TwinDamp™: मैंगनीज-तांबा की अवमंदन क्षमता में सुधार

TwinDamp™: मैंगनीज-तांबा की अवमंदन क्षमता में सुधार

 

अपने कार्बाइड बेस फुटर के लिए डायमंड इंसर्ट को डिजाइन करते समय, हमने इन्सुलेशन प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए उच्च-डैम्पिंग धातु मिश्र धातु का उपयोग करने का प्रयास किया। अनुसंधान और परीक्षण के माध्यम से हमने TwinDamp™ विकसित किया है – एक तापमान-उपचारित मैंगनीज-तांबा ट्विन क्रिस्टल धातु मिश्र धातु जिसमें 0.01 हर्ट्ज से 10 मेगाहर्ट्ज तक असाधारण अवमंदन गुण हैं।

 

जब मैंगनीज-तांबा मिश्र धातुओं को कंपन के अधीन किया जाता है, तो मार्टेंसाइट जुड़वाँ की गति या जुड़वाँ सीमाओं और मार्टेंसिटिक चरण सीमाओं के बीच पारस्परिक गति के कारण होने वाला तनाव तनाव को कम करता है और कंपन ऊर्जा को नष्ट कर देता है [1] । दूसरे शब्दों में, पदार्थ के भीतर सीमाओं के बीच होने वाली छोटी-छोटी हलचलें कंपन को ऊष्मा में परिवर्तित करके प्रभावी ढंग से उसे समाप्त करने में सक्षम बनाती हैं।

 

मैंगनीज-तांबा मिश्रधातु अस्तित्व में सबसे अधिक अवमंदन धातु मिश्रधातुओं में से हैं, जिनकी अवमंदन क्षमता तांबे की तुलना में 10 गुना अधिक है [2] । हालांकि मैंगनीज-तांबा मिश्र धातुओं की अवमंदन क्षमता हमारे विस्को रिंग™ में उपयोग किए जाने वाले इलास्टोमर्स की तुलना में कम है, लेकिन उनका विशिष्ट लाभ यह है कि एक कठोर धातु होने के नाते वे भार के तहत अपने आकार को बेहतर ढंग से बनाए रखते हैं।

अवमंदन क्षमता

चुनिंदा धातुओं और मिश्र धातुओं की विशिष्ट अवमंदन क्षमता [2]

डायमंड इंसर्ट में ट्विनडैम्प™ को शामिल करना

TwinDamp™ की कठोरता ने हमें इसे डायमंड इंसर्ट के उन क्षेत्रों में शामिल करने की अनुमति दी जहां एक इलास्टोमर पर्याप्त रूप से कठोर नहीं होता।

 

इंसुलेटर के अंदर उपयोग किए गए डायमंड कोटेड सिरेमिक बेयरिंग रेस के ऊपर ट्विनडैम्प™ से बने तीन पैड लगाए गए थे। इन पैडों को इस प्रकार व्यवस्थित किया गया था कि वे डिवाइस के माध्यम से कंपन संचरण पथ के साथ श्रृंखला में हों। दूसरे शब्दों में, कंपन को फ़ूटर के एक तरफ से दूसरी तरफ जाने के लिए पैडों से होकर गुजरना पड़ता है। यह व्यवस्था फ़ूटर के समग्र डैम्पिंग प्रदर्शन को और बेहतर बनाती है।

 

ट्विनडैम्प™ स्पाइक्स वैकल्पिक रूप से उपलब्ध हैं, जो फ़ूटर के निचले भाग से होने वाले कंपन को कम करने में सहायक होते हैं। इसके लिए तीन स्पाइक्स को नीचे की ओर लगाया जाता है। एक स्पाइक को फ़ूटर के ऊपरी केंद्र से ऊपर की ओर लगाकर उपकरण के निचले हिस्से के साथ उच्च स्तर का कंपन प्रतिरोध प्रदान किया जा सकता है।

तापमान उपचारों द्वारा मैंगनीज-तांबा मिश्रण में सुधार

यह ज्ञात है कि मैंगनीज-तांबा मिश्रधातु तापमान उपचारों के प्रति संवेदनशील होते हैं। उच्च तापमान के निरंतर संपर्क में रहने से, जिसे धातु की उम्र बढ़ना भी कहा जाता है, इन मिश्रधातुओं के अवमंदन और शक्ति गुणों में प्रारंभ में सुधार हो सकता है। यह सामग्री के भीतर मैंगनीज-समृद्ध क्षेत्रों की वृद्धि के कारण होता है। हालांकि, अधिक उम्र बढ़ने से अवमंदन क्षमता कम होने लगती है, इसलिए इष्टतम परिणामों के लिए संतुलित उपचार तापमान और अवधि की आवश्यकता होती है [3]

