يتم استخدام الفولاذ عالي القوة 35CD4- على نطاق واسع في الأجزاء الأسطوانية الدقيقة في مجال الطيران نظرًا لأدائه الممتاز، ولكنه يواجه صعوبات فنية مثل الصلابة العالية وصعوبة القطع العالية والتشوه السهل للأجزاء ذات الجدران الرقيقة-ومتطلبات التسامح الصارمة. واستجابة لهذه الصعوبات التقنية، تمت صياغة مخطط تصنيع بسيط يغطي عمليات متعددة من خلال الجمع بين خصائص المواد والأبعاد الدقيقة ومتطلبات العملية الخاصة للأجزاء. من خلال تحسين المعلمات والأدوات الخاصة بالوصلات الرئيسية مثل الخراطة الخارجية، والثقب الداخلي، والفتحة المائلة، وتصنيع ثقب المحمل في عملية المعالجة، وضبط تسلسل التقطيع والشحذ، تم حل مشكلات مثل تشوه الآلة وانحراف الأبعاد. وأخيرًا، تم تحقيق إنتاج ضخم ومستقر للأجزاء، ويمكن أن توفر العملية ذات الصلة مرجعًا لتصنيع الأجزاء الدقيقة من المواد التي يصعب قطعها--.
الجزء 1
مقدمة
يعتمد اختراق أداء معدات الطيران بشكل كبير على دقة المعالجة وموثوقية المكونات الأساسية[1]. لقد أصبح الفولاذ - عالي القوة 35CD4 مادة مثالية للأجزاء الأسطوانية الدقيقة في الفضاء الجوي نظرًا لخصائصه الممتازة مثل القوة العالية والصلابة العالية. ومع ذلك، فإن قوة القطع العالية والميل الكبير إلى تصلب العمل لهذه المادة، جنبًا إلى جنب مع الشكل غير المنتظم وسهولة التشوه، والتسامح الصارم للأبعاد الدقيقة للأجزاء الأسطوانية، يشكل تحديًا كبيرًا لعمليات التصنيع التقليدية.
للتغلب على تحدي الإنتاج هذا، تركز هذه الورقة على خصائص المواد لـ 35CD4 ومتطلبات عملية الأجزاء الأسطوانية، وتجري أبحاثًا حول عمليات التصنيع البسيطة. من خلال سلسلة من التدابير، بما في ذلك تحسين تصميم العملية، وتحسين اختيار الأداة، وضبط معلمات التشغيل الآلي، تم حل المشكلات الرئيسية مثل تشوه التصنيع وانحرافات الأبعاد بشكل منهجي، مما أدى إلى حل إنتاج ضخم مستقر وموثوق.
تستعرض هذه الورقة بشكل منهجي أفكار البحث والتطوير وعملية التحقق من هذه التكنولوجيا، بهدف توفير مرجع تقني لتصنيع الأجزاء الدقيقة المماثلة في مجال الطيران.
الجزء 2
خصائص عملية الأجزاء الأسطوانية الدقيقة في الفضاء الجوي
يتم تصنيع جزء أسطواني دقيق معين من قبل شركتنا من 35CD4، ويظهر شكله في الشكل 1. هذا الجزء عبارة عن جزء غير منتظم الشكل، وهيكله الخاص عرضة للتشوه، وسمك جداره رقيق نسبيًا. إن تفاوتات الثقب الداخلي والدائرة الخارجية مطلوبة بشكل صارم، وثقب المحمل في العروة عبارة عن ثقب دقيق، والجزء به فتحات مائلة بالداخل، مما يجعل التحكم في تفاوتات الأبعاد ذات الصلة أمرًا صعبًا. تنعكس الخصائص التكنولوجية لهذا الجزء الأسطواني بشكل أساسي في الجوانب التالية.
الشكل 1. الشكل الخارجي للجزء الأسطواني
2.1 خصائص المواد
(1) الخصائص المعدنية
سبائك الفولاذ عالية القوة 35CD4- هي عبارة عن فولاذ موليبدينوم متوسط الاستخدام شائع الاستخدام -نيكل كربون-كروم- في صناعة الطيران. يظهر تركيبه الكيميائي في الجدول 1. بالمقارنة مع المعادن الأخرى، يتمتع هذا الفولاذ بمزايا فريدة في الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية.
