Sedert die ontdekking van titanium in 1790, het mense die buitengewone eienskappe daarvan vir meer as 'n eeu ondersoek. In 1910 is titaanmetaal vir die eerste keer vervaardig, maar die reis na die gebruik van titaniumlegerings was lank en uitdagend. Dit was eers in 1951 dat industriële produksie 'n werklikheid geword het.
Titaanlegerings is bekend vir hul hoë spesifieke sterkte, korrosiebestandheid, hoë temperatuurweerstand en moegheidsweerstand. Hulle weeg net 60% soveel as staal teen dieselfde volume, maar is sterker as legeringstaal. As gevolg van hierdie uitstekende eienskappe word titaniumlegerings toenemend in verskeie velde gebruik, insluitend lugvaart, lugvaart, kragopwekking, kernenergie, skeepsvaart, chemikalieë en mediese toerusting.
Redes waarom titaniumlegerings moeilik is om te verwerk
Die vier hoofkenmerke van titaniumlegerings - lae termiese geleidingsvermoë, aansienlike werkverharding, 'n hoë affiniteit vir snygereedskap en beperkte plastiese vervorming - is sleutelredes waarom hierdie materiale uitdagend is om te verwerk. Hul snyprestasie is slegs sowat 20% dié van staal wat maklik gesny kan word.
Lae termiese geleidingsvermoë
Titaanlegerings het 'n termiese geleidingsvermoë wat slegs sowat 16% van dié van 45# staal is. Hierdie beperkte vermoë om hitte tydens verwerking weg te lei, lei tot 'n aansienlike styging in temperatuur by die voorpunt; trouens, die punttemperatuur tydens verwerking kan dié van 45# staal met meer as 100% oorskry. Hierdie verhoogde temperatuur veroorsaak maklik diffuse slytasie op die snygereedskap.
Erge werkverharding
Titaanlegering vertoon 'n beduidende werkverhardingsverskynsel, wat lei tot 'n meer uitgesproke oppervlakverhardingslaag in vergelyking met vlekvrye staal. Dit kan lei tot uitdagings in die daaropvolgende verwerking, soos verhoogde slytasie op gereedskap.
Hoë affiniteit met snygereedskap
Sterk adhesie met titaanbevattende gesementeerde karbied.
Klein plastiese vervorming
Die elastiese modulus van 45 staal is ongeveer die helfte, wat lei tot aansienlike elastiese herstel en erge wrywing. Daarbenewens is die werkstuk vatbaar vir klemvervorming.
Tegnologiese wenke vir die bewerking van titaniumlegerings
Gebaseer op ons begrip van die bewerkingsmeganismes vir titaniumlegerings en vorige ervarings, is hier die belangrikste tegnologiese aanbevelings vir die bewerking van hierdie materiale:
- Gebruik lemme met 'n positiewe hoekgeometrie om snykragte te minimaliseer, snyhitte te verminder en vervorming van die werkstuk te verminder.
- Handhaaf 'n konstante toevoertempo om werkstukverharding te voorkom. Die gereedskap moet altyd in voer wees tydens die snyproses. Vir frees moet die radiale snydiepte (ae) 30% van die werktuig se radius wees.
- Gebruik hoëdruk- en hoëvloei-snyvloeistowwe om termiese stabiliteit tydens bewerking te verseker, om oppervlakdegenerasie en gereedskapskade as gevolg van buitensporige temperature te voorkom.
- Hou die lemrand skerp. Dowwe gereedskap kan lei tot hitte-akkumulasie en verhoogde slytasie, wat die risiko van werktuigonderbreking aansienlik verhoog.
- Masjien titaniumlegerings in hul sagste toestand waar moontlik.CNC bewerking verwerkingword moeiliker na verharding, aangesien hittebehandeling die materiaal se sterkte verhoog en lemslytasie versnel.
- Gebruik 'n groot puntradius of afkanting wanneer jy sny om die kontakarea van die lem te maksimeer. Hierdie strategie kan snykragte en hitte by elke punt verminder, wat help om plaaslike breek te voorkom. Wanneer titaniumlegerings gemaal word, het snyspoed die grootste impak op werktuiglewe, gevolg deur die radiale snydiepte.
Los titaanverwerkingsprobleme op deur met die lem te begin.
Die slytasie van die lemgroef wat tydens die verwerking van titaniumlegerings voorkom, is gelokaliseerde slytasie wat langs die agterkant en voorkant van die lem plaasvind, volgens die rigting van snydiepte. Hierdie slytasie word dikwels veroorsaak deur 'n verharde laag wat van vorige bewerkingsprosesse oorgebly het. Daarbenewens dra chemiese reaksies en diffusie tussen die werktuig en die werkstukmateriaal by tot die vorming van groefslytasie by verwerkingstemperature wat 800°C oorskry.