 

क्रायोजेनिक तापमान के क्रमिक संपर्क से धातुओं की क्रिस्टलीय संरचना में भी सुधार हो सकता है। यह क्रायोजेनिक टेम्परिंग प्रक्रिया मैंगनीज-तांबा मिश्र धातुओं में वांछित ध्वनि गुणों में सुधार ला सकती है।

 

प्रयोगों के माध्यम से हमने अपने द्वारा उपयोग किए जाने वाले मैंगनीज-तांबा मिश्र धातु के लिए एक प्रभावी तापमान उपचार प्रक्रिया विकसित की है। हमारी विशिष्ट प्रक्रिया में गर्म और ठंडे उपचार के कई चरण शामिल हैं। इस मिश्र धातु के अवमंदन और ध्वनि प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए ये उपचार दो दिनों की अवधि में किए जाते हैं।

1100° सेल्सियस भट्टी
क्रायोजेनिक फ्रीजर
कंपन क्षीणन का मापन

TwinDamp™, मैंगनीज-तांबा और स्टेनलेस स्टील की तुलना

TwinDamp™ की कंपन अवमंदन क्षमता का मात्रात्मक मूल्यांकन करने के लिए हमने एक प्रयोग किया। स्टेनलेस स्टील , मैंगनीज-तांबा और TwinDamp™ से बने तीन-तीन स्पाइक्स के तीन सेटों को अलग-अलग एक स्टील प्लेट में सीधे पिरोया गया। उपकरण के भार का अनुकरण करने के लिए प्लेट के ऊपर 3.6 किलोग्राम (8 पाउंड) का भार रखा गया। फिर प्लेट को तीनों स्पाइक्स को नीचे की ओर करके एक सीलबंद 18 इंच के सबवूफर के ऊपर रखा गया। प्लेट पर एक्सेलेरोमीटर सेंसर लगाए गए। इसके बाद, 15 हर्ट्ज़ से 200 हर्ट्ज़ तक का लॉग स्वेप्ट साइन सिग्नल सबवूफर के माध्यम से बजाया गया ताकि स्पाइक्स के प्रत्येक सेट द्वारा प्रदान किए गए अवमंदन को मापा जा सके।

 

स्टेनलेस स्टील के माप लाल रंग में, मैंगनीज-तांबा के माप हरे रंग में और ट्विनडैम्प™ के माप नीले रंग में दर्शाए गए हैं।

सभी स्पाइक्स के लिए कंपन आयाम
स्टेनलेस स्टील का झरना
मैंगनीज-तांबा जलप्रपात
ट्विनडैम्प™ जलप्रपात

निष्कर्ष

स्टेनलेस स्टील स्पाइक्स की तुलना में मैंगनीज-कॉपर स्पाइक्स ने कंपन क्षीणन में सूक्ष्म लेकिन मापने योग्य सुधार प्रदान किया। ट्विनडैम्प™ स्पाइक्स ने मैंगनीज-कॉपर की तुलना में और भी अधिक क्षीणन प्रदान किया, जिससे हमारी तापमान उपचार प्रक्रिया की प्रभावशीलता प्रमाणित हुई। 80 हर्ट्ज़ पर सबवूफर कैबिनेट अनुनाद के आसपास सुधार सबसे अधिक महत्वपूर्ण थे। मैंगनीज-कॉपर और ट्विनडैम्प™ दोनों ने ही बढ़ी हुई अवमंदन क्षमता प्रदर्शित की, जैसा कि वॉटरफॉल ग्राफ़ में कंपन आयाम ट्रेस के सुचारू होने और कंपन के तेजी से क्षय होने से स्पष्ट होता है।

संदर्भ

[1] लू एफ.एस., वू बी, झांग जे.एफ., ली पी और झाओ डी.एल. 2016 एम.एन.सी.यू.एन.आई.एफ.सी.ई मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना और अवमंदन गुणधर्म। रेयर मेट. 35 615–9

 

[2] झांग, जे., पेरेज़, आर.जे., और लेवरनिया, ई.जे., “धात्विक, सिरेमिक और धातु-मैट्रिक्स मिश्रित सामग्रियों की अवमंदन क्षमता का प्रलेखन”, जर्नल ऑफ मैटेरियल्स साइंस, खंड 28, संख्या 9, पृष्ठ 2395–2404, 1993. doi:10.1007/BF01151671

 

[3] के, टी.एस., वांग, एल.टी., और यी, एच.सी. (1987). मैंगनीज-तांबा और मैंगनीज-तांबा-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में आंतरिक घर्षण । ले जर्नल डी फिजिक कोलोकेस, 48(सी8), सी8-559।