল, সিরামিক এবং অন্যান্য কঠিন উপাদানগুলির ক্ষেত্রেও নির্ভুলতা বজায় রাখে যা সাধারণ মেশিন পারে না। এখানে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল তাপ পরিবাহিতা। যেসব উপাদান তাপ ভালোভাবে পরিচালনা করে না, যেমন Inconel 718, তারা ক্ষয় ঘটার স্থানের চারপাশে তাপ ধরে রাখে, যা আশ্চর্যজনকভাবে প্রত্যাশার চেয়ে দ্রুত উপাদান অপসারণে সাহায্য করে।

টাইটানিয়াম, সুপারঅ্যালয় এবং কার্বাইডে গতি তুলনা

EDM ড্রিলিং বিদেশী উপাদানগুলিতে ঐতিহ্যগত পদ্ধতির চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো কর্মক্ষমতা দেখায়। SME 2023-এর তথ্য অনুসারে, যান্ত্রিক প্রক্রিয়ার তুলনায় টাইটানিয়াম গ্রেড 5-এ EDM 2–4" দ্রুত ড্রিলিং করে:

এই সুবিধাটি EDM-এর টুল চাপ, কম্পন এবং কাজের টুকরোর কঠোরতা—এই উপাদানগুলির প্রতি অসংবেদনশীলতার কারণে হয়, যা ISO 5755-2022-এ গর্তের সহনশীলতার জন্য সরাসরি উল্লেখ করা হয়েছে। কোনও যান্ত্রিক ঘর্ষণ ছাড়াই, শীতলকারী তরলের ব্যবহার 40% কমে যায়, যা আরও বেশি কার্যকরী দক্ষতা নিশ্চিত করে।

নির্ভুলতা, পৃষ্ঠের মান এবং উচ্চ দিক অনুপাতে ড্রিলিংয়ের ক্ষমতা

EDM-এর সাহায্যে 10 µm-এর নিচে সহনশীলতা এবং বার-মুক্ত গর্ত অর্জন

বৈদ্যুতিক ডিসচার্জ মেশিনিং (ইডিএম) মাইক্রন স্তরের নির্ভুলতায় পৌঁছায়, সাবধানে পরিচালিত তাপীয় ক্ষয় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রায়শই 10 মাইক্রনের নিচে সহনশীলতা বজায় রাখে। যেহেতু উপাদানটি শারীরিকভাবে কাটা হয় না বরং এক স্তর থেকে এক স্তর বাষ্পীভূত হয়, তাই বার্র, ক্ষুদ্র ছিদ্র বা বিকৃত প্রান্তের মতো সমস্যা ঘটে না। এজন্য বিমান চালনা ও স্বাস্থ্যসেবা শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলির জন্য উৎপাদকরা ইডিএম-এর দিকে ঝুঁকে পড়েন। জ্বালানি ইনজেকশন নোজেল বা সার্জিক্যাল যন্ত্রের ছিদ্রগুলির কথা ভাবুন, যেখানে এমনকি সামান্যতম মাত্রার ত্রুটি ব্যর্থতা বা রোগীদের ঝুঁকির কারণ হতে পারে। কাটার চাপ না থাকায় ইডিএম অত্যন্ত কঠিন উপকরণেও ভালোভাবে কাজ করে। এটি 60 HRC এর চেয়ে বেশি কঠিন ইস্পাত এবং ভঙ্গুর সিরামিকগুলি ফাটল বা স্তর আলাদা হওয়া ছাড়াই প্রক্রিয়া করতে পারে। দোকানগুলি ঐতিহ্যবাহী ড্রিলিং পদ্ধতির তুলনায় ইডিএম ব্যবহার করে প্রায় 40 শতাংশ কম নষ্ট হওয়া অংশ প্রতিবেদন করে, যা সময়ের সাথে সত্যিকারের সঞ্চয় তৈরি করে।

পৃষ্ঠের অমসৃণতা (Ra): 17-4PH স্টেইনলেস স্টিলে EDM (0.2–0.8 µm) বনাম কনভেনশনাল (1.6–6.3 µm)

17-4PH স্টেইনলেস স্টিল নিয়ে কাজ করার সময়, EDM প্রায় 0.2 থেকে 0.8 মাইক্রোমিটার Ra পর্যন্ত পৃষ্ঠের মান অর্জন করতে পারে। এটি আনুমানিক ঐতিহ্যবাহী ড্রিলিং পদ্ধতির চেয়ে আট গুণ বেশি মসৃণ, যা সাধারণত 1.6 থেকে 6.3 মাইক্রোমিটারের মধ্যে থাকে। স্পার্ক ক্ষয় প্রক্রিয়াটি সরঞ্জামের দাগ, চিপগুলি লেগে থাকা বা তাপের বিকৃতির সমস্যা ছাড়াই ধ্রুবকভাবে মসৃণ পৃষ্ঠ তৈরি করে। হাইড্রোলিক ভালভ এবং বিয়ারিং হাউজিংয়ের মতো ভারী ঘর্ষণের শিকার উপাদানগুলি এই ধরনের পৃষ্ঠের ফলে অনেক উপকৃত হয়, কারণ এটি ঘর্ষণ কমায় এবং প্রতিস্থাপনের আগে এই অংশগুলির আয়ু বাড়ায়। বিভিন্ন শিল্পে বাস্তব প্রয়োগগুলি দেখলে, অনেক উৎপাদনকারী লক্ষ্য করেছেন যে EDM প্রক্রিয়াকরণের পরে আর অতিরিক্ত পলিশিং পদক্ষেপের প্রয়োজন হয় না। উৎপাদন প্রতিবেদনগুলি অনুযায়ী, এটি একাই তাদের মোট মেশিনিং সময়ের 25 থেকে 35 শতাংশ পর্যন্ত বাঁচায়।