الجدول 1. عناصر السبائك ومعلماتها 35CD4 (التركيب الكيميائي)
(2) الخصائص المادية لـ 35CD4
تشمل بشكل رئيسي النقاط الأربع التالية:
① قوة عالية. نظرًا لأنه عبارة عن فولاذ منخفض-من الكربون ومنخفض-سبائك الصلب، فهو يتمتع بقوة أعلى من الفولاذ غير-المخلوط، ومن هنا يطلق عليه "فولاذ منخفض-سبائك عالي-صلب".
② قوة إنتاجية عالية. نقطة إنتاجها أعلى من تلك الموجودة في الفولاذ غير المخلوط-. تحت نفس الحمل، يمكن تقليل وزن الأجزاء المصنوعة من هذه المادة بنسبة 20% إلى 30%.
③ اللدونة والمتانة الجيدة. نسبة عناصر السبائك منخفضة نسبيًا، مما يمنح المادة مرونة وصلابة جيدة. ④ صلابة عالية. تحتوي تركيبة السبائك على عناصر مثل النيكل والكروم والموليبدينوم، والتي يمكن أن تحافظ على ثبات الأوستينيت فائق التبريد في الفولاذ. يمكن الحصول على هياكل المارتنسيت والبينيت عن طريق التبريد بالهواء.
(3) خصائص معالجة المواد. تحتوي هذه المادة عمومًا على حالتين من المعالجة الحرارية: التطبيع + التقسية والتبريد + التقسية. تظهر الصلابة المقابلة لهاتين الحالتين في الجدول 2.
الجدول 2: صلابة المواد
كما يتبين من الجدول 2، فإن صلابة هذه المادة وقوة الشد لها على مستوى عالٍ. كما أنه غني بالعناصر مثل الكروم والمنغنيز. هذه العوامل معًا تجعل من الصعب معالجتها، وهي مادة نموذجية يصعب تصنيعها--. صعوبات المعالجة المحددة هي كما يلي:
1) قوة قطع عالية. تتميز المادة بصلابة وقوة عالية، وكثافة ذرية عالية وقوة ربط، وصلابة ممتازة عند الكسر ولدونة طويلة الأمد-. أثناء عملية القطع، ليست قوة القطع كبيرة فحسب، بل تتقلب قوة القطع أيضًا بشكل كبير [2].
2) ارتفاع درجة حرارة القطع. يستهلك تشوه القطع الكثير من الطاقة ويولد الكثير من الحرارة. تتركز كمية كبيرة من حرارة القطع في منطقة القطع، مما يشكل بيئة ذات درجة حرارة عالية-.
3) الميل العالي لتصلب العمل. تتميز المادة بمرونة وصلابة جيدة، مع معامل تقوية عالي. تحت التأثيرات المشتركة لقوة القطع وحرارة القطع، فإنه يتعرض لتشوه بلاستيكي شديد، مما يؤدي إلى تصلب العمل. وفي الوقت نفسه، تؤدي حرارة القطع إلى امتصاص المادة لذرات الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين من الوسط المحيط، مما يشكل طبقة سطحية صلبة وهشة، مما يزيد من صعوبة القطع.
4) تآكل شديد للأداة. تعمل قوى القطع العالية ودرجات الحرارة أثناء القطع على تكثيف الاحتكاك بين الأداة والرقائق، وتكون مادة الأداة عرضة لتفاعلات التقارب مع مادة قطعة العمل. إلى جانب وجود جزيئات صلبة في المادة والتصلب الشديد أثناء العمل، تكون الأداة شديدة التعرض لتآكل المادة اللاصقة، وتآكل الانتشار، والتآكل الكاشط، وتآكل الحدود، والتآكل المحزز أثناء القطع، مما يؤدي في النهاية إلى فقدان قدرتها على القطع.
5) صعوبة التعامل مع الشريحة. تؤدي قوة المادة العالية واللدونة والمتانة إلى تشابك الرقائق-مثل الشريط أثناء القطع، مما يشكل مخاطر على السلامة، ويعيق عملية القطع، ويسبب خدوشًا على سطح الجزء، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات خشونة السطح.
6) تشوه القطع الكبير. درجات حرارة القطع العالية واللدونة العالية للمواد أثناء التصنيع تؤدي بسهولة إلى التشوه الحراري، مما يجعل من الصعب ضمان الأبعاد والأشكال الدقيقة.
