A titán 1790-es felfedezése óta az emberek több mint egy évszázada kutatják rendkívüli tulajdonságait. 1910-ben állítottak elő először titánfémet, de a titánötvözetek használatához vezető út hosszú és kihívásokkal teli volt. Az ipari termelés csak 1951-ben vált valósággá.
A titánötvözetek nagy fajlagos szilárdságukról, korrózióállóságukról, magas hőmérsékleti ellenállásukról és fáradtságállóságukról ismertek. Súlyuk csak 60%-a az acélénak azonos térfogatban, mégis erősebbek, mint az ötvözött acélok. Ezeknek a kiváló tulajdonságoknak köszönhetően a titánötvözetek egyre szélesebb körben kerülnek felhasználásra különböző területeken, beleértve a légi közlekedést, az űrkutatást, az energiatermelést, az atomenergiát, a hajózást, a vegyi anyagokat és az orvosi berendezéseket.
A titánötvözetek nehéz feldolgozásának okai
A titánötvözetek négy fő jellemzője – alacsony hővezető képesség, jelentős munkakeményedés, nagy affinitás a vágószerszámokhoz és korlátozott képlékeny deformáció – a fő oka annak, hogy ezeknek az anyagoknak a feldolgozása kihívást jelent. Vágási teljesítményük csak körülbelül 20%-a a könnyen vágható acélénak.
Alacsony hővezető képesség
A titánötvözetek hővezető képessége csak körülbelül 16%-a a 45#-os acélénak. Ez a korlátozott hőelvezetési képesség a feldolgozás során jelentős hőmérséklet-emelkedéshez vezet a forgácsolóélnél; Valójában a csúcs hőmérséklete a feldolgozás során több mint 100%-kal meghaladhatja a 45# acél hőmérsékletét. Ez a megnövekedett hőmérséklet könnyen diffúz kopást okoz a vágószerszámon.
Súlyos munkakeményedés
A titánötvözet jelentős munkakeményedési jelenséget mutat, ami a rozsdamentes acélhoz képest kifejezettebb felületi keményedési réteget eredményez. Ez kihívásokhoz vezethet a későbbi feldolgozás során, például a szerszámok fokozott kopásához.
Nagy affinitás vágószerszámokkal
Erős tapadás titán tartalmú cementált karbiddal.
Kisebb képlékeny deformáció
A 45-ös acél rugalmassági modulusa hozzávetőlegesen fele, ami jelentős rugalmasság-javuláshoz és erős súrlódáshoz vezet. Ezenkívül a munkadarab érzékeny a befogási deformációra.
Technológiai tippek titánötvözetek megmunkálásához
A titánötvözetek megmunkálási mechanizmusaival kapcsolatos ismereteink és korábbi tapasztalataink alapján az alábbiakban felsoroljuk a fő technológiai ajánlásokat ezen anyagok megmunkálásához:
- Használjon pozitív szöggeometriájú pengéket a vágási erők minimalizálása, a vágási hő és a munkadarab deformációjának csökkentése érdekében.
- Tartson állandó előtolást a munkadarab megkeményedésének elkerülése érdekében. A szerszámnak mindig előtolásban kell lennie a vágási folyamat során. Marásnál a radiális vágási mélység (ae) legyen a szerszám sugarának 30%-a.
- Használjon nagynyomású és nagy áramlású vágófolyadékot, hogy biztosítsa a termikus stabilitást a megmunkálás során, megelőzve a felület degenerációját és a túlzott hőmérséklet miatti szerszámkárosodást.
- A fűrészlap éle legyen éles. A tompa szerszámok hőfelhalmozódáshoz és fokozott kopáshoz vezethetnek, ami jelentősen megnöveli a szerszám meghibásodásának kockázatát.
- A titánötvözeteket lehetőleg a legpuhább állapotukban gépezze meg.CNC megmunkálási feldolgozáskeményedés után nehezebbé válik, mivel a hőkezelés növeli az anyag szilárdságát és felgyorsítja a pengekopást.
