1790ean titanioa aurkitu zenetik, gizakiak mende bat baino gehiago daramatza bere propietate apartak ikertzen. 1910ean, titaniozko metala ekoitzi zen lehen aldiz, baina titaniozko aleazioak erabiltzeko bidaia luzea eta zaila izan zen. 1951. urtera arte ez zen industria ekoizpena errealitate bihurtu.
Titaniozko aleazioak bere indar espezifiko handiagatik, korrosioarekiko erresistentziagatik, tenperatura altuko erresistentziagatik eta nekearekiko erresistentziagatik ezagunak dira. Bolumen berean altzairuaren % 60 baino ez dute pisatzen, baina altzairu aleatuak baino indartsuagoak dira. Propietate bikain hauen ondorioz, titaniozko aleazioak gero eta gehiago erabiltzen ari dira hainbat esparrutan, besteak beste, hegazkinean, aeroespazialean, energia-sorkuntzan, energia nuklearrean, ontzietan, produktu kimikoan eta ekipamendu medikoan.
Titaniozko aleazioak prozesatzeko zailak diren arrazoiak
Titanio-aleazioen lau ezaugarri nagusiak —eroankortasun termiko baxua, lanaren gogortze garrantzitsua, ebaketa-erremintenganako afinitate handia eta deformazio plastiko mugatua— dira material hauek prozesatzeko erronkaren arrazoi nagusiak. Haien ebaketa-errendimendua ebakitzeko erraza den altzairuaren % 20 inguru baino ez da.
Eroankortasun termiko baxua
Titanio aleazioek 45# altzairuaren %16 inguruko eroankortasun termikoa dute. Prozesatzeko garaian beroa urruntzeko gaitasun mugatu horrek tenperaturaren igoera nabarmena dakar punta-puntan; izan ere, prozesatzean punta-tenperaturak 45 # altzairuarena % 100 baino gehiago gainditu dezake. Tenperatura altxatu horrek erraz eragiten du ebaketa-tresnaren higadura zabala.
Lan gogortze gogorra
Titanio aleazioak lanaren gogortze-fenomeno nabarmena erakusten du, altzairu herdoilgaitzarekin alderatuta gainazaleko gogortze-geruza nabarmenagoa da. Horrek geroko prozesatzeko erronkak ekar ditzake, esate baterako, tresnen higadura areagotzea.
Ebaketa-tresnekin afinitate handia
Atxikimendu gogorra titanioa duen karburo zementatuarekin.
Deformazio plastiko txikia
45 altzairuaren modulu elastikoa gutxi gorabehera erdia da, eta horrek berreskurapen elastiko garrantzitsua eta marruskadura larria dakar. Gainera, piezak estutzeko deformazioa jasan dezake.
Titanio-aleazioak mekanizatzeko aholku teknologikoak
Titanio-aleazioen mekanizazio-mekanismoak eta aurreko esperientzien ezagutzan oinarrituta, hona hemen material hauek mekanizatzeko gomendio teknologiko nagusiak:
- Erabili angelu-geometria positiboa duten palak ebaketa-indarrak gutxitzeko, ebaketa-beroa murrizteko eta piezaren deformazioa murrizteko.
- Mantendu aurrerapen-abiadura konstantea pieza gogortzea ekiditeko. Ebaketa prozesuan tresnak jarioan egon behar du beti. Fresatzeko, ebaketa erradialaren sakonera (ae) erremintaren erradioaren % 30 izan behar da.
- Presio handiko eta fluxu handiko ebaketa-fluidoak erabili mekanizazioan egonkortasun termikoa bermatzeko, gainazaleko endekapena eta erreminten kalteak saihestuz gehiegizko tenperaturaren ondorioz.
- Mantendu pala ertza zorrotza. Tresna dorpeek beroa metatzea eta higadura areagotzea ekar dezakete, erreminten hutsegite arriskua nabarmen handituz.
