Miksi titaaniseos on vaikea työstettävä materiaali?

 

1. Titaanin työstön fysikaaliset ilmiöt

Titaaniseoksen käsittelyn leikkausvoima on hieman suurempi kuin saman kovuuden omaavan teräksen leikkausvoima. Silti titaaniseoksen prosessoinnin fyysinen ilmiö on paljon monimutkaisempi kuin teräksen prosessointi, mikä saa titaaniseoksen käsittelyyn kohtaamaan valtavia vaikeuksia.

Useimpien titaaniseosten lämmönjohtavuus on erittäin alhainen, vain 1/7 teräksestä ja 1/16 alumiinista. Siksi titaaniseosten leikkaamisessa syntyvä lämpö ei siirry nopeasti työkappaleeseen tai vie lastut pois. Silti se kerääntyy leikkausalueelle, ja syntyvä lämpötila voi olla jopa 1 000 °C tai enemmän, mikä aiheuttaa työkalun leikkuureunan nopean kulumisen, halkeilun ja halkeilun. Kasanneen reunan muodostuminen ja kuluneen reunan nopea ilmaantuminen tuottavat enemmän lämpöä leikkausalueelle, mikä lyhentää työkalun käyttöikää entisestään.titaanin työstö

Leikkausprosessin aikana syntyvät korkeat lämpötilat tuhoavat myös titaaniseososien pinnan eheyden, mikä johtaa osien geometrisen tarkkuuden heikkenemiseen ja työstökovettumiseen, mikä heikentää huomattavasti niiden väsymislujuutta.

Titaaniseosten elastisuus voi olla hyödyllistä osan suorituskyvylle, mutta leikkauksen aikana työkappaleen elastinen muodonmuutos on olennainen tärinän aiheuttaja. Leikkauspaine saa "elastisen" työkappaleen siirtymään pois työkalusta ja pomppimaan, jolloin työkalun ja työkappaleen välinen kitka on suurempi kuin leikkaustoiminto. Kitkaprosessi tuottaa myös lämpöä, mikä pahentaa titaaniseosten huonon lämmönjohtavuuden ongelmaa.

Tämä ongelma on vielä vakavampi koneistettaessa ohutseinäisiä tai renkaan muotoisia, helposti muotoutuvia osia. Ohutseinäisten titaaniseososien työstäminen odotettuun mittatarkkuuteen ei ole helppoa. Kun työkalu työntää työkappaleen materiaalia pois, ohuen seinän paikallinen muodonmuutos ylittää kimmoalueen; tapahtuu plastista muodonmuutosta, ja materiaalin lujuus ja leikkauspisteen kovuus kasvavat merkittävästi. Työstö aiemmin määritetyllä leikkausnopeudella tulee liian suureksi, mikä johtaa terävään työkalun kulumiseen.

"Hot" on "syyllinen", joka tekee titaaniseosten käsittelystä haastavaa!

 

2. Teknologinen tietotaito titaanin CNC-työstöön 

Titaaniseosten käsittelymekanismin ymmärtämisen ja kokemuksen lisäämisen perusteella titaaniseosten käsittelyn ensisijainen prosessiosaaminen on seuraava:

(1) Positiivisen geometrian omaavia teriä käytetään vähentämään työkappaleen leikkausvoimaa, leikkauslämpöä ja muodonmuutoksia.

(2) Säilytä jatkuvaa syöttöä työkappaleen kovettumisen välttämiseksi. Työkalun tulee aina olla syöttötilassa leikkausprosessin aikana ja radiaalisen leikkausmäärän tulee olla 30 % säteestä jyrsinnän aikana.

(3) Korkeapaineista ja suuren virtauksen leikkausnestettä käytetään varmistamaan koneistusprosessin lämpöstabiilisuus ja estämään työkappaleen pinnan rappeutuminen ja työkaluvauriot liiallisesta lämpötilasta.

(4) Pidä terän reuna terävänä; tylsät työkalut aiheuttavat lämmön kertymistä ja kulumista, mikä johtaa nopeasti työkaluvikaan.

(5) Työstö titaaniseoksen pehmeimmässä tilassa mahdollisimman paljon, koska materiaalista tulee haastavampaa koneistettavaksi kovettumisen jälkeen ja lämpökäsittely lisää materiaalin lujuutta ja sisäkkeen kulumista.

(6) Käytä suurta kärjen sädettä tai viistettä leikkaaksesi mahdollisimman paljon leikkuureunaa. Tämä vähentää leikkausvoimaa ja lämpöä joka pisteessä ja estää paikallisen rikkoutumisen. Titaaniseoksia jyrsinnässä lastuamisparametreista leikkausnopeudella on merkittävin vaikutus työkalun käyttöikään vc, jota seuraa säteittäinen tartunta (jyrsintäsyvyys) ae.

 

3. Aloita terällä ratkaistaksesi titaanin käsittelyongelma

Teräuran kuluminen titaaniseosten työstössä on taka- ja etuosan paikallista kulumista leikkaussyvyyden suunnassa, joka johtuu usein edellisen käsittelyn jälkeen jääneestä kovettuneesta kerroksesta. Työkalun ja työkappaleen materiaalin kemiallinen reaktio ja diffuusio yli 800 °C:n työstölämpötilassa ovat myös syitä uran kulumisen muodostumiseen. Koska työstöprosessin aikana työkappaleen titaanimolekyylit kerääntyvät terän etuosaan ja "hitsataan" terän reunaan korkean paineen ja korkean lämpötilan alaisena muodostaen muodostuneen reunan. Kun muodostunut reuna irtoaa leikkuureunasta, se poistaa terän kovametallipinnoitteen, joten titaanin työstö vaatii ainutlaatuisia terämateriaaleja ja -geometrioita.cRäätälöity tarkkuustyöstö

 

4. Titaanin työstöön sopiva työkalurakenne

Titaaniseoksen käsittelyn painopiste on lämpö, ​​ja suuri määrä korkeapaineleikkausnestettä on ruiskutettava leikkuureunaan nopeasti ja tarkasti lämmön poistamiseksi nopeasti. On olemassa ainutlaatuisia jyrsimiä, jotka on tarkoitettu erityisesti titaanin työstöön.