З моманту адкрыцця тытана ў 1790 годзе людзі больш за стагоддзе вывучалі яго незвычайныя ўласцівасці. У 1910 годзе быў упершыню выраблены металічны тытан, але шлях да выкарыстання тытанавых сплаваў быў доўгім і складаным. Прамысловая вытворчасць стала рэальнасцю толькі ў 1951 годзе.
Тытанавыя сплавы вядомыя сваёй высокай удзельнай трываласцю, устойлівасцю да карозіі, устойлівасцю да высокіх тэмператур і ўстойлівасцю да стомленасці. Яны важаць усяго на 60% больш, чым сталь пры тым жа аб'ёме, але мацнейшыя за легаваную сталь. Дзякуючы гэтым выдатным уласцівасцям тытанавыя сплавы ўсё часцей выкарыстоўваюцца ў розных галінах, уключаючы авіяцыю, аэракасмічную прамысловасць, вытворчасць электраэнергіі, атамную энергетыку, суднаходства, хімікаты і медыцынскае абсталяванне.
Прычыны, па якіх тытанавыя сплавы цяжка паддаюцца апрацоўцы
Чатыры асноўныя характарыстыкі тытанавых сплаваў - нізкая цеплаправоднасць, значнае ўмацаванне, высокая прыналежнасць да рэжучых інструментаў і абмежаваная пластычная дэфармацыя - з'яўляюцца ключавымі прычынамі, чаму гэтыя матэрыялы складаныя ў апрацоўцы. Іх прадукцыйнасць рэзання складае ўсяго каля 20% ад лёгкарэжучай сталі.
Нізкая цеплаправоднасць
Тытанавыя сплавы маюць цеплаправоднасць, якая складае ўсяго каля 16% ад цеплаправоднасці сталі 45#. Гэтая абмежаваная здольнасць адводзіць цяпло падчас апрацоўкі прыводзіць да значнага павышэння тэмпературы на рэжучай абзе; фактычна тэмпература наканечніка падчас апрацоўкі можа перавышаць тэмпературу сталі 45# больш чым на 100%. Гэтая падвышаная тэмпература лёгка выклікае дыфузны знос рэжучага інструмента.
Цяжкая працоўная загартоўка
Тытанавы сплаў дэманструе значны эфект дэфармацыйнага ўмацавання, што прыводзіць да больш выразнага пласта ўмацавання паверхні ў параўнанні з нержавеючай сталлю. Гэта можа прывесці да праблем пры наступнай апрацоўцы, такіх як павышаны знос інструментаў.
Высокае сродство з рэжучымі інструментамі
Моцная адгезія з карбідам, які змяшчае тытан.
Малая пластычная дэфармацыя
Модуль пругкасці сталі 45 складае прыкладна палову, што прыводзіць да значнага аднаўлення пругкасці і моцнага трэння. Акрамя таго, нарыхтоўка схільная дэфармацыі пры заціску.
Тэхналагічныя парады па апрацоўцы тытанавых сплаваў
Грунтуючыся на нашым разуменні механізмаў апрацоўкі тытанавых сплаваў і папярэднім вопыце, вось асноўныя тэхналагічныя рэкамендацыі па апрацоўцы гэтых матэрыялаў:
- Выкарыстоўвайце ляза з геаметрыяй станоўчага вугла, каб мінімізаваць сілы рэзання, паменшыць нагрэў рэзання і паменшыць дэфармацыю нарыхтоўкі.
- Падтрымлівайце пастаянную хуткасць падачы, каб прадухіліць зацвярдзенне нарыхтоўкі. У працэсе рэзкі інструмент заўсёды павінен знаходзіцца ў карме. Для фрэзеравання радыяльная глыбіня рэзання (ae) павінна складаць 30% ад радыуса інструмента.
- Выкарыстоўвайце смазочно-апрацоўчыя вадкасці пад высокім ціскам і вялікім патокам, каб забяспечыць тэрмічную стабільнасць падчас апрацоўкі, прадухіляючы дэгенерацыю паверхні і пашкоджанне інструмента з-за празмерных тэмператур.