- Ahal den guztietan titaniozko aleazioak egoerarik bigunenean makinatu.CNC mekanizazio prozesatzeagogorragoa bihurtzen da gogortu ondoren, tratamendu termikoak materialaren indarra areagotzen baitu eta xafla higadura azkartzen baitu.
- Erabili punta-erradio edo txanfla handia ebakitzean, palaren kontaktu-eremua maximizatzeko. Estrategia honek ebaketa-indarrak eta beroa murriztu ditzake puntu bakoitzean, tokiko haustura saihesten lagunduz. Titaniozko aleazioak fresatzen direnean, ebaketa-abiadurak erremintaren bizitzan eragin nabarmenena du, eta ondoren, ebaketa erradiala duen sakonera.
Ebatzi titanioa prozesatzeko arazoak palatik hasita.
Titaniozko aleazioen prozesatzean gertatzen den xaflaren zirrikituaren higadura xaflaren atzealdean eta aurrealdean gertatzen den higadura lokalizatua da, ebaketa-sakoneraren norabideari jarraituz. Higadura hori, askotan, aurreko mekanizazio prozesuetan geratutako geruza gogortu batek eragiten du. Gainera, 800 °C-tik gorako prozesatze-tenperaturan, erreakzio kimikoek eta erremintaren eta piezaren materialaren arteko difusioek zirrikituen higadura sortzen laguntzen dute.
Mekanizazioan, piezako titanio molekulak palaren aurrean metatu daitezke presio eta tenperatura altuak direla eta, eraikitako ertz gisa ezagutzen den fenomenoa eraginez. Eraikitako ertz hori palatik askatzen denean, palan karburozko estaldura kendu dezake. Ondorioz, titaniozko aleazioak prozesatzeko pala material eta geometria espezializatuak erabili behar dira.
Erremintaren egitura egokia titanioa prozesatzeko
Titanio aleazioen prozesamendua beroaren kudeaketaren inguruan datza batez ere. Beroa eraginkortasunez xahutzeko, presio handiko ebaketa-fluido kopuru esanguratsu bat ebaketa-ertzean zehaztasunez eta berehala aplikatu behar da. Gainera, fresa-diseinu espezializatuak daude eskuragarri, titanio aleazioen prozesatzeko bereziki egokituta daudenak.
Mekanizazio metodo espezifikotik abiatuta
Biratuz
Titaniozko aleazio produktuek gainazaleko zimurtasun ona lor dezakete inflexioan zehar, eta lanaren gogortzea ez da larria. Hala ere, ebaketa-tenperatura altua da, eta horrek tresna azkar higatzea dakar. Ezaugarri horiei aurre egiteko, erremintei eta ebaketa-parametroei buruzko neurri hauetan zentratzen gara batez ere:
Erremintaren materialak:Fabrikaren dauden baldintzen arabera, YG6, YG8 eta YG10HT erreminten materialak hautatzen dira.
Erremintaren geometria-parametroak:erreminta aurrealdeko eta atzeko angelu egokiak, tresna-buruen biribilketa.
Kanpoko zirkulua biratzean, garrantzitsua da ebaketa-abiadura baxua, aurrerapen-abiadura moderatua, ebaketa-sakonera sakonagoa eta hozte egokia mantentzea. Erremintaren punta ez da piezaren erdigunea baino altuagoa izan behar, horrek trabatu egin dezake eta. Gainera, horma meheko piezak akabatu eta biratzerakoan, erremintaren desbideratze-angelu nagusiak 75 eta 90 gradu artekoa izan behar du.
Fresatzea
Titaniozko aleazioko produktuen fresatzea torneatzea baino zailagoa da, fresatzea aldizkako ebaketa delako, eta txirbilak xaflari erraz itsasten direlako. Hortz itsaskorrak piezan berriro ebakitzen direnean, txirbil itsaskorrak kolpatzen dira eta tresnaren material zati txiki bat kentzen da, txirbilak sortzen direlarik, eta horrek tresnaren iraunkortasuna asko murrizten du.