(4) مخطط معالجة المواد لضمان أن المواد الخام يمكن أن تكمل معالجة التبريد والتلطيف بشكل كامل، يجب أن يتم تشكيل فراغ الحدادة بشكل خشن - قبل المعالجة الحرارية للتأكد من أن سمك الجدار لكل - مقطع عرضي مناسب<30mm. Simultaneously, a datum is machined on the rough-machined blank to facilitate the connection between rough and finish machining processes. The blank and the rough-machined shape of the part are shown in Figures 2 and 3, respectively.
الشكل 2: فارغ
الشكل 3: شكل خشن -آلي
2.2 خصائص العملية يحتوي هذا الجزء على العديد من متطلبات الأبعاد عالية الدقة-. يجب تصميم تدفق عملية مستقر وموثوق به من خلال النظر بشكل شامل في جميع معلمات الأبعاد الدقيقة لضمان جودة المنتج. تظهر أبعاد الدقة الرئيسية للجزء في الشكل 4.
الشكل 4: الأبعاد الدقيقة الرئيسية للجزء
(1) القطر الخارجي الدقيق القطر الخارجي الدقيق في المنفذ هو مم، مع عرض منطقة التسامح 0.022 مم فقط؛ حجم الثقب الداخلي هو φ83.37mm، وهو ما يتوافق مع سمك الجدار 2.81mm. متطلبات التسامح الأبعاد صارمة، وجدار الجزء رقيق، وصعوبة المعالجة عالية للغاية. (2) الثقب الداخلي الدقيق: يبلغ قطر الثقب الداخلي الدقيق φ مم وتسامح 0.04 مم. متطلبات المحورية لهذا الثقب الداخلي بالنسبة للدائرة الخارجية هي φ0.04 مم، ومتطلبات الأسطوانية هي φ0.02 مم، وعمق الثقب 287.5 مم.
(3) الفتحة المائلة الممتدة: كما هو موضح في الشكل 5، الفتحة المائلة الموجودة في موضع الأذن للجزء يبلغ قطرها مم وزاوية 45 درجة مع محور القطعة. عند معالجة هذا الثقب، يجب تعديل عمود دوران أداة الآلة بزاوية 45 درجة مع الجزء. لتجنب التداخل بين الأداة والتركيب، يلزم وجود هيكل متدلي طويل لأداة التصنيع، وهو ما يمثل تحديًا كبيرًا في تصنيع هذا الجزء.
الشكل 5: الثقب المائل الممتد وثقب المحمل
(4) فتحة المحمل: كما هو موضح في الشكل 5، يبلغ قطر فتحة المحمل في الأذن مم. لا يمكن تشكيل هذا الثقب إلا من الوجه الأيسر للجزء. إن تراكب الأداة كبير، ومتطلبات تفاوت القطر صارمة، مما يجعل من الصعب ضمان دقة الأبعاد. 2.3 العمليات الخاصة
بالإضافة إلى متطلبات المعالجة المذكورة أعلاه، يتطلب هذا الجزء عدة خطوات معالجة خاصة، على النحو التالي:
1) طلقة نارية. منطقة التقطيع بالخردق هي القطر الخارجي للجزء، ولكن يجب تجنب جزء القطر الخارجي الذي يبلغ قطره φmm. يمنع منعا باتا ثقب الثقب الداخلي بالرصاص.
2) طلاء الكروم. منطقة طلاء الكروم هي الفتحة الداخلية التي يبلغ قطرها φmm. يجب التحكم في سمك طبقة الكروم بين 20 و 25 ميكرومتر.
3) طلاء الكادميوم. منطقة طلاء الكادميوم هي جميع الأسطح باستثناء منطقة طلاء الكروم.
4) الرسم. منطقة الطلاء هي القطر الخارجي للجزء، ولكن يجب تجنب جزء القطر الخارجي الذي يبلغ قطره φmm.
الجزء 3
تصميم عملية تصنيع الأسطوانات الدقيقة للطائرات
استناداً إلى تحليل خصائص المواد، الأبعاد الدقيقة، والعمليات الخاصة لجزء الأسطوانة هذا، تظهر خطة العملية في الجدول 3.