Tydens bewerking kan titaanmolekules van die werkstuk voor die lem ophoop as gevolg van hoë druk en temperatuur, wat lei tot 'n verskynsel bekend as 'n opgeboude rand. Wanneer hierdie opgeboude rand van die lem losmaak, kan dit die karbiedlaag op die lem verwyder. As gevolg hiervan, die verwerking van titanium legerings noodsaak die gebruik van gespesialiseerde lem materiale en geometrieë.
Gereedskapstruktuur geskik vir titaniumverwerking
Die verwerking van titaniumlegerings draai hoofsaaklik om die bestuur van hitte. Om hitte effektief te verdryf, moet 'n aansienlike hoeveelheid hoëdruk-snyvloeistof akkuraat en stiptelik op die snykant toegedien word. Daarbenewens is daar gespesialiseerde frees-ontwerpe beskikbaar wat spesifiek aangepas is vir verwerking van titaniumlegerings.
Begin by die spesifieke bewerkingsmetode
Draai
Titaanlegeringsprodukte kan goeie oppervlakruwheid bereik tydens draai, en die werkverharding is nie ernstig nie. Die snytemperatuur is egter hoog, wat lei tot vinnige gereedskapslytasie. Om hierdie kenmerke aan te spreek, fokus ons hoofsaaklik op die volgende maatreëls rakende gereedskap en snyparameters:
Gereedskap materiaal:Gebaseer op die fabriek se bestaande toestande, word YG6, YG8 en YG10HT gereedskapmateriaal gekies.
Gereedskap meetkunde parameters:toepaslike gereedskap voor- en agterhoeke, gereedskappunt-afronding.
Wanneer die buitenste sirkel gedraai word, is dit belangrik om 'n lae snyspoed, 'n matige voertempo, 'n dieper snydiepte en voldoende verkoeling te handhaaf. Die gereedskappunt moet nie hoër as die middel van die werkstuk wees nie, want dit kan daartoe lei dat dit vassit. Daarbenewens, wanneer dunwandige dele afwerk en draai, moet die werktuig se hoofdefleksiehoek gewoonlik tussen 75 en 90 grade wees.
Meulwerk
Frees van titanium-legeringsprodukte is moeiliker as draai, want frees is intermitterende sny, en die skyfies is maklik om aan die lem vas te hou. Wanneer die taai tande weer in die werkstuk insny, word die taai skyfies afgestamp en 'n klein stukkie gereedskapmateriaal word weggeneem, wat afsplintering tot gevolg het, wat die duursaamheid van die werktuig aansienlik verminder.
Meulmetode:gebruik gewoonlik affrees.
Gereedskap materiaal:hoëspoed staal M42.
Afmaal word nie tipies gebruik vir die verwerking van legeringstaal nie. Dit is hoofsaaklik as gevolg van die invloed van die gaping tussen die masjiengereedskap se loodskroef en die moer. Tydens affrees, soos die freesnyer met die werkstuk inskakel, pas die komponentkrag in die toevoerrigting met die toevoerrigting self. Hierdie belyning kan lei tot intermitterende beweging van die werkstuktafel, wat die risiko van werktuigbreek verhoog.
Boonop kom die snytande in affreeswerk 'n harde laag by die snyrand teë, wat skade aan gereedskap kan veroorsaak. In omgekeerde frees gaan die skyfies van dun na dik oor, wat die aanvanklike snyfase geneig maak tot droë wrywing tussen die werktuig en die werkstuk. Dit kan spaanderadhesie en afsplintering van die werktuig vererger.
Om gladder maal van titanium-legerings te verkry, moet verskeie oorwegings in ag geneem word: die vermindering van die voorhoek en die verhoging van die agterkant in vergelyking met standaard freessnyers. Dit is raadsaam om laer freesspoed te gebruik en te kies vir skerptand freessnyers terwyl graaftand freessnyers vermy word.
Tik
Wanneer jy titaniumlegeringsprodukte tik, kan klein skyfies maklik aan die lem en die werkstuk vassit. Dit lei tot verhoogde oppervlakruwheid en wringkrag. Onbehoorlike keuse en gebruik van krane kan werkverharding veroorsaak, baie lae verwerkingsdoeltreffendheid tot gevolg hê en soms lei tot kraanbreek.
Om tik te optimaliseer, is dit raadsaam om 'n een-draad-in-plek oorgeslaande kraan te prioritiseer. Die aantal tande op die kraan moet minder wees as dié van 'n standaard kraan, gewoonlik ongeveer 2 tot 3 tande. ’n Groter snithoek word verkies, met die tapsgedeelte wat gewoonlik 3 tot 4 draadlengtes meet. Om te help met die verwydering van spaanders, kan 'n negatiewe hellingshoek ook op die snyafsny geslyp word. Die gebruik van korter krane kan die styfheid van die taps verbeter. Daarbenewens moet die omgekeerde taps effens groter as standaard wees om wrywing tussen die taps en die werkstuk te verminder.