Fresatzeko metodoa:orokorrean beheranzko fresaketa erabili.
Erremintaren materiala:M42 abiadura handiko altzairua.
Beheko fresaketa ez da normalean altzairu aleatuak prozesatzeko erabiltzen. Hau, batez ere, makina-erremintaren berunezko torlojuaren eta azkoinaren arteko hutsunearen eraginagatik gertatzen da. Beheko fresan zehar, fresak piezarekin bat egiten duen heinean, elikadura-noranzkoan osagai-indarra elikadura-noranzkoarekin berarekin lerrokatzen da. Lerrokatze horrek piezaren mahaiaren etengabeko mugimendua ekar dezake, tresna hausteko arriskua areagotuz.
Gainera, beheranzko fresan, ebakitzeko hortzek geruza gogor batekin egiten dute topo ebaketa-ertzean, eta horrek erreminta kaltetu dezake. Alderantzizko fresan, txirbilak mehetik lodira igarotzen dira, hasierako ebaketa-fasea erremintaren eta piezaren arteko marruskadura lehorra izateko joera duena. Horrek txirbilaren atxikimendua eta erremintaren txirbilak areagotu ditzake.
Titanio aleazioen fresaketa leunagoa lortzeko, hainbat kontu hartu behar dira kontuan: aurreko angelua murriztea eta atzeko angelua handitzea fresa estandarrekin alderatuta. Gomendagarria da fresatzeko abiadura txikiagoak erabiltzea eta hortz zorrotzeko fresak aukeratzea, pala-hortz fresak saihestuz.
Sakatuz
Titaniozko aleazioko produktuak ukitzean, txirbil txikiak erraz itsatsi daitezke palan eta laneko piezan. Horrek gainazaleko zimurtasuna eta momentua areagotzea dakar. Txorroten hautatze eta erabilera desegokiak lana gogortzea eragin dezake, prozesatzeko eraginkortasun oso baxua eragin dezake eta noizean behin txorrota haustura ekar dezake.
Ukitzea optimizatzeko, komeni da hari bakarreko tokian salatutako kolpe bat erabiltzeari lehentasuna ematea. Txorrotako hortz-kopuruak txorrota arrunt batena baino txikiagoa izan behar du, normalean 2 eta 3 hortz inguru. Ebaketa-angelu handiago bat hobesten da, taper-atalak, oro har, 3 eta 4 hari luzera neurtzen dituelarik. Txirbilak kentzen laguntzeko, inklinazio angelu negatiboa ere ebaki daiteke ebaketa-taperan. Tapa laburragoak erabiltzeak taperaren zurruntasuna hobetu dezake. Gainera, alderantzizko konoa estandarra baino zertxobait handiagoa izan behar da konoaren eta piezaren arteko marruskadura murrizteko.
Bersabatzea
Titaniozko aleazioa fresatzen denean, erreminten higadura ez da larria izaten, eta karburozko eta abiadura handiko altzairuzko fresak erabiltzeko aukera ematen du. Karburozko zulagailuak erabiltzean, ezinbestekoa da prozesu-sistemaren zurruntasuna bermatzea, zulaketetan erabiltzen denaren antzekoa, zulagailuaren txirbilak saihesteko.
Titanio aleazioko zuloak fresatzeko erronka nagusia akabera leuna lortzea da. Pala zuloko horman itsatsi ez dadin, zuloaren zabalera kontu handiz murriztu behar da olio-harri batekin, indar nahikoa bermatuz. Normalean, pala zabalera 0,1 mm eta 0,15 mm artekoa izan behar da.
Ebaketa-ertzaren eta kalibrazioaren sekzioaren arteko trantsizioak arku leun bat izan behar du. Higadura gertatu ondoren, mantentze-lan erregularra beharrezkoa da, hortz bakoitzaren arkuaren tamaina koherentea izaten dela ziurtatuz. Beharrezkoa izanez gero, kalibrazio atala handitu daiteke errendimendu hobea izateko.