الجدول 3: خطة العملية
الجزء 4
التحقق من عملية التصنيع الدقيق لأسطوانة الطائرات
4.1 الانتهاء من القطر الخارجي للأذن
تتميز مادة 35CD4 بقدرة التصاق قوية، مما يجعل كسر الرقاقة أمرًا صعبًا أثناء التشغيل الآلي. عند استخدام معلمات تصنيع أقل، تظهر علامات قطع عميقة على الوجه النهائي للجزء، مما يؤدي إلى مظهر ممزق للمواد السطحية. لحل هذه المشكلة، يجب تعديل معلمات المعالجة الخارجية. يتم عرض معلمات التحسين المحددة في الجدول 4. من خلال تحسين المعلمات، يتم التخلص من علامات القطع على الوجه النهائي للجزء، ويكون الوجه النهائي المُشكل سلسًا، وتظل جودة التشغيل ثابتة من المركز إلى الحافة. تظهر حالة الوجه النهائية المحسنة في الشكل 6.
الجدول 4: تحسين معلمة تحول الوجه النهائي
الشكل 6: حالة الجزء بعد نهاية الوجه النهائي
4.2 دقة القطر الخارجي
تعد عملية الخراطة CNC الرابعة عشرة عملية أساسية في تصنيع هذا الجزء. تستخدم هذه العملية ظرفًا مركزيًا ذاتيًا-ومسندًا مركزيًا لدعم القطر الخارجي. يوضح الشكل 7 متطلبات التصنيع المحددة. إن دقة تحمل القطر الخارجي للجزء هي 0.024 مم، ويجب إجراء المعالجة على ثلاث مراحل. يتم عرض معلمات المعالجة المحددة في الجدول 5. نظرًا للزوجة العالية للمادة، يلزم إدخال دوران خارجي حاد. نصف قطر طرف الإدخال المفضل هو R0.2mm. إذا كان نصف قطر طرف الإدخال كبيرًا جدًا، فلا يمكن ضمان متطلبات خشونة السطح للجزء.
الشكل 7 متطلبات عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي الجدول 5 تحسين معلمات الخراطة الخارجية بعد الانتهاء، يبلغ القطر الخارجي للجزء 88.85 ~ 88.89 مم، وهو ما يتجاوز متطلبات الرسم. قبل العثور على السبب الجذري، الطريقة الوحيدة لضبط الحجم هي ترك هامش على القطر الخارجي ثم تلميعه يدويًا. بعد التحليل، سيكون لاستدارة القطر الخارجي المدعوم بالمسند المركزي أثناء التثبيت تأثير كبير على مسار دوران الجزء [3]. وفي ظل متطلبات التسامح عالية الدقة، يكون هذا التأثير بارزًا بشكل خاص. تم قياس القطر الخارجي للتثبيت للجزء -من-جزء التسامح، وكان تغير الاستدارة 0.020~0.035 مم، وهو ما يتوافق بشكل أساسي مع تقلب التسامح الخارجي-القطر الخارجي للجزء. لحل هذه المشكلة، من الضروري تحسين وتصحيح المتطلبات الفنية للعملية المرجعية. في عملية الخراطة الخارجية للعملية الحادية عشرة، من الواضح أنه من المطلوب أن يتم التحكم في استدارة القطر الخارجي في حدود 0.01 مم. تظهر متطلبات التحسين المحددة في الشكل 8. بعد إضافة متطلبات التحكم في الاستدارة إلى العملية الحادية عشرة، تم تحسين الاستقرار الأبعاد للقطر الخارجي في العملية الرابعة عشرة بشكل ملحوظ. تم تقليل نطاق تقلب القطر الخارجي إلى 88.865-88.875 ملم، ويمكن التحكم في التشوه خلال 0.01 ملم. لم تكن هناك حاجة لأي تعديلات محلية من قبل المشغل للتأكد من أن تسامح القطر الخارجي يلبي المتطلبات. أثبتت اختبارات الثبات أن طرف أداة القطع الواحد يمكنه تشكيل أربعة أجزاء بشكل ثابت؛ ومع ذلك، لا يمكن ضمان دقة الأبعاد بعد تآكل الأداة.