- Трымайце край ляза вострым. Тупыя інструменты могуць прывесці да назапашвання цяпла і павышанага зносу, значна павялічваючы рызыку паломкі інструмента.
- Апрацоўвайце тытанавыя сплавы ў самым мяккім стане, калі гэта магчыма.Апрацоўка з ЧПУстановіцца цяжэй пасля загартоўкі, так як тэрмічная апрацоўка павялічвае трываласць матэрыялу і паскарае знос ляза.
- Выкарыстоўвайце вялікі радыус наканечніка або фаску пры рэзанні, каб максімальна павялічыць плошчу кантакту ляза. Гэтая стратэгія можа паменшыць сілы рэзання і цяпло ў кожнай кропцы, дапамагаючы прадухіліць лакальныя паломкі. Пры фрэзераванні тытанавых сплаваў найбольш істотны ўплыў на стойкасць інструмента аказвае хуткасць рэзання, а затым радыяльная глыбіня рэзання.
Вырашыце праблемы апрацоўкі тытана, пачынаючы з ляза.
Знос канаўкі ляза, які ўзнікае падчас апрацоўкі тытанавых сплаваў, - гэта лакалізаваны знос, які адбываецца ўздоўж задняй і пярэдняй частак ляза ў кірунку глыбіні рэзання. Гэты знос часта выкліканы зацвярдзелым пластом, які застаўся ад папярэдніх працэсаў апрацоўкі. Акрамя таго, пры тэмпературах апрацоўкі, якія перавышаюць 800°C, хімічныя рэакцыі і дыфузія паміж інструментам і матэрыялам нарыхтоўкі спрыяюць узнікненню зносу канавак.
Падчас апрацоўкі малекулы тытана з нарыхтоўкі могуць назапашвацца перад лязом з-за высокага ціску і тэмпературы, што прыводзіць да з'явы, вядомай як нарошчванне краю. Калі гэты нарошчаны край адрываецца ад ляза, ён можа выдаліць цвёрдасплаўнае пакрыццё на лязе. У выніку апрацоўка тытанавых сплаваў патрабуе выкарыстання спецыяльных матэрыялаў і геаметрыі ляза.
Структура інструмента падыходзіць для апрацоўкі тытана
Апрацоўка тытанавых сплаваў у асноўным круціцца вакол кіравання цяплом. Для эфектыўнага рассейвання цяпла неабходна дакладна і хутка нанесці на рэжучую абзу значную колькасць смазкавальнай вадкасці пад высокім ціскам. Акрамя таго, даступныя спецыялізаваныя канструкцыі фрэз, спецыяльна прызначаных для апрацоўкі тытанавых сплаваў.
Пачынаючы з канкрэтнага метаду апрацоўкі
Паварот
Вырабы з тытанавага сплаву могуць дасягнуць добрай шурпатасці паверхні падчас такарнай апрацоўкі, а ўмацаванне не з'яўляецца сур'ёзным. Аднак тэмпература рэзання высокая, што прыводзіць да хуткага зносу інструмента. Каб вырашыць гэтыя характарыстыкі, мы ў першую чаргу засяроджваемся на наступных мерах адносна інструментаў і параметраў рэзкі:
Інструментальныя матэрыялы:Зыходзячы з існуючых на заводзе ўмоў, выбіраюцца інструментальныя матэрыялы YG6, YG8 і YG10HT.
Параметры геаметрыі інструмента:адпаведны пярэдні і задні вуглы інструмента, закругленне падказкі.
Пры кручэнні вонкавага круга важна падтрымліваць нізкую хуткасць рэзання, умераную падачу, вялікую глыбіню рэзання і дастатковае астуджэнне. Наканечнік інструмента не павінен знаходзіцца вышэй за цэнтр нарыхтоўкі, так як гэта можа прывесці да яго закліноўвання. Акрамя таго, пры чыставой апрацоўцы і токарнай апрацоўцы танкасценных дэталяў асноўны кут адхілення інструмента звычайна павінен складаць ад 75 да 90 градусаў.
