Por que a aliaxe de titanio é un material difícil de mecanizar?

1. Fenómenos físicos do mecanizado do titanio

A forza de corte do procesamento da aliaxe de titanio é só lixeiramente superior á do aceiro coa mesma dureza, pero o fenómeno físico do procesamento da aliaxe de titanio é moito máis complicado que o do procesamento do aceiro, o que fai que o procesamento da aliaxe de titanio se enfronte a enormes dificultades.

A condutividade térmica da maioría das aliaxes de titanio é moi baixa, só 1/7 de aceiro e 1/16 de aluminio. Polo tanto, a calor xerada no proceso de corte de aliaxes de titanio non se transferirá rapidamente á peza de traballo nin se eliminará polas virutas, senón que se acumulará na zona de corte e a temperatura xerada pode chegar a 1 000 °C ou máis. , o que fará que o bordo cortante da ferramenta se desgaste, se astille e se rache rapidamente. A formación de bordo acumulado, a rápida aparición dun bordo desgastado, á súa vez xera máis calor na zona de corte, acurtando aínda máis a vida útil da ferramenta.mecanizado de titanio

As altas temperaturas xeradas durante o proceso de corte tamén destrúen a integridade superficial das pezas de aliaxe de titanio, o que provoca unha diminución da precisión xeométrica das pezas e un endurecemento por traballo que reduce considerablemente a súa resistencia á fatiga.

A elasticidade das aliaxes de titanio pode ser beneficiosa para o rendemento da peza, pero durante o corte, a deformación elástica da peza é unha causa importante de vibración. A presión de corte fai que a peza "elástica" se afaste da ferramenta e rebote, polo que a fricción entre a ferramenta e a peza é maior que a acción de corte. O proceso de fricción tamén xera calor, agravando o problema da mala condutividade térmica das aliaxes de titanio.

Este problema é aínda máis grave cando se mecanizan pezas de paredes finas ou en forma de anel que se deforman facilmente. Non é unha tarefa fácil mecanizar pezas de aliaxe de titanio de paredes finas coa precisión dimensional esperada. Porque cando o material da peza é afastado pola ferramenta, a deformación local da parede delgada superou o rango elástico e prodúcese a deformación plástica, e a resistencia do material e a dureza do punto de corte aumentan significativamente. Neste punto, o mecanizado á velocidade de corte previamente determinada tórnase demasiado alto, o que provoca ademais un desgaste afiado da ferramenta.

"Hot" é o "culpable" que é difícil procesar aliaxes de titanio!

2. Saber facer tecnolóxico paramecanizado cnc de titanio

En base á comprensión do mecanismo de procesamento das aliaxes de titanio e á súa experiencia pasada, o principal coñecemento do proceso para procesar aliaxes de titanio é o seguinte:

(1) Os insertos con xeometría positiva úsanse para reducir a forza de corte, a calor de corte e a deformación da peza.

(2) Manter unha alimentación constante para evitar o endurecemento da peza. A ferramenta debe estar sempre no estado de alimentación durante o proceso de corte, e a cantidade de corte radial ae debe ser do 30% do raio durante o fresado.

(3) O fluído de corte de alta presión e gran fluxo úsase para garantir a estabilidade térmica do proceso de mecanizado e evitar a dexeneración da superficie da peza e danos na ferramenta debido á temperatura excesiva.

(4) Manteña o bordo da lámina afiado e as ferramentas romas son a causa da acumulación de calor e o desgaste, o que pode provocar facilmente un fallo da ferramenta.

(5) Mecanizado no estado máis suave da aliaxe de titanio na medida do posible, porque o material faise máis difícil de mecanizar despois do endurecemento e o tratamento térmico aumenta a resistencia do material e aumenta o desgaste da inserción.

(6) Use un gran radio de punta ou chaflán para cortar o máximo posible no bordo de corte. Isto reduce a forza de corte e a calor en cada punto e evita a rotura local. Ao fresar aliaxes de titanio, entre os parámetros de corte, a velocidade de corte ten a maior influencia na vida útil da ferramenta vc, seguida do compromiso radial (profundidade de fresado) ae.

3. Comeza coa folla para resolver o problema de procesamento de titanio

O desgaste da ranura de inserción durante o mecanizado de aliaxes de titanio é o desgaste local da parte traseira e frontal na dirección da profundidade de corte, que moitas veces é causado pola capa endurecida deixada polo procesamento anterior. A reacción química e a difusión da ferramenta e do material da peza a unha temperatura de procesamento de máis de 800 °C tamén son unha das razóns para a formación de desgaste das ranuras. Porque durante o proceso de mecanizado, as moléculas de titanio da peza acumúlanse na parte dianteira da folla e son "soldadas" ao bordo da lámina a alta presión e alta temperatura, formando un bordo construído. Cando o bordo construído despega o bordo de corte, elimina o revestimento de carburo da inserción, polo que o mecanizado de titanio require materiais e xeometrías especiais de inserción.mecanizado de precisión personalizado

4. Estrutura da ferramenta adecuada para o mecanizado de titanio

O foco do procesamento da aliaxe de titanio é a calor e debe pulverizarse unha gran cantidade de fluído de corte a alta presión sobre o bordo de forma oportuna e precisa para eliminar rapidamente a calor. Hai configuracións únicas de fresas no mercado específicamente para mecanizar titanio.