الشكل 8: متطلبات التحسين لعملية خط الأساس
4.3 التحسين الهزيل للسطح السفلي للفتحة الداخلية
أثناء عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي في العملية الرابعة عشرة، ظهر عيب في التصنيع في الجزء السفلي من الجزء، والذي يتجلى في شكل رئيس متبقي يبلغ قطره 1 مم وارتفاعه 0.3 مم، كما هو موضح في الشكل 9. كانت خطة التصنيع الأولية هي استخدام طاحونة نهاية مسطحة - لإزالة الفائض السفلي، ثم استخدام أداة حفر كبيرة بقطر - لحفر الثقب، وأخيرًا محاذاة السطح السفلي. عند إزالة الجزء السفلي المسموح به باستخدام قاطعة الطحن، يجب التحكم في تشغيل الأداة في حدود 0.01 مم. ومع ذلك، نظرًا للشطبة الصغيرة الموجودة في الجزء السفلي من مطحنة النهاية المسطحة-، لا يمكن تشكيل الجزء السفلي من الجزء ليصبح في حالة مسطحة. تظهر طاحونة النهاية المسطحة-في الشكل 10.
الشكل 9: عيب القاع
الشكل 10: مطحنة نهاية مسطحة-
لحل هذه المشكلة، تم تحسين نظام التشغيل الآلي من خلال استبدال الجزء السفلي بقاطع ممل -صغير الحجم، كما هو موضح في الشكل 11. وقد أثبتت اختبارات التشغيل الآلي أن استخدام قاطع ممل لتثقيب الجزء السفلي أدى تمامًا إلى القضاء على عيب الرئيس.
الشكل 11: تمت إضافة أداة القطع المملة
4.4 تحسين دوران الثقب الداخلي
أثناء عملية الخراطة CNC الرابعة عشرة، يترك الثقب الداخلي بدل 0.05 مم على جانب واحد للشحذ اللاحق. ومع ذلك، بعد مملة، ظهرت عيوب الجودة المختلفة في الحفرة الداخلية. يتم عرض أنواع العيوب ونسبها في الجدول 6. وتشكل هذه العيوب خطرًا كبيرًا على عملية الشحذ اللاحقة.
الجدول 6. أنواع العيوب والنسب المئوية
كشف التحليل عن ثلاثة أسباب رئيسية للعيوب المذكورة أعلاه: أولاً، كان قطر أداة الثقب الداخلية صغيرًا جدًا، مما أدى إلى عدم صلابة الأداة بشكل كافٍ وأبعاد الثقب غير المستقرة بعد التثقيب. ثانيًا، كانت المادة ذات لزوجة عالية، مما أدى إلى قطع غير مستقر وكسر ضعيف للرقائق عند استخدام معلمات التشطيب التقليدية، مع دوران الرقائق حولها وخدش جدار الثقب. ثالثًا، كانت سرعة القطع منخفضة جدًا، مما أدى إلى فشلها في تلبية متطلبات دقة أبعاد الجزء وخشونة السطح.
ولمعالجة هذه المشكلات، تم تنفيذ تدابير التحسين التالية: أولاً، استبدال أداة الثقب الداخلية بأداة ذات قطر أكبر لتحسين صلابة الأداة؛ تظهر أداة الثقب المحسنة في الشكل 12. ثانيًا، قم بزيادة سرعة القطع لزيادة عمق القطع في التشطيب. ثالثًا، قم بتحسين نظام التبريد الداخلي للسماح لسائل القطع بالعمل مباشرة على طرف أداة الثقب. وترد مقارنة بين تحسينات الأداة في الجدول 7.
الشكل 12: أداة مملة محسنة
الجدول 7: مقارنة تحسين الأدوات
4.5 تحسين الثقب المائل الممتد
في العملية الثالثة عشرة، الطحن الأفقي للثقب المائل الممتد، كانت الخطة الأولية هي: استخدام قاطعة طحن ممتدة φ6 مم لتكبير الثقب إلى φ7.3 مم، وكان قطر الثقب الفعلي بعد التصنيع 7.1 ~ 7.2 مم، مع تقلب الأبعاد بمقدار 0.1 مم؛ بعد ضبط البرنامج للطحن إلى φ7.5 مم، كان قطر الثقب 7.35 ~ 7.42 مم، وتم تقليل التقلب إلى 0.07 مم؛ أخيرًا، تم استخدام مخرطة ساق مستقيمة للتشطيب، وكان قطر الثقب 7.62 ~ 7.69 مم، وكانت الأبعاد غير مستقرة للغاية.
في التحسين الأول، تم استبدال مخرطة الثقب بأداة مملة، وكان قطر الثقب بعد التصنيع 7.60 ~ 7.72 مم، وهو ما يتجاوز متطلبات التسامح ويتسبب في إلغاء الجزء. كانت الخطة النهائية المحسنة هي: استخدام قاطعة طحن بقطر متغير-قطر 7 مم للطحن بثقب مائل، حيث وصل معدل نجاح الأجزاء المصنعة آليًا إلى 100%. تظهر أداة تصنيع الثقب المائل الممتد في الشكل 13.