Фрэзераванне
Фрэзераванне вырабаў з тытанавых сплаваў больш складанае, чым тачэнне, таму што фрэзераванне - гэта перарывістая рэзка, і габлюшка лёгка прыліпае да ляза. Калі ліпкія зубцы зноў уразаюцца ў нарыхтоўку, ліпкая стружка адбіваецца, а невялікі кавалак інструментальнага матэрыялу адбіраецца, што прыводзіць да сколаў, што значна зніжае даўгавечнасць інструмента.
Метад фрэзеравання:звычайна выкарыстоўваюць фрэзераванне.
Матэрыял інструмента:хуткарэзная сталь М42.
Фрэзераванне звычайна не выкарыстоўваецца для апрацоўкі легаванай сталі. У асноўным гэта звязана з уплывам зазору паміж хадавым шрубай станка і гайкай. Падчас фрэзеравання, калі фрэза ўваходзіць у зачапленне з нарыхтоўкай, сіла кампанента ў напрамку падачы выраўноўваецца з самім кірункам падачы. Такое выраўноўванне можа прывесці да перарывістага перамяшчэння стала нарыхтоўкі, павялічваючы рызыку паломкі інструмента.
Акрамя таго, пры фрэзераванні зуб'і фрэз сутыкаюцца з цвёрдым пластом на рэжучай абзе, што можа прывесці да пашкоджання інструмента. Пры зваротным фрэзераванні чыпсы пераходзяць ад тонкіх да тоўстых, што робіць пачатковую фазу рэзання схільнай да сухога трэння паміж інструментам і нарыхтоўкай. Гэта можа пагоршыць адгезію стружкі і сколы інструмента.
Каб дасягнуць больш гладкага фрэзеравання тытанавых сплаваў, трэба ўлічваць некалькі меркаванняў: памяншэнне пярэдняга кута і павелічэнне задняга кута ў параўнанні са стандартнымі фрэзамі. Рэкамендуецца выкарыстоўваць меншыя хуткасці фрэзеравання і выбіраць фрэзы з вострымі зубцамі, пазбягаючы фрэз з лапатай.
Пастукванне
Пры нарэзцы вырабаў з тытанавага сплаву дробная стружка можа лёгка прыліпнуць да ляза і нарыхтоўцы. Гэта прыводзіць да павелічэння шурпатасці паверхні і крутоўнага моманту. Няправільны выбар і выкарыстанне метчыкаў можа прывесці да зацвярдзення, вельмі нізкай эфектыўнасці апрацоўкі, а часам і да паломкі метчыкаў.
Каб аптымізаваць націсканне, пажадана расставіць прыярытэты, выкарыстоўваючы прапушчаны націск адной ніткі на месцы. Колькасць зубцоў на кране павінна быць менш, чым у стандартнага крана, звычайна каля 2-3 зубцоў. Большы вугал кануснасці рэзкі з'яўляецца пераважным, пры гэтым кануснасць звычайна мае ад 3 да 4 даўжынь нітак. Каб дапамагчы ў выдаленні габлюшкі, адмоўны вугал нахілу таксама можна зашліфаваць на рэжучы канус. Выкарыстанне карацейшых метчыкаў можа павялічыць калянасць кануснасці. Акрамя таго, зваротны канус павінен быць крыху больш, чым стандартны, каб паменшыць трэнне паміж конусам і нарыхтоўкай.
Рассверливание
Пры разгортванні тытанавага сплаву знос інструмента, як правіла, не моцны, што дазваляе выкарыстоўваць як разгорткі з цвёрдага сплаву, так і разгорткі з хуткарэзнай сталі. Пры выкарыстанні цвёрдасплаўных разгортак важна забяспечыць цвёрдасць тэхналагічнай сістэмы, аналагічную той, якая выкарыстоўваецца пры свідраванні, каб прадухіліць сколы разгорткі.
Асноўная задача пры рассверливании адтулін з тытанавага сплаву - гэта дасягненне гладкай паверхні. Каб пазбегнуць прыліпання ляза да сценкі адтуліны, шырыню ляза разгорткі трэба асцярожна звузіць масляным каменем, забяспечваючы пры гэтым дастатковую трываласць. Як правіла, шырыня ляза павінна быць ад 0,1 мм да 0,15 мм.
