Γιατί πιστεύουμε ότι το κράμα τιτανίου είναι ένα δύσκολο υλικό στην κατεργασία; Λόγω της έλλειψης βαθιάς κατανόησης του μηχανισμού και του φαινομένου επεξεργασίας του.
1. Φυσικά Φαινόμενα Κατεργασίας Τιτανίου
Η δύναμη κοπής της επεξεργασίας του κράματος τιτανίου είναι ελαφρώς υψηλότερη από εκείνη του χάλυβα με την ίδια σκληρότητα, αλλά το φυσικό φαινόμενο της επεξεργασίας κράματος τιτανίου είναι πολύ πιο περίπλοκο από αυτό της επεξεργασίας χάλυβα, γεγονός που κάνει την επεξεργασία του κράματος τιτανίου να αντιμετωπίζει μεγάλες δυσκολίες.
Η θερμική αγωγιμότητα των περισσότερων κραμάτων τιτανίου είναι πολύ χαμηλή, μόνο το 1/7 του χάλυβα και το 1/16 του αλουμινίου. Επομένως, η θερμότητα που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής του κράματος τιτανίου δεν θα μεταφερθεί γρήγορα στο τεμάχιο εργασίας ή θα αφαιρεθεί από τα τσιπ, αλλά θα συσσωρευτεί στην περιοχή κοπής και η παραγόμενη θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 1000 ° C, προκαλώντας αιχμή του εργαλείου για να φθείρεται, να σπάει και να πεθαίνει γρήγορα. Η συσσώρευση άκρων, η γρήγορη εμφάνιση φθαρμένων άκρων, με τη σειρά της δημιουργεί περισσότερη θερμότητα στη ζώνη κοπής, μειώνοντας περαιτέρω τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
Η υψηλή θερμοκρασία που δημιουργείται κατά τη διαδικασία κοπής καταστρέφει επίσης την ακεραιότητα της επιφάνειας των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου, με αποτέλεσμα τη μείωση της γεωμετρικής ακρίβειας του εξαρτήματος και ένα φαινόμενο σκλήρυνσης εργασίας που μειώνει σοβαρά την αντοχή του σε κόπωση.
Η ελαστικότητα των κραμάτων τιτανίου μπορεί να είναι ευεργετική για την απόδοση των εξαρτημάτων, αλλά κατά τη διάρκεια της κοπής, η ελαστική παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μια σημαντική αιτία κραδασμών. Η πίεση κοπής αναγκάζει το «ελαστικό» τεμάχιο εργασίας να εγκαταλείψει το εργαλείο και να αναπηδήσει, έτσι ώστε η τριβή μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας να είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια κοπής. Η διαδικασία τριβής παράγει επίσης θερμότητα, η οποία επιδεινώνει το πρόβλημα της κακής θερμικής αγωγιμότητας των κραμάτων τιτανίου.
Αυτό το πρόβλημα είναι ακόμη πιο σοβαρό κατά την επεξεργασία τμημάτων με λεπτό τοίχωμα ή σχήμα δακτυλίου που παραμορφώνονται εύκολα. Δεν είναι εύκολη υπόθεση η επεξεργασία εξαρτημάτων λεπτού τοιχώματος από κράμα τιτανίου με την αναμενόμενη ακρίβεια διαστάσεων. Επειδή όταν το υλικό του τεμαχίου προς κατεργασία απομακρύνεται από το εργαλείο, η τοπική παραμόρφωση του λεπτού τοιχώματος έχει υπερβεί το ελαστικό εύρος για να προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση και η αντοχή και η σκληρότητα του υλικού στο σημείο κοπής αυξάνονται σημαντικά. Αυτή τη στιγμή, η κατεργασία με την αρχικά καθορισμένη ταχύτητα κοπής γίνεται πολύ υψηλή, γεγονός που οδηγεί περαιτέρω σε απότομη φθορά του εργαλείου.
Η «θερμότητα» είναι ο «ένοχος» για τη δυσκολία επεξεργασίας κραμάτων τιτανίου!
2. Τεχνολογική τεχνογνωσία για την επεξεργασία κραμάτων τιτανίου
Με βάση την κατανόηση του μηχανισμού επεξεργασίας των κραμάτων τιτανίου, σε συνδυασμό με την προηγούμενη εμπειρία, η κύρια τεχνογνωσία επεξεργασίας για την επεξεργασία κραμάτων τιτανίου είναι η εξής:
(1) Ένθετα με γεωμετρία θετικής γωνίας για μείωση της δύναμης κοπής, της θερμότητας κοπής και της παραμόρφωσης του τεμαχίου εργασίας.