- Vágáskor használjon nagy sugarat vagy letörést a fűrészlap érintkezési felületének maximalizálása érdekében. Ez a stratégia minden ponton csökkentheti a forgácsolási erőket és a hőt, segít megelőzni a helyi törést. Titánötvözetek marásánál a forgácsolási sebességnek van a legnagyobb hatása a szerszám élettartamára, ezt követi a radiális vágási mélység.
Oldja meg a titán megmunkálási problémáit a pengével kezdve.
A pengehorony titánötvözetek feldolgozása során fellépő kopása lokális kopás, amely a fűrészlap hátoldalán és elején a vágási mélység irányát követve következik be. Ezt a kopást gyakran a korábbi megmunkálási folyamatokból visszamaradt edzett réteg okozza. Ezenkívül 800°C-ot meghaladó feldolgozási hőmérsékleten a szerszám és a munkadarab anyaga közötti kémiai reakciók és diffúzió hozzájárul a horonykopás kialakulásához.
A megmunkálás során a munkadarabból származó titánmolekulák a nagy nyomás és hőmérséklet hatására felhalmozódhatnak a penge előtt, ami egy felépített élként ismert jelenséghez vezethet. Amikor ez a felépített él leválik a pengéről, eltávolíthatja a pengéről a keményfém bevonatot. Ennek eredményeként a titánötvözetek feldolgozása speciális pengeanyagok és geometriák alkalmazását teszi szükségessé.
A titán megmunkálására alkalmas szerszámszerkezet
A titánötvözetek feldolgozása elsősorban a hőkezelés körül forog. A hő hatékony elvezetéséhez jelentős mennyiségű nagynyomású vágófolyadékot kell pontosan és azonnal felvinni a vágóélre. Ezenkívül speciális marószerkezetek állnak rendelkezésre, amelyeket kifejezetten a titánötvözet feldolgozására szabtak.
A konkrét megmunkálási módszertől kezdve
Fordulás
A titánötvözetből készült termékek jó felületi érdesség érhető el esztergálás során, és a munkakeményedés nem súlyos. A vágási hőmérséklet azonban magas, ami gyors szerszámkopáshoz vezet. Ezen jellemzők kezelése érdekében elsősorban a következő intézkedésekre összpontosítunk a szerszámokkal és vágási paraméterekkel kapcsolatban:
Szerszám anyagok:A gyár meglévő feltételei alapján az YG6, YG8 és YG10HT szerszámanyagokat választják ki.
A szerszám geometriai paraméterei:megfelelő szerszám első és hátsó szögei, szerszámcsúcs lekerekítése.
A külső kör elforgatásakor fontos az alacsony vágási sebesség, a mérsékelt előtolás, a mélyebb vágási mélység és a megfelelő hűtés fenntartása. A szerszám hegye ne legyen magasabban, mint a munkadarab közepe, mert ez elakadhat. Ezenkívül a vékonyfalú alkatrészek megmunkálásakor és esztergálásakor a szerszám fő kihajlási szögének általában 75 és 90 fok között kell lennie.
Marás
A titánötvözet termékek marása nehezebb, mint az esztergálás, mert a marás szakaszos vágás, és a forgács könnyen rátapad a pengére. Amikor a ragacsos fogak ismét belevágnak a munkadarabba, a ragadós forgácsok lekopognak, és egy kis darab szerszámanyagot eltávolítanak, ami forgácsolást eredményez, ami nagymértékben csökkenti a szerszám tartósságát.
Marási módszer:általában lefelé marást használnak.
A szerszám anyaga:gyorsacél M42.
A lemarást jellemzően nem használják ötvözött acél feldolgozására. Ez elsősorban a szerszámgép vezetőcsavarja és az anya közötti rés hatásának köszönhető. A lemarás során, amikor a maró a munkadarabhoz kapcsolódik, az alkatrész előtolási irányú ereje magával az előtolási iránnyal igazodik. Ez a beállítás a munkadarab asztal szakaszos mozgