Titanovou slitinu je obtížné zpracovat ze 4 hlavních důvodů a 6 hlavních protiopatření
Za prvé, koncentrace teploty
Tepelná vodivost většiny slitin titanu je velmi nízká, pouze 1/7 oceli, 1/16 hliníku a 1/25 mědi. Teplo vznikající při řezání titanové slitiny proto nebude rychle přenášeno na obrobek ani odváděno třískami, ale bude soustředěno v oblasti řezu.
Teplota generovaná na hrotu nástroje může dosahovat až 1000 stupňů, což způsobuje rychlé opotřebení břitu nástroje, praskání a tvorbu třísek, což zkracuje životnost nástroje.
Vysoké teploty vznikající během procesu řezání také ničí integritu povrchu dílů z titanové slitiny, což má za následek snížení geometrické přesnosti dílů a mechanického zpevnění, což vážně snižuje jejich únavovou pevnost.
Za druhé, elastická deformace
Modul pružnosti titanové slitiny není příliš vysoký. Například modul pružnosti TC4 je pouze 110 Gpa, zatímco modul pružnosti oceli 45 je 210 Gpa a modul pružnosti nerezové oceli, jako je 303, 304, 316, je také kolem 200 Gpa, takže při zpracování titanové slitiny je elasticita snadná. dojít. Deformace.
Tento problém je ještě závažnější při obrábění tenkostěnných nebo prstencových dílů. Zpracovat tenkostěnné díly ze slitiny titanu na očekávanou rozměrovou přesnost není snadné. Protože při odtlačování materiálu obrobku nástrojem místní deformace tenké stěny přesáhla elastický rozsah, což má za následek plastickou deformaci a výrazně se zvyšuje pevnost materiálu a tvrdost řezného bodu.
Řezný tlak způsobí, že "elastický" obrobek opustí nástroj a odrazí se, což způsobí, že tření mezi nástrojem a obrobkem je větší než řezná akce. Proces tření vytváří teplo, což zhoršuje problém špatné tepelné vodivosti titanových slitin.
Za třetí, afinita titanových slitin má za následek tvorbu dlouhých souvislých třísek během soustružení a vrtání, které mohou zaplétat nástroje a bránit funkčnosti. Když je hloubka řezu příliš velká, způsobí slepení, spálení, zlomení atd.
Dobrá afinita se samozřejmě hodí i na jiných místech. Například v iontových vývěvách se používá jako titanová katodová deska. Když jsou atomy titanu naprašovány na stěnu anodové trubice, může adsorbovat plyn, a tím vytvářet ultra vysoké vakuum.
Za čtvrté, vibrace
Elasticita titanových slitin může být prospěšná pro výkon součásti, ale během procesu řezání je pružná deformace obrobku důležitou příčinou vibrací.
Vibrace generované obráběním titanové slitiny jsou asi 10krát větší než u oceli. Protože se řezné teplo koncentruje na řeznou část, vznikají klikaté třísky, které způsobují kolísání řezného výkonu.
Protiopatření pro obtížné zpracování slitin titanu
Jaká jsou protiopatření?
Nejprve chlazení
Ke snížení vysoké teploty vznikající při procesu řezání lze použít chladicí kapalinu. Obecně se nerozpustné olejové chladivo používá pro nízkorychlostní a vysoce náročné řezání a stříhání a rozpustné řezné chladivo se používá pro vysokorychlostní řezání nebo stříhání.
Kromě toho lze použít nízkoteplotní metody řezání s použitím kapalného dusíku (-180 stupňů ) nebo kapalného CO2 (-76 stupňů ) jako řezné kapaliny, což může snížit teplotu řezné zóny. Tato metoda může snížit hlavní řeznou sílu o 20% a řeznou teplotu o více než 300 stupňů. Zároveň mizí narostlá hrana, zlepšuje se kvalita obrobeného povrchu a 2 až 3krát se zvyšuje životnost nástroje.
Za druhé, vyberte správný nástroj
Velkých zlepšení lze dosáhnout výběrem správného řezného nástroje.
Protože teplo musí být odváděno řeznou hranou a chladicí kapalinou, spíše než třískami jako ocel, musí malá část řezné hrany odolat extrémně vysokému tepelnému a mechanickému namáhání. Pro snížení řezných sil použijte ostrou řeznou hranu.
Kromě toho lze řezné napětí snížit použitím broušených a vysoce pozitivních vyměnitelných břitových destiček s leštěnými drážkami.
V případě potřeby lze také použít nástroje s povlakem, aby se minimalizovalo tření během odvádění třísky tím, že odolává lepkavosti slitiny a láme dlouhé třísky, což obojí pomáhá předcházet hromadění tepla během obrábění.
Za třetí, konstantní posuv nebo zvýšená rychlost posuvu
Titan je náchylný k mechanickému zpevnění, tj. jak je materiál obráběn, titan se stává tvrdším, a tudíž náchylnějším k opotřebení na nástroji, konstantní posuv zajišťuje, že pracovní zpevnění je omezeno na minimum.
Samozřejmě, pokud to stroj umožňuje, lze rychlost posuvu zvýšit, což znamená, že nástroj tráví méně času v určité oblasti, a tudíž již žádný čas na hromadění tepla a mechanické zpevnění.
Za čtvrté, snižte řeznou rychlost
Například pro řízení uvolňování tepla použijte 1/3 rychlosti řezání oceli nebo méně.
Za páté, vyměňte nástroj podle postupu
K obrábění slitin titanu se používají nástroje potažené keramikou, karbidem titanu a nitridem titanu a jejich životnost se zkrátí. Nástroje z tvrdé oceli se obvykle používají k řezání velkých množství titanu a vysokorychlostní nástroje z tvrdokovu se používají k řezání malých množství titanu.
V současné době se vyvíjí ultrazvukové obrábění s cílem zkrátit dobu kontaktu nástroje a prodloužit životnost nástroje.
Za šesté, používejte vysoce tuhé obráběcí stroje
Robustní a odolné obráběcí stroje jsou nezbytné pro úspěšné obrábění titanových slitin.
Ideální titanová frézka musí být tuhá a vřeteno musí být schopno pracovat při nízkých otáčkách a vysokém točivém momentu.
To pomáhá absorbovat vibrace a omezit chvění během řezání, což je běžný problém při obrábění slitin titanu.
A konečně, obráběcí zařízení a řezné nástroje by měly být pravidelně čištěny, aby se zabránilo usazování nečistot.
Společnost: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Země: Čína
Přidat: silnice Baoti, Jintai, město Baoji, Shaanxi, Čína
Cel:+86 18391896637(WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Webové stránky: www.jm-titanium.com