(2) Διατηρήστε σταθερή τροφοδοσία για να αποφύγετε τη σκλήρυνση του τεμαχίου εργασίας. Το εργαλείο πρέπει να βρίσκεται πάντα σε κατάσταση τροφοδοσίας κατά τη διαδικασία κοπής. Η ποσότητα ακτινικής κοπής ae πρέπει να είναι 30% της ακτίνας κατά το φρεζάρισμα.
(3) Το υγρό κοπής υψηλής πίεσης και μεγάλης ροής χρησιμοποιείται για να εξασφαλιστεί η θερμική σταθερότητα της διαδικασίας μηχανικής κατεργασίας και να αποτραπεί η εκφύλιση της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και η ζημιά του εργαλείου λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας.
(4) Διατηρήστε την κοπτική άκρη της λεπίδας αιχμηρή, τα αμβλέα μαχαίρια είναι η αιτία της συσσώρευσης θερμότητας και της φθοράς, η οποία μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε αστοχία των μαχαιριών.
(5) Επεξεργασία στην πιο μαλακή κατάσταση του κράματος τιτανίου όσο το δυνατόν, επειδή η επεξεργασία του υλικού γίνεται πιο δύσκολη μετά τη σκλήρυνση, η θερμική επεξεργασία βελτιώνει την αντοχή του υλικού και αυξάνει τη φθορά της λεπίδας.
(6) Χρησιμοποιήστε μια μεγάλη ακτίνα μύτης ή λοξότμηση για να κόψετε όσο το δυνατόν περισσότερο στην κοπτική άκρη. Αυτό μπορεί να μειώσει τη δύναμη κοπής και τη θερμότητα σε κάθε σημείο και να αποτρέψει την τοπική θραύση. Κατά την άλεση κραμάτων τιτανίου, μεταξύ των παραμέτρων κοπής, η ταχύτητα κοπής έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στη διάρκεια ζωής του εργαλείου vc, ακολουθούμενη από την ακτινική ποσότητα κοπής (βάθος φρεζαρίσματος) ae.
Τα εργαλεία CNC Xinfa έχουν τα χαρακτηριστικά της καλής ποιότητας και της χαμηλής τιμής. Για λεπτομέρειες, επισκεφθείτε:
CNC Tools Manufacturers – China CNC Tools Factory & Suppliers (xinfatools.com)
3. Επίλυση προβλημάτων επεξεργασίας τιτανίου ξεκινώντας από τη λεπίδα
Η φθορά του αυλακιού της λεπίδας που εμφανίζεται κατά την επεξεργασία του κράματος τιτανίου είναι η τοπική φθορά του πίσω και του μπροστινού τμήματος κατά μήκος του βάθους της κατεύθυνσης κοπής, η οποία συχνά προκαλείται από το σκληρυμένο στρώμα που αφήνεται από την προηγούμενη επεξεργασία. Η χημική αντίδραση και η διάχυση μεταξύ του εργαλείου και του υλικού του τεμαχίου σε θερμοκρασία επεξεργασίας που υπερβαίνει τους 800°C είναι επίσης ένας από τους λόγους για το σχηματισμό φθοράς αυλακώσεων. Επειδή κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, τα μόρια τιτανίου του τεμαχίου προς κατεργασία συσσωρεύονται στο μπροστινό μέρος της λεπίδας και «συγκολλούνται» στη λεπίδα υπό υψηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία, σχηματίζοντας χτισμένη άκρη. Όταν το χτισμένο άκρο ξεκολλάει από την κοπτική άκρη, αφαιρεί την επίστρωση καρβιδίου του ενθέματος, επομένως η κατεργασία τιτανίου απαιτεί ειδικά υλικά και γεωμετρίες ένθετων.
4. Δομή εργαλείων κατάλληλη για κατεργασία τιτανίου
Το επίκεντρο της επεξεργασίας κράματος τιτανίου είναι η θερμότητα. Μια μεγάλη ποσότητα υγρού κοπής υψηλής πίεσης πρέπει να ψεκαστεί στην κοπτική άκρη έγκαιρα και με ακρίβεια για να απομακρυνθεί γρήγορα η θερμότητα. Στην αγορά υπάρχουν μοναδικές δομές φρέζας που χρησιμοποιούνται ειδικά για την επεξεργασία κράματος τιτανίου.
Ώρα δημοσίευσης: Aug-09-2023
