डीप-वेल आयन नाइट्राइडिंग फर्नेस का अनुप्रयोग
डीप-वेल आयन नाइट्राइडिंग फर्नेस विशेष सतह ताप उपचार उपकरण हैं जो लम्बे वर्कपीसके लिए डिज़ाइन किए गए हैं। उनके फर्नेस बॉडी लंबवत रूप से डीप-वेल आकार के होते हैं, जो लंबे रॉड, ट्यूबलर पार्ट्स, शाफ्ट और अन्य विशेष आकार के वर्कपीस को लंबवत रूप से निलंबित या रखकर संसाधित करने की अनुमति देते हैं। लम्बे वर्कपीस के लिए उनकी अनुकूलन क्षमता, समान ताप, और नाइट्राइडेड परत की गुणवत्ता पर सटीक नियंत्रण के साथ, वे विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। नीचे उनके मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य और विशेषताएं दी गई हैं:
डीप-वेल आयन नाइट्राइडिंग फर्नेस का मुख्य अनुप्रयोग "लम्बे वर्कपीस की सतह सख्त करने" की आवश्यकता को संबोधित करने में निहित है। विशिष्ट क्षेत्र और वर्कपीस इस प्रकार हैं:
- विशिष्ट वर्कपीस: लंबे शाफ्ट (जैसे, रिड्यूसर आउटपुट शाफ्ट, रोलिंग मिल ड्राइव शाफ्ट), लम्बे लीड स्क्रू (जैसे, बड़े मशीन टूल के लिए बॉल स्क्रू), वर्म गियर, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: इन वर्कपीस को सतह पर घिसाव प्रतिरोध (संचरण के दौरान घिसाव को रोकने के लिए) और एक मजबूत कोर (प्रभाव प्रतिरोध के लिए) की आवश्यकता होती है। उनकी लंबाई आमतौर पर 1 से 5 मीटर (या उससे भी अधिक) तक होती है, जो उन्हें क्षैतिज फर्नेस के साथ असंगत बनाती है। हालांकि, डीप-वेल फर्नेस, वर्कपीस को लंबवत रूप से निलंबित कर सकते हैं ताकि झुकने से होने वाले विरूपण से बचा जा सके, जबकि शाफ्ट में समान नाइट्राइडेड परत की मोटाई सुनिश्चित की जा सके (0.02 मिमी के भीतर त्रुटि मार्जिन के साथ) ताकि ट्रांसमिशन सटीकता की गारंटी दी जा सके।
- विशिष्ट वर्कपीस: ऑटोमोटिव स्टीयरिंग शाफ्ट, भारी-भरकम ट्रक ड्राइव शाफ्ट, हाइड्रोलिक सिलेंडर पिस्टन रॉड (3-6 मीटर तक की लंबाई), उत्खनन बूम पिन, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: ये वर्कपीस लंबे समय तक चलने वाले भार, घर्षण, या हाइड्रोलिक प्रभाव के अधीन होते हैं, जिसके लिए सतह-कठोर परत (कठोरता 50-100HRC) की आवश्यकता होती है ताकि घिसाव प्रतिरोध और थकान शक्ति बढ़ाई जा सके। डीप-वेल फर्नेस पिस्टन रॉड जैसे लम्बे भागों के लिए "पूर्ण-लंबाई नाइट्राइडिंग" आवश्यकता को पूरा कर सकते हैं। विशेष रूप से, पिस्टन रॉड की सतह को एक समान ε-फेज नाइट्राइडेड परत (संक्षारण और घिसाव प्रतिरोध) की आवश्यकता होती है ताकि स्थानीय घिसाव के कारण सिलेंडर रिसाव को रोका जा सके।
- विशिष्ट वर्कपीस: बड़े मशीन टूल की लंबी गाइड रेल (जैसे, गैन्ट्री मिलिंग मशीन रेल), बोरिंग मशीन स्पिंडल (2-4 मीटर की लंबाई), ग्राइंडर व्हील शाफ्ट, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: मशीन टूल रेल, स्पिंडल और इसी तरह के घटकों को अत्यंत उच्च सतह सटीकता की आवश्यकता होती है (नाइट्राइडिंग के बाद माइक्रोन-स्तर की सीधापन बनाए रखना)। डीप-वेल फर्नेस का लंबवत ताप विधि वर्कपीस के अपने वजन के कारण होने वाले झुकने के तनाव को कम करता है। सटीक चमक निर्वहन नियंत्रण के साथ संयुक्त, यह लम्बी सतह पर 0.1-0.5 मिमी की एक समान कठोर परत बना सकता है, जो आयामी सटीकता से समझौता किए बिना घिसाव प्रतिरोध सुनिश्चित करता है।