সরঞ্জামের ক্ষয়, রক্ষণাবেক্ষণ এবং দীর্ঘমেয়াদী পরিচালন দক্ষতা

EDM ড্রিলিং মেশিনে শূন্য যান্ত্রিক ক্ষয় বনাম কনভেনশনাল ড্রিলগুলিতে দ্রুত টুল ক্ষয়

ইডিএম ড্রিলিংয়ের ক্ষেত্রে, ইলেকট্রোড আসলে কাজের টুকরোতে স্পর্শ করে না বলে এখানে কোনও যান্ত্রিক টুল ক্ষয় হয় না। বরং, স্পার্ক উড়ে যাওয়ার সময় ইলেকট্রোড ধীরে ধীরে এবং পূর্বানুমেয়ভাবে ক্ষয়ের মাধ্যমে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এর অর্থ হল যে শত শত অপারেশনের জন্য EDM ইলেকট্রোড মাত্রাত্মকভাবে স্থিতিশীল থাকে। একটি ভাল উদাহরণ হল যে একটি EDM ইলেকট্রোড সাধারণত ইনকোনেল-এর মতো কঠোর উপকরণগুলিতে প্রতিস্থাপনের আগে প্রায় 500টি গর্ত ড্রিল করতে পারে। আদর্শ কার্বাইড ড্রিলগুলির ক্ষেত্রে অবস্থা ভিন্ন। এগুলি সাধারণত একই ধরনের উপকরণে প্রায় 30 থেকে 50টি গর্তের পরে প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয় কারণ এগুলি ফ্ল্যাঙ্ক ক্ষয়, ক্রেটার গঠন এবং এজ চিপসহ সমস্যার শিকার হয়। রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রে, EDM সিস্টেমগুলি মূলত ডাইলেকট্রিক তরলের দিকে মনোযোগ দেওয়া এবং মাঝে মাঝে ইলেকট্রোডের অবস্থান সামঞ্জস্য করার প্রয়োজন হয়। এই পদ্ধতিটি ঐতিহ্যগত পদ্ধতির তুলনায় প্রায় 40 থেকে 60 শতাংশ পর্যন্ত অপ্রত্যাশিত ডাউনটাইম কমায়, যেখানে অপারেটরদের নিয়মিত টুল বদলাতে হয়, বিটগুলি পুনরায় গ্রাউন্ড করতে হয়, কুল্যান্ট পরিচালনা করতে হয় এবং স্পিন্ডলগুলি পুনরায় ক্যালিব্রেট করতে হয়। বৃহত্তর ছবিটি দেখলে, শিল্পের বিভিন্ন মেশিনিং দক্ষতা অধ্যয়ন অনুযায়ী, উৎপাদন খরচে সময়ের সাথে সাথে প্রায় 30% সাশ্রয় দেখা যায়।

FAQ

প্রচলিত ড্রিলিং পদ্ধতির তুলনায় ইডিএম ড্রিলিংয়ের প্রধান সুবিধা কী?

ইডিএম ড্রিলিংয়ের প্রাথমিক সুবিধা হল কঠোর উপকরণগুলি (60 HRC এর বেশি) নির্ভুলভাবে ড্রিল করার ক্ষমতা, যা প্রচলিত পদ্ধতির মতো কাজের টুকরাতে কোনও শারীরিক চাপ বা বিকৃতি সৃষ্টি করে না।

ইডিএম ড্রিলিংয়ের জন্য কেন ডাইলেকট্রিক তরলের প্রয়োজন হয়?

ইডিএম ড্রিলিংয়ে ডাইলেকট্রিক তরল মেশিন করা ধুলো অপসারণ, ইলেকট্রোড ঠান্ডা করা এবং বৈদ্যুতিক ডিসচার্জ নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় অন্তরণ প্রদানের জন্য অপরিহার্য।

প্রচলিত ড্রিলিংয়ের তুলনায় ইডিএম ড্রিলিং পৃষ্ঠের সমাপ্তির উপর কীভাবে প্রভাব ফেলে?

ইডিএম ড্রিলিং প্রায়শই 0.2 থেকে 0.8 µm এর মধ্যে Ra মান সহ অনেক মসৃণ পৃষ্ঠের সমাপ্তি অর্জন করতে পারে, যেখানে প্রচলিত ড্রিলিং সমাপ্তি সাধারণত 1.6 থেকে 6.3 µm এর মধ্যে থাকে।

ইডিএম ড্রিলিংয়ে কোনও যান্ত্রিক ক্ষয় জড়িত আছে কি?

না, EDM ড্রিলিং-এ কোনো যান্ত্রিক ক্ষয় হয় না কারণ ইলেকট্রোডটি কাজের টুকরোতে প্রত্যক্ষভাবে স্পর্শ করে না, ফলে চিরাচরিত ড্রিলিং-এর তুলনায় যেখানে দ্রুত টুলের অবনতি ঘটে সেখানে দীর্ঘস্থায়ী টুল পাওয়া যায়।