Пераход паміж рэжучай абзой і калібравальным участкам павінен быць роўнай дугой. Неабходна рэгулярнае абслугоўванне пасля зносу, гарантуючы, што памер дугі кожнага зуба застаецца нязменным. Пры неабходнасці секцыя каліброўкі можа быць павялічана для лепшай прадукцыйнасці.
Свідраванне
Свідраванне тытанавых сплаваў стварае сур'ёзныя праблемы, часта выклікаючы згаранне або паломку свердзелаў падчас апрацоўкі. У першую чаргу гэта адбываецца з-за такіх праблем, як няправільнае шліфаванне свердзела, недастатковае выдаленне стружкі, недастатковае астуджэнне і нізкая цвёрдасць сістэмы.
Каб эфектыўна свідраваць тытанавыя сплавы, неабходна засяродзіць увагу на наступных фактарах: пераканайцеся, што свердзел належным чынам зашліфавана, выкарыстоўвайце большы верхні вугал, паменшыце пярэдні вугал вонкавага краю, павялічце задні вугал вонкавага краю і адрэгулюйце заднюю кануснасць. У 2-3 разы больш, чым у стандартнага свердзела. Важна часта ўцягваць інструмент, каб аператыўна выдаляць габлюшку, адначасова сочачы за формай і колерам габлюшкі. Калі сколы выглядаюць пёрыстыя або калі іх колер змяняецца падчас свідравання, гэта сведчыць аб тым, што свердзел затупляецца і яго трэба замяніць або завастрыць.
Акрамя таго, прыстасаванне для свердзела павінна быць надзейна замацавана на варштаце, з накіроўвалым лязом блізка да апрацоўванай паверхні. Па магчымасці пажадана выкарыстоўваць кароткае свердзел. Калі выкарыстоўваецца ручная падача, трэба быць асцярожным, каб не прасоўваць і не адступаць свердзел у адтуліне. Гэта можа прывесці да трэння свердзела аб апрацоўваную паверхню, што прывядзе да зацвярдзення і затупленню свердзела.
Шліфоўка
Частыя праблемы, якія ўзнікаюць пры шліфоўцыДэталі з тытанавага сплаву з ЧПУу тым ліку забіванне шліфавальнага круга з-за захраслі стружкі і паверхневых апёкаў дэталяў. Гэта адбываецца таму, што тытанавыя сплавы маюць дрэнную цеплаправоднасць, што прыводзіць да высокіх тэмператур у зоне драбнення. Гэта, у сваю чаргу, выклікае склейванне, дыфузію і моцныя хімічныя рэакцыі паміж тытанавым сплавам і абразіўным матэрыялам.
Наяўнасць наліплай габлюшкі і засмечаных шліфавальных колаў значна зніжае каэфіцыент памолу. Акрамя таго, дыфузія і хімічныя рэакцыі могуць прывесці да паверхневых апёкаў нарыхтоўкі, што ў канчатковым выніку зніжае ўсталостную трываласць дэталі. Гэтая праблема асабліва выяўляецца пры шліфоўцы адлівак з тытанавых сплаваў.
Для вырашэння гэтай праблемы прымаюцца наступныя меры:
Выберыце адпаведны матэрыял шліфавальнага круга: зялёны карбід крэмнію TL. Трохі меншая цвёрдасць шліфавальнага круга: ZR1.
Рэзка матэрыялаў з тытанавых сплаваў павінна кантралявацца з дапамогай інструментальных матэрыялаў, апрацоўчых вадкасцей і параметраў апрацоўкі для павышэння агульнай эфектыўнасці апрацоўкі.
Калі вы хочаце даведацца больш ці запытацца, не саромейцеся звяртаццаinfo@anebon.com
Гарачая распродаж: фабрыка ў КітаіТакарныя кампаненты з ЧПУі Малы ЧПУФрэзераванне кампанентаў.
Anebon засяроджваецца на пашырэнні на міжнародным рынку і стварыла моцную кліенцкую базу ў еўрапейскіх краінах, ЗША, на Блізкім Усходзе і ў Афрыцы. Кампанія аддае перавагу якасці як сваёй аснове і гарантуе выдатны сэрвіс для задавальнення патрэбаў усіх кліентаў.
Час публікацыі: 29 кастрычніка 2024 г