Zergatik da titaniozko aleazioa mekanizatzeko material zaila?

 

1. Titanioaren mekanizazioaren fenomeno fisikoak

Titanio aleazioen prozesatzeko ebaketa-indarra gogortasun bereko altzairuarena baino apur bat handiagoa da. Hala ere, titanio-aleazioa prozesatzeko fenomeno fisikoa altzairua prozesatzearena baino askoz ere konplexuagoa da, eta horrek titanio-aleazioen prozesamenduak zailtasun handiak ditu.

Titanio-aleazio gehienen eroankortasun termikoa oso baxua da, altzairuaren 1/7 eta aluminioaren 1/16 baino ez. Hori dela eta, titaniozko aleazioak ebakitzean sortzen den beroa ez da azkar eramango piezara edo txirbilak kenduko. Hala ere, ebaketa-eremuan pilatuko da, eta sortutako tenperatura 1.000 °C edo gehiagokoa izan daiteke, eta horrek tresnaren ebaketa-ertza azkar higatzea, txirrina eta pitzatzea eragingo du. Eraikitako ertz bat eratzeak eta higaturiko ertz baten agerpen azkarrak bero gehiago sortzen dute ebaketa-eremuan, erremintaren iraupena are gehiago laburtuz.titaniozko mekanizazioa

Ebaketa-prozesuan sortzen diren tenperatura altuek titanio-aleazio-piezen gainazaleko osotasuna ere suntsitzen dute, eta ondorioz piezen zehaztasun geometrikoa gutxitzen da eta lanaren gogortzea eragiten dute neke-indarra nabarmen murrizten duena.

Titanio aleazioen elastikotasuna onuragarria izan daiteke piezen errendimendurako, baina ebaketa garaian, piezaren deformazio elastikoa bibrazio-kausa ezinbestekoa da. Ebaketa-presioari esker, pieza "elastikoa" erremintatik aldentzea eta errebotea eragiten du, beraz, erremintaren eta piezaren arteko marruskadura ebaketa-ekintza baino handiagoa da. Marruskadura-prozesuak beroa ere sortzen du, titaniozko aleazioen eroankortasun termiko eskasaren arazoa areagotuz.

Arazo hau are larriagoa da horma meheak edo eraztun formakoak erraz deformatzen diren piezak mekanizatzean. Ez da erraza horma meheko titaniozko aleazioko piezak mekanizatzea espero den dimentsioko zehaztasunarekin. Erremintak piezaren materiala urruntzen duenean, horma mehearen tokiko deformazioak tarte elastikoa gainditzen du; deformazio plastikoa gertatzen da, eta ebaketa puntuaren materialaren indarra eta gogortasuna nabarmen handitzen dira. Aurretik zehaztutako ebaketa-abiaduran mekanizatzea handiegia bihurtzen da, eta ondorioz erremintaren higadura zorrotza da.

"Beroa" da titaniozko aleazioak prozesatzea zaila egiten duen "erruduna"!

 

2. Titaniozko CNC mekanizaziorako ezagutza teknologikoa 

Titanio-aleazioak prozesatzeko mekanismoa ulertzean eta esperientzia gehitzean oinarrituta, titanio-aleazioak prozesatzeko prozesuko ezagutza nagusia honako hau da:

(1) Geometria positiboa duten txertaketak piezaren ebaketa-indarra, ebaketa-beroa eta deformazioa murrizteko erabiltzen dira.

(2) Mantendu etengabeko elikadura pieza gogortzea ekiditeko. Erremintak ebaketa-prozesuan beti elikadura-egoeran egon behar du, eta ebaketa erradialaren zenbatekoa erradioaren % 30 izan behar da fresatzeko garaian.

(3) Presio handiko eta fluxu handiko ebaketa-fluidoa erabiltzen da mekanizazio-prozesuaren egonkortasun termikoa bermatzeko eta piezaren gainazalaren endekapena eta erreminten kalteak ekiditeko gehiegizko tenperaturaren ondorioz.

(4) Mantendu pala ertza zorrotza; erreminta kamutsek beroa pilatzea eta higatzea eragiten dute, eta azkar erremintaren porrota eragiten dute.

(5) Titanio-aleazioaren egoerarik leunen mekanizatzea, materiala gogortu ondoren mekanizatzeko zailagoa bihurtzen delako, eta tratamendu termikoak materialaren indarra eta txertaketaren higadura areagotzen dituelako.

(6) Erabili sudur-erradio edo txanfla handi bat ebaketa-ertzean ahalik eta gehien mozteko. Honek ebaketa-indarra eta beroa murrizten ditu puntu guztietan eta tokiko haustura saihesten du. Titaniozko aleazioak fresatzen direnean, ebaketa-parametroen artean, ebaketa-abiadurak du eraginik esanguratsuena erremintaren bizitzan vc, eta, ondoren, enkonpromiso erradiala (fresatzeko sakonera) ae.

 

3. Hasi palarekin titanioaren prozesatzeko arazoa konpontzeko

Txertaketaren zirrikituaren higadura titaniozko aleazioen mekanizazioan atzealdeko eta aurrealdeko higadura lokala da ebaketa-sakoneraren norabidean, sarritan aurreko prozesamenduak utzitako geruza gogortuak eragindakoa. Erremintaren eta piezaren materialaren erreakzio kimikoa eta hedapena 800 °C baino gehiagoko prozesatzeko tenperaturan ere zirrikitu higadura eratzeko arrazoiak dira. Mekanizazio prozesuan, piezaren titanio molekulak xaflaren aurrealdean pilatzen dira eta pala ertzean "soldatzen" dira presio altuan eta tenperatura altuan, eraikitako ertz bat osatuz. Eraikitako ertza ebaketa-ertza kentzen denean, txertaketaren karburozko estaldura kentzen du, beraz, titaniozko mekanizazioak txertatzeko material eta geometria bereziak behar ditu.cDoitasunezko mekanizazioa

 

4. Erremintaren egitura egokia titaniozko mekanizaziorako

Titanio aleazioen prozesamenduaren ardatza beroa da, eta presio handiko ebaketa-fluido kopuru handi bat ihinztatu behar da ebaketa-ertzean berehala eta zehaztasunez beroa azkar kentzeko. Fresa-fresen konfigurazio bereziak daude titanioa mekanizatzeko bereziki.