أ) مطحنة نهاية ساق مستقيمة ب) مخرطة ساق مستقيمة ج) قاطع ممل د) مطحنة نهاية ذات قطر متغير الشكل 13 أدوات تصنيع الفتحات المائلة الممتدة
4.6 تحسين معالجة ثقب المحمل
في عملية المعالجة الثالثة عشرة لثقب المحمل، تكون متطلبات قطر الثقب مم. كانت الخطة الأولية هي: استخدام مطحنة نهاية φ20 مم للطحن حتى φ34.4 مم، ثم استخدام قاطعة مملة للتجويف إلى الحجم النهائي. ومع ذلك، بعد المعالجة الآلية، ظهرت علامات اهتزاز على جدار الثقب، والتي لا يمكن حلها بعد تعديلات متعددة للمعلمات. تظهر أدوات التصنيع في الشكل 14.
أ) القاطع الممل ب) مطحنة النهاية الشكل 14 أدوات تصنيع ثقب المحمل
4.7 تأثير التقشر على الأجزاء
كانت الخطة الأولية لتصنيع الثقب الدقيق هي: الحفر الدقيق للثقب الداخلي باستخدام الحاسب الآلي مع بدل 0.05 مم على جانب واحد، والشحذ لضمان تسامح قطر الثقب 0.02 مم وأسطواني 0.02 مم، وأخيرًا ثقب القطر الخارجي للجزء. ومع ذلك، تسبب التثقيب بالخردق في تشوه الثقب الداخلي للجزء، مع زيادة القطر بمقدار 0.015-0.025 ملم عند موضع المركز المحوري. تجاوزت بعض الأجزاء الحد الأعلى للتسامح وتم إلغاؤها.
لحل هذه المشكلة، تم تعديل تسلسل العملية بعد التشاور مع العميل، ووضع الشحذ بعد الطحن. كان تشوه الثقب الداخلي بعد التثقيب بالخردق حوالي 0.025 مم، والذي تمت تغطيته بالكامل بـ 0.05 مم من جانب واحد -مخصص للشحذ. بعد الضبط، يمكن التحكم في تسامح قطر الثقب الداخلي بعد الشحذ في حدود 0.010 مم، والأسطوانة في حدود 0.015 مم، لتلبية متطلبات الرسم. يظهر تأثير التثقيب بالرصاص على الثقب الداخلي في الجدول 8.
الجدول 8 تأثير التخريم بالخردق على التحكم في الفتحة الداخلية (الوحدة: مم)
الجزء 5
خاتمة
من خلال جولات متعددة من التحسين والتحسين خلال مرحلة التحقق من المعالجة، حقق هذا الجزء الأسطواني الدقيق في مجال الطيران أخيرًا إنتاجًا ضخمًا مستقرًا. لم تعد تجربة المعالجة التقليدية قابلة للتطبيق على صعوبات معالجة مادة 35CD4. هناك حاجة إلى تدابير متعددة، مثل تحسين العملية، وتحسين اختيار الأداة، وتحسين معلمات المعالجة، للتغلب على تحديات المعالجة [4]. 35CD4 عالي القوة-يتمتع الفولاذ بأداء ممتاز، ولكنه يجلب أيضًا تحديات معالجة أعلى. في الإنتاج الفعلي، من الضروري تحديد نماذج الأدوات على وجه التحديد وصياغة معلمات معالجة معقولة. ومع تطور تقنيات المعالجة الناشئة، ستنخفض صعوبة معالجة مثل هذه المواد التي يصعب -معالجتها آليًا تدريجيًا، ويجب تلخيص تجارب المعالجة ذات الصلة وتجميعها بشكل مستمر. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية الطحن بالخردق لها تأثير لا رجعة فيه على الأبعاد الدقيقة للأجزاء، مما يشير إلى أن تصميم العملية هو مشروع منهجي. يحتاج ترتيب العملية إلى اتباع القواعد المنطقية والنظر بشكل كامل في التأثير المتبادل بين كل عملية من أجل صياغة خطة معالجة علمية ومعقولة [5]، وتحقيق إنتاج فعال مع ضمان جودة المنتج.
