لماذا تعد سبائك التيتانيوم مادة صعبة التصنيع؟

1. الظواهر الفيزيائية لتصنيع التيتانيوم

قوة القطع لمعالجة سبائك التيتانيوم أعلى قليلاً فقط من قوة الفولاذ بنفس الصلابة، لكن الظاهرة الفيزيائية لمعالجة سبائك التيتانيوم أكثر تعقيدًا بكثير من معالجة الفولاذ، مما يجعل معالجة سبائك التيتانيوم تواجه صعوبات كبيرة.

الموصلية الحرارية لمعظم سبائك التيتانيوم منخفضة جدًا، فقط 1/7 من الفولاذ و1/16 من الألومنيوم. ولذلك، فإن الحرارة المتولدة أثناء عملية قطع سبائك التيتانيوم لن يتم نقلها بسرعة إلى قطعة العمل أو إزالتها بواسطة الرقائق، ولكنها ستتراكم في منطقة القطع، ويمكن أن تصل درجة الحرارة المتولدة إلى 1000 درجة مئوية أو أكثر ، الأمر الذي سيؤدي إلى تآكل حافة الأداة وتشققها وتشققها بسرعة. يؤدي تكوين الحافة المبنية، والظهور السريع للحافة البالية، إلى توليد المزيد من الحرارة في منطقة القطع، مما يؤدي إلى تقصير عمر الأداة.تصنيع التيتانيوم

كما أن درجات الحرارة المرتفعة المتولدة أثناء عملية القطع تدمر أيضًا سلامة سطح أجزاء سبائك التيتانيوم، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة الهندسية للأجزاء وتصلب العمل مما يقلل بشدة من قوة الكلال.

قد تكون مرونة سبائك التيتانيوم مفيدة لأداء الأجزاء، ولكن أثناء القطع، يكون التشوه المرن لقطعة العمل سببًا مهمًا للاهتزاز. يؤدي ضغط القطع إلى تحرك قطعة العمل "المرنة" بعيدًا عن الأداة والارتداد بحيث يكون الاحتكاك بين الأداة وقطعة العمل أكبر من حركة القطع. كما تولد عملية الاحتكاك حرارة، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة التوصيل الحراري الضعيف لسبائك التيتانيوم.

تصبح هذه المشكلة أكثر خطورة عند معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة أو ذات الشكل الدائري والتي يمكن تشويهها بسهولة. إن تصنيع أجزاء سبائك التيتانيوم ذات الجدران الرقيقة بالدقة المتوقعة للأبعاد ليس بالمهمة السهلة. لأنه عندما يتم دفع مادة الشغل بعيدًا بواسطة الأداة، فإن التشوه المحلي للجدار الرقيق قد تجاوز النطاق المرن ويحدث تشوه البلاستيك، وتزداد قوة المادة وصلابة نقطة القطع بشكل كبير. عند هذه النقطة، تصبح المعالجة بسرعة القطع المحددة مسبقًا عالية جدًا، مما يؤدي إلى تآكل حاد للأداة.

"الساخن" هو "الجاني" الذي يصعب معالجة سبائك التيتانيوم!

2. الدراية التكنولوجية لالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي التيتانيوم

على أساس فهم آلية معالجة سبائك التيتانيوم وإضافة الخبرة السابقة، فإن المعرفة العملية الرئيسية لمعالجة سبائك التيتانيوم هي كما يلي:

(1) يتم استخدام الإدخالات ذات الهندسة الإيجابية لتقليل قوة القطع وقطع الحرارة وتشوه قطعة العمل.

(2) الحفاظ على تغذية ثابتة لتجنب تصلب قطعة العمل. يجب أن تكون الأداة دائمًا في حالة التغذية أثناء عملية القطع، ويجب أن تكون كمية القطع الشعاعي 30% من نصف القطر أثناء الطحن.

(3) يتم استخدام سائل القطع ذو الضغط العالي والتدفق الكبير لضمان الاستقرار الحراري لعملية المعالجة ومنع انحطاط سطح قطعة العمل وتلف الأداة بسبب درجة الحرارة الزائدة.

(4) حافظ على حافة الشفرة حادة، فالأدوات غير الحادة هي سبب تراكم الحرارة والتآكل، مما قد يؤدي بسهولة إلى فشل الأداة.

(5) تصنيع سبائك التيتانيوم في أنعم حالة قدر الإمكان، لأن المادة تصبح أكثر صعوبة في الماكينة بعد التصلب، والمعالجة الحرارية تزيد من قوة المادة وتزيد من تآكل الإدخال.

(6) استخدم نصف قطر الأنف الكبير أو الشطب لقطع أكبر قدر ممكن من حافة القطع. وهذا يقلل من قوة القطع والحرارة في كل نقطة ويمنع الكسر المحلي. عند طحن سبائك التيتانيوم، من بين معلمات القطع، يكون لسرعة القطع التأثير الأكبر على عمر الأداة vc، يليها الارتباط الشعاعي (عمق الطحن) ae.

3. ابدأ بالشفرة لحل مشكلة معالجة التيتانيوم

إن تآكل أخدود الإدخال أثناء تصنيع سبائك التيتانيوم هو التآكل المحلي للخلف والأمام في اتجاه عمق القطع، والذي يحدث غالبًا بسبب الطبقة الصلبة التي خلفتها المعالجة السابقة. يعد التفاعل الكيميائي وانتشار الأداة ومواد الشغل عند درجة حرارة معالجة تزيد عن 800 درجة مئوية أحد أسباب تكوين تآكل الأخدود. لأنه أثناء عملية المعالجة، تتراكم جزيئات التيتانيوم في قطعة العمل في مقدمة الشفرة ويتم "لحامها" بحافة الشفرة تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية، مما يشكل حافة مدمجة. عندما تتقشر الحافة المبنية من حافة القطع، فإنها تزيل طبقة الكربيد من المدخل، لذلك تتطلب معالجة التيتانيوم مواد إدراج وأشكال هندسية خاصة.تصنيع الآلات الدقيقة المخصصة

4. هيكل الأداة مناسب لتصنيع التيتانيوم

تركز معالجة سبائك التيتانيوم على الحرارة، ويجب رش كمية كبيرة من سائل القطع عالي الضغط على حافة القطع في الوقت المناسب وبطريقة دقيقة لإزالة الحرارة بسرعة. توجد تكوينات فريدة لقواطع الطحن في السوق خصيصًا لتصنيع التيتانيوم.