- विशिष्ट वर्कपीस: तेल ड्रिल पाइप (8-12 मीटर की लंबाई), तेल पाइपलाइन (लम्बे ट्यूबलर पार्ट्स), डीप वेल पंप शाफ्ट, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: ये वर्कपीस डाउनहोल या उच्च-दबाव वाले वातावरण में काम करते हैं, जिसके लिए घिसाव (रेत और कीचड़ के कटाव से) और हाइड्रोजन सल्फाइड/कार्बन डाइऑक्साइड से संक्षारण का प्रतिरोध करने की आवश्यकता होती है। आयन नाइट्राइडिंग द्वारा बनाई गई कठोर परत (नाइट्राइड चरणों से युक्त) घिसाव और संक्षारण प्रतिरोध दोनों को बढ़ाती है। डीप-वेल फर्नेस की लंबवत संरचना अल्ट्रा-लंबे ड्रिल पाइप/पाइपलाइन के समग्र उपचार को समायोजित करती है, जो खंडित नाइट्राइडिंग के कारण जोड़ों पर प्रदर्शन अंतर से बचती है।
- विशिष्ट वर्कपीस: विमान लैंडिंग गियर लम्बे कनेक्टिंग रॉड, इंजन टरबाइन शाफ्ट (1-3 मीटर की लंबाई), अंतरिक्ष यान रवैया समायोजन शाफ्ट, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: इन घटकों में सख्त सामग्री प्रदर्शन आवश्यकताएं होती हैं (सतह की कठोरता >60HRC, थकान शक्ति 30% से अधिक बढ़ जाती है) और उन्हें गर्मी-प्रेरित विरूपण से नहीं गुजरना चाहिए (0.01 मिमी/मीटर तक सटीकता आवश्यकताओं के साथ)। डीप-वेल फर्नेस में कम तापमान नाइट्राइडिंग (350-550°C) वर्कपीस के थर्मल विरूपण को कम करता है। लंबवत स्थिति के साथ संयुक्त, यह नाइट्रोजन आयन प्रवेश गहराई (0.1-0.8 मिमी) को सटीक रूप से नियंत्रित करता है, सतह की कठोरता और कोर क्रूरता को संतुलित करता है ताकि चरम कामकाजी परिस्थितियों को पूरा किया जा सके।
- विशिष्ट वर्कपीस: लंबे कोर मोल्ड (जैसे, प्लास्टिक एक्सट्रूडर स्क्रू), लम्बे पंच, गहरे छेद ड्रिलिंग टूल, आदि।
- अनुप्रयोग के कारण: इन भागों को सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए सतह पर घिसाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक्सट्रूडर स्क्रू 4-6 मीटर की लंबाई तक पहुंच सकते हैं, और डीप-वेल फर्नेस समान नाइट्राइडेड परतें सुनिश्चित करते हैं, जिससे स्थानीय घिसाव के कारण मोल्ड विफलता को रोका जा सकता है।
क्षैतिज आयन नाइट्राइडिंग फर्नेस (छोटे और मोटे वर्कपीस के लिए उपयुक्त) की तुलना में, डीप-वेल फर्नेस के मुख्य लाभ लम्बे वर्कपीस के लिए उनकी अनुकूलन क्षमता में निहित हैं:
- आकार अनुकूलन क्षमता: लंबवत फर्नेस बॉडी लम्बे वर्कपीस के प्रत्यक्ष निलंबन या लंबवत प्लेसमेंट की अनुमति देता है, जो स्वयं-वजन के कारण झुकने से होने वाले विरूपण से बचता है (विशेष रूप से उन वर्कपीस के लिए महत्वपूर्ण है जिनका पहलू अनुपात >10 है)।
- एकरूपता: चमक निर्वहन क्षेत्र फर्नेस की लंबवत दिशा के साथ समान रूप से वितरित होता है, यह सुनिश्चित करता है कि लम्बे वर्कपीस के ऊपरी और निचले सिरों पर नाइट्राइडेड परत की मोटाई और कठोरता का अंतर <5% है।
- दक्षता अनुकूलन क्षमता: एक ही विनिर्देश के कई लम्बे वर्कपीस (जैसे, समानांतर में निलंबित कई ड्रिल पाइप) को एक साथ संसाधित किया जा सकता है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
- सटीक नियंत्रण: कम तापमान नाइट्राइडिंग (350-550°C) वर्कपीस के थर्मल विरूपण को कम करता है, और लंबवत स्थिति के साथ संयुक्त, सटीक भागों की आयामी सटीकता आवश्यकताओं को पूरा करता है।
डीप-वेल आयन नाइट्राइडिंग फर्नेस लम्बे वर्कपीस की सतह सख्त करने के लिए "विशेष उपकरण" हैं। उनके अनुप्रयोग उन उद्योगों पर केंद्रित हैं जिन्हें लंबे शाफ्ट, लीड स्क्रू, ड्रिल पाइप, पिस्टन रॉड और इसी तरह के भागों (यांत्रिक निर्माण, ऑटोमोटिव, पेट्रोलियम, एयरोस्पेस, आदि) के उपचार की आवश्यकता होती है। उनका मुख्य मूल्य संरचनात्मक अनुकूलन क्षमता और प्रक्रिया स्थिरता के माध्यम से लम्बे वर्कपीस के सतह प्रदर्शन और सटीकता प्रतिधारण में सुधार को संबोधित करने में निहित है।
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