Zulaketak
Titaniozko aleazioak zulatzeak erronka garrantzitsuak ditu, sarritan zulagailuak erre edo apurtzen direlako prozesatzeko garaian. Honek, batez ere, zulagailu desegokiaren artezketa, txirbil ez kentzea, hozte desegokia eta sistemaren zurruntasun eskasa bezalako arazoengatik sortzen da.
Titaniozko aleazioak modu eraginkorrean zulatzeko, ezinbestekoa da faktore hauetan zentratzea: zulagailuaren artezketa egokia ziurtatu, goiko angelu handiagoa erabili, kanpoko ertzaren aurrealdeko angelua murriztu, kanpoko ertzaren atzeko angelua handitu eta atzeko konoa egokitu. Zulagailu estandar baten 2 eta 3 aldiz. Garrantzitsua da erreminta maiz erretiratzea txirbilak berehala kentzeko, txirren forma eta kolorea kontrolatzen dituen bitartean. Txirbilak lumatsu agertzen badira edo zulatzean kolorea aldatzen bada, zulatzeko broka kamuts bihurtzen ari dela eta ordezkatu edo zorroztu egin behar dela adierazten du.
Gainera, zulagailua lan-mahaian ondo finkatu behar da, gida-xafla prozesatzeko gainazaletik hurbil dagoela. Ahal den guztietan zulagailu labur bat erabiltzea komeni da. Eskuzko elikadura erabiltzen denean, kontuz ibili behar da zulagailua zuloaren barruan ez aurrera egin edo atzera egiteko. Hori eginez gero, zulagailu-xafla prozesatzeko gainazalaren aurka igurztea eragin dezake, lana gogortzea eta zulatzeko broka okertzea eraginez.
Artezketa
Artezketan aurkitutako ohiko arazoakCNC titaniozko aleazioko piezakbesteak beste, artezteko gurpilaren buxadura, txirbil itsatsita eta piezetan gainazaleko erredurak direla eta. Hau gertatzen da titaniozko aleazioek eroankortasun termiko eskasa dutelako, eta horrek artezketa eremuan tenperatura altuak eragiten ditu. Honek, lotura, difusioa eta erreakzio kimiko gogorrak eragiten ditu titanio-aleazioaren eta material urratzailearen artean.
Txirbil itsaskorrak eta artezteko gurpilak blokeatuta egoteak artezketa proportzioa nabarmen murrizten du. Gainera, difusioak eta erreakzio kimikoek piezaren gainazaleko erredurak eragin ditzakete, azken finean, piezaren neke-erresistentzia murriztuz. Arazo hau bereziki nabarmena da titaniozko aleazio galdaketak artezteko.
Arazo hau konpontzeko, hartu diren neurriak hauek dira:
Aukeratu artezteko material egokia: silizio karburo berdea TL. Artezteko gurpilaren gogortasuna apur bat txikiagoa: ZR1.
Titanio aleazioko materialen ebaketa erreminten materialen, ebaketa-fluidoen eta prozesatzeko parametroen bidez kontrolatu behar da prozesatzeko eraginkortasun orokorra hobetzeko.
Gehiago jakin nahi baduzu edo kontsulta egin nahi baduzu, jar zaitez harremanetaninfo@anebon.com
Salmenta beroa: Txinan ekoizten duen fabrikaCNC torneatzeko osagaiaketa CNC TxikiaFresatzeko osagaiak.
Anebon nazioarteko merkatuan hedatzen zentratzen da eta bezeroen oinarri sendoa ezarri du Europako herrialdeetan, AEBetan, Ekialde Hurbilean eta Afrikan. Konpainiak kalitatea lehenesten du oinarri gisa eta zerbitzu bikaina bermatzen du bezero guztien beharrak asetzeko.
Argitalpenaren ordua: 2024-10-29