Ruim
Wanneer titaniumlegering uitgeroei word, is gereedskapslytasie oor die algemeen nie erg nie, wat die gebruik van beide karbied- en hoëspoedstaalruimers moontlik maak. Wanneer karbiedruimers gebruik word, is dit noodsaaklik om die prosesstelsel se styfheid te verseker, soortgelyk aan dié wat in boorwerk gebruik word, om afsplintering van die ruimer te voorkom.
Die grootste uitdaging om titaniumlegeringsgate uit te ruim is om 'n gladde afwerking te behaal. Om te verhoed dat die lem aan die gatmuur vassit, moet die breedte van die ruimerlem versigtig vernou word met 'n oliesteen terwyl dit steeds voldoende sterkte verseker. Tipies moet die lembreedte tussen 0,1 mm en 0,15 mm wees.
Die oorgang tussen die snykant en die kalibrasiegedeelte moet 'n gladde boog hê. Gereelde instandhouding is nodig nadat slytasie plaasgevind het, om te verseker dat die booggrootte van elke tand konsekwent bly. Indien nodig, kan die kalibrasie-afdeling vergroot word vir beter werkverrigting.
Boorwerk
Die boor van titaniumlegerings bied aansienlike uitdagings, wat dikwels veroorsaak dat boorpunte tydens verwerking brand of breek. Dit is hoofsaaklik die gevolg van kwessies soos onbehoorlike boorpuntslyp, onvoldoende spaanderverwydering, onvoldoende verkoeling en swak stelselstyfheid.
Om titaanlegerings effektief te boor, is dit noodsaaklik om op die volgende faktore te fokus: verseker behoorlike slyp van die boorpunt, gebruik 'n groter boonste hoek, verminder die buitenste rand voorhoek, vergroot die buitenste rand agterhoek, en pas die agterste taps aan om 2 tot 3 keer dié van 'n standaard boorpunt. Dit is belangrik om die gereedskap gereeld terug te trek om skyfies vinnig te verwyder, terwyl jy ook die vorm en kleur van die skyfies monitor. As die skyfies veerlig lyk of as hul kleur tydens boor verander, dui dit aan dat die boorpunt besig is om stomp te word en vervang of geslyp moet word.
Daarbenewens moet die boormal stewig aan die werkbank vasgemaak word, met die leilem naby die verwerkingsoppervlak. Dit is raadsaam om 'n kort boorpunt te gebruik waar moontlik. Wanneer handvoeding gebruik word, moet daar gewaak word om nie die boorpunt in die gat te laat beweeg of terug te trek nie. As u dit doen, kan dit veroorsaak dat die boorlem teen die verwerkingsoppervlak vryf, wat lei tot werkverharding en dowwe boorpunt.
Maalwerk
Algemene probleme wat ondervind word tydens slypCNC titanium legering delesluit slypwielverstopping in as gevolg van vasgebrande skyfies en oppervlakbrandwonde op die dele. Dit gebeur omdat titaniumlegerings swak termiese geleidingsvermoë het, wat lei tot hoë temperature in die maalsone. Dit veroorsaak op sy beurt binding, diffusie en sterk chemiese reaksies tussen die titaniumlegering en die skuurmateriaal.
Die teenwoordigheid van taai skyfies en verstopte slypwiele verminder die slypverhouding aansienlik. Daarbenewens kan diffusie en chemiese reaksies tot oppervlakbrandwonde op die werkstuk lei, wat uiteindelik die moegheidssterkte van die onderdeel verminder. Hierdie probleem is veral uitgesproke wanneer titaniumlegeringsgietstukke gemaal word.
Om hierdie probleem op te los, is die maatreëls wat getref is:
Kies die toepaslike slypwielmateriaal: groen silikonkarbied TL. Effens laer slypwielhardheid: ZR1.
Die sny van titaniumlegeringsmateriaal moet beheer word deur gereedskapmateriaal, snyvloeistowwe en verwerkingsparameters om algehele verwerkingsdoeltreffendheid te verbeter.
As jy meer wil weet of navrae wil hê, kontak gerusinfo@anebon.com
Warm uitverkoping: fabriek in China vervaardigCNC-draaikomponenteen klein CNCMeul komponente.
Anebon fokus op uitbreiding in die internasionale mark en het 'n sterk kliëntebasis in Europese lande, die VSA, die Midde-Ooste en Afrika gevestig. Die maatskappy prioritiseer kwaliteit as sy grondslag en waarborg uitstekende diens om aan die behoeftes van alle kliënte te voldoen.
Postyd: 29 Okt-2024