Waarom is titaniumlegering 'n moeilike materiaal om te bewerk?

 

1. Fisiese verskynsels van titanium bewerking

Die snykrag van titaniumlegeringsverwerking is effens hoër as dié van staal met dieselfde hardheid. Tog is die fisiese verskynsel van die verwerking van titaniumlegering baie meer ingewikkeld as dié van die verwerking van staal, wat die verwerking van titaniumlegerings enorme probleme in die gesig staar.

Die termiese geleidingsvermoë van die meeste titaniumlegerings is baie laag, slegs 1/7 van staal en 1/16 van aluminium. Daarom sal die hitte wat gegenereer word wanneer titaanlegerings gesny word nie vinnig na die werkstuk oorgedra of deur die skyfies weggeneem word nie. Tog sal dit in die snyarea ophoop, en die temperatuur wat gegenereer word, kan so hoog as 1 000 °C of meer wees, wat sal veroorsaak dat die gereedskap se snykant vinnig slyt, verskeur en kraak. Die vorming van 'n opgeboude rand en die vinnige voorkoms van 'n verslete rand genereer meer hitte in die snyarea, wat die werktuig se lewe verder verkort.titanium bewerking

Die hoë temperature wat tydens die snyproses gegenereer word, vernietig ook die oppervlakintegriteit van die titaniumlegeringsonderdele, wat lei tot 'n afname in die geometriese akkuraatheid van die onderdele en werkverharding wat hul moegheidssterkte ernstig verminder.

Die elastisiteit van titaniumlegerings kan voordelig wees vir deelprestasie, maar tydens sny is die elastiese vervorming van die werkstuk 'n noodsaaklike oorsaak van vibrasie. Die snydruk veroorsaak dat die "elastiese" werkstuk wegbeweeg van die werktuig en bons, dus is die wrywing tussen die werktuig en die werkstuk groter as die snyaksie. Die wrywingsproses genereer ook hitte, wat die probleem van swak termiese geleidingsvermoë van titaniumlegerings vererger.

Hierdie probleem is selfs ernstiger wanneer dunwandige of ringvormige, maklik vervormde dele bewerk word. Dit is nie maklik om dunwandige titaniumlegeringsonderdele tot die verwagte dimensionele akkuraatheid te bewerk nie. Wanneer die werktuig die werkstukmateriaal wegstoot, oorskry die dunwand se plaaslike vervorming die elastiese reeks; plastiese vervorming vind plaas, en die materiaalsterkte en hardheid van die snypunt neem aansienlik toe. Bewerking teen die voorheen vasgestelde snyspoed word te hoog, wat skerp gereedskapslytasie tot gevolg het.

"Hot" is die "skuldige" wat dit uitdagend maak om titaniumlegerings te verwerk!

 

2. Tegnologiese know-how vir titanium CNC bewerking 

Gebaseer op die begrip van die verwerkingsmeganisme van titaniumlegerings en die toevoeging van ervaring, is die primêre proseskennis vir die verwerking van titaniumlegerings soos volg:

(1) Insetsels met positiewe geometrie word gebruik om die werkstuk se snykrag, snyhitte en vervorming te verminder.

(2) Handhaaf 'n konstante toevoer om verharding van die werkstuk te voorkom. Die gereedskap moet altyd in die toevoertoestand wees tydens die snyproses, en die radiale snyhoeveelheid moet 30% van die radius wees tydens frees.

(3) Hoëdruk- en grootvloei-snyvloeistof word gebruik om die termiese stabiliteit van die bewerkingsproses te verseker en om werkstukoppervlak-degenerasie en gereedskapskade as gevolg van oormatige temperatuur te voorkom.

(4) Hou die lemrand skerp; stomp gereedskap veroorsaak hitte opbou en slytasie, wat vinnig lei tot gereedskap mislukking.

(5) Bewerking in die sagste toestand van die titaniumlegering soveel as moontlik omdat die materiaal meer uitdagend word om te masjineer na verharding, en die hittebehandeling verhoog die materiaal se sterkte en die slytasie van die insetsel.

(6) Gebruik 'n groot neusradius of afkanting om soveel as moontlik in die snyrand te sny. Dit verminder snykrag en hitte by elke punt en voorkom plaaslike breek. Wanneer titaniumlegerings gemaal word, onder die snyparameters, het die snyspoed die belangrikste invloed op die werktuiglewe vc, gevolg deur die radiale inskakeling (freesdiepte) ae.

 

3. Begin met die lem om die titaanverwerkingsprobleem op te los

Die slytasie van die insetgroef tydens die bewerking van titaniumlegerings is die plaaslike slytasie van agter en voor in die rigting van die snydiepte, wat dikwels veroorsaak word deur die verharde laag wat deur die vorige verwerking gelaat is. Die chemiese reaksie en diffusie van die werktuig en die werkstukmateriaal by 'n verwerkingstemperatuur van meer as 800 °C is ook redes vir die vorming van groefslytasie. Want tydens die bewerkingsproses versamel die titaanmolekules van die werkstuk voor in die lem en word onder hoë druk en hoë temperatuur aan die lemrand "gesweis", wat 'n opgeboude rand vorm. Wanneer die opgeboude rand van die snykant afskilfer, neem dit die karbiedbedekking van die insetsel weg, dus vereis titaanbewerking unieke insetselmateriaal en geometrieë.c Persoonlike presisie bewerking

 

4. Gereedskapstruktuur geskik vir titaniumbewerking

Die fokus van titaniumlegeringsverwerking is hitte, en 'n groot hoeveelheid hoëdruk-snyvloeistof moet vinnig en akkuraat op die snyrand gespuit word om die hitte vinnig te verwyder. Daar is unieke konfigurasies van freessnyers spesifiek vir die bewerking van titanium.