Zašto je legura titana težak materijal za obradu?

 

1. Fizikalni fenomeni strojne obrade titana

Sila rezanja obrade legure titana nešto je veća od sile rezanja čelika iste tvrdoće. Ipak, fizikalni fenomen obrade legure titana puno je kompliciraniji od procesa obrade čelika, zbog čega se obrada legure titana suočava s ogromnim 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 prilikom rezanja legura titana neće brzo prenijeti na radni komad niti oduzeti strugotinama. Ipak, nakupit će se u području rezanja, a stvorena temperatura može biti visoka i do 1000 °C ili više, što će uzrokovati brzo trošenje, lomljenje i pucanje oštrice alata. Stvaranje nagomilanog ruba i brza pojava istrošenog ruba generira 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 bitan je uzrok vibracija. Pritisak rezanja uzrokuje da se "elastični" obradak odmakne od alata i odskoči, pa 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 teži kod strojne obrade tankih stijenki ili prstenastih dijelova koji se lako deformiraju. Nije lako strojno obraditi dijelove od titanijske legure tankih stijenki do očekivane točnosti dimenzija. Kada alat odgurne materijal obratka, lokalna deformacija tanke stijenke premašuje elastični raspon; dolazi do plastične deformacije, a čvrstoća materijala i tvrdoća rezne točke značajno se povećavaju. Obrada pri prethodno određenoj brzini rezanja postaje prevelika, što rezultira oštrim trošenjem alata.

"Vruće" je "krivac" što obradu legura titana čini izazovnom!

 

2. Tehnološki know-how za CNC obradu titana 

Na temelju razumijevanja mehanizma obrade legura titana i dodavanja iskustva, osnovno znanje i iskustvo u procesu obrade legura titana je kako slijedi:

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

(2) Održavajte stalni pomak kako biste izbjegli otvrdnjavanje obratka. Alat bi trebao uvijek biti u stanju posmaka tijekom procesa rezanja, a radijalna količina rezanja trebala bi 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 uzrokuju nakupljanje topline i trošenje, što brzo dovodi do kvara alata.

(5) Strojna obrada u najmekšem stanju legure titana što je više moguće jer materijal postaje zahtjevniji za obradu nakon stvrdnjavanja, a toplinska obrada povećava čvrstoću materijala i 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, na vijek trajanja alata vc najznačajniji utjecaj 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 višoj od 800 °C također su razlozi 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 jedinstvene materijale i geometriju pločice.cPrilagođena precizna 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 odmah i točno kako bi se brzo uklonila toplina. Postoje jedinstvene konfiguracije glodala posebno za obradu titana.