Zašto je legura titana težak materijal za obradu?

1. Fizikalni fenomeni strojne obrade titana

Sila rezanja kod obrade legure titana samo je malo veća od one kod čelika iste tvrdoće, ali je fizikalni fenomen obrade legure titana puno kompliciraniji od procesa obrade čelika, zbog čega se obrada legure titana suočava s velikim poteškoćama.

Toplinska vodljivost većine legura titana je vrlo niska, samo 1/7 od čelika i 1/16 od aluminija. Stoga se toplina koja se stvara u procesu rezanja legura titana neće brzo prenijeti na radni komad niti oduzeti strugotinama, već će se akumulirati u području rezanja, a stvorena temperatura može biti visoka i do 1 000 °C ili više , što će uzrokovati brzo trošenje, kršenje i pucanje oštrice alata. Stvaranje nagomilanog ruba, brzo pojavljivanje istrošenog ruba, stvara više topline u području rezanja, dodatno skraćujući vijek trajanja alata.obrada titana

Visoke temperature nastale tijekom procesa rezanja također uništavaju površinski integritet dijelova od legure titana, što rezultira smanjenjem geometrijske točnosti dijelova i otvrdnjavanjem koje ozbiljno smanjuje njihovu čvrstoću na zamor.

Elastičnost legura titana može biti korisna za izvedbu dijela, ali tijekom rezanja, elastična deformacija obratka je važan uzrok vibracija. Pritisak rezanja uzrokuje da se "elastični" obradak odmakne od alata i odskoči tako da je trenje između alata i obratka veće od rezanja. Proces trenja također stvara toplinu, pogoršavajući problem loše toplinske vodljivosti legura titana.

Ovaj problem je još ozbiljniji kod obrade dijelova tankih stijenki ili prstenastih dijelova koji se lako deformiraju. Nije lak zadatak strojno obraditi dijelove od titanijske legure tankih stijenki do očekivane točnosti dimenzija. Budući da kada se materijal obratka odgurne alatom, lokalna deformacija tanke stijenke je premašila elastični raspon i dolazi do plastične deformacije, a čvrstoća materijala i tvrdoća točke rezanja značajno se povećavaju. U ovoj točki, obrada pri prethodno određenoj brzini rezanja postaje previsoka, što dalje rezultira oštrim trošenjem alata.

„Vruće“ je „krivac“ što se legura titana teško obrađuje!

2. Tehnološki know-how zaCNC obrada titana

Na temelju razumijevanja mehanizma obrade legura titana i dodavanja prošlih iskustava, glavni proces know-how za obradu legura titana je sljedeći:

(1) Pločice s pozitivnom geometrijom koriste se za smanjenje sile rezanja, topline rezanja i deformacije izratka.

(2) Održavajte stalni pomak kako biste izbjegli otvrdnjavanje obratka. Alat treba uvijek biti u stanju posmaka tijekom procesa rezanja, a radijalna količina rezanja ae treba biti 30% polumjera tijekom glodanja.

(3) Tekućina za rezanje pod visokim pritiskom i velikim protokom koristi se kako bi se osigurala toplinska stabilnost procesa obrade i spriječila degeneracija površine izratka i oštećenje alata zbog previsoke temperature.

(4) Držite rub oštrice oštrim, tupi alati uzrok su nakupljanja topline i trošenja, što može lako dovesti do kvara alata.

(5) Strojna obrada u najmekšem stanju legure titana što je više moguće, jer materijal postaje teže obraditi nakon stvrdnjavanja, a toplinska obrada povećava čvrstoću materijala i povećava trošenje umetka.

(6) Upotrijebite veliki radijus vrha ili skošenje kako biste rezali što je više moguće u oštricu. To smanjuje silu rezanja i toplinu na svakom mjestu i sprječava lokalno lomljenje. Kod glodanja titanovih legura od parametara rezanja najveći utjecaj na vijek trajanja alata vc ima brzina rezanja, a zatim radijalni zahvat (dubina glodanja) ae.

3. Započnite s oštricom kako biste riješili problem obrade titana

Trošenje utora pločice tijekom obrade titanovih legura je lokalno trošenje stražnje i prednje strane u smjeru dubine rezanja, koje je često uzrokovano očvrslim slojem koji je ostao prethodnom obradom. Kemijska reakcija i difuzija alata i materijala obratka pri temperaturi obrade većoj od 800 °C također su jedan od razloga za nastanak trošenja utora. Budući da se tijekom procesa obrade molekule titana iz obratka nakupljaju u prednjem dijelu oštrice i pod visokim tlakom i visokom temperaturom "zavaruju" na rub oštrice, tvoreći izgrađeni rub. Kada se nakupljeni rub odlijepi od rezne oštrice, on uklanja karbidni sloj pločice, tako da obrada titana zahtijeva posebne materijale i geometriju pločice.prilagođena precizna strojna obrada

4. Struktura alata prikladna za obradu titana

Fokus obrade titanijske legure je toplina, a velika količina visokotlačne tekućine za rezanje mora se raspršiti na oštricu na vrijeme i točno kako bi se brzo uklonila toplina. Na tržištu postoje jedinstvene konfiguracije glodala posebno za strojnu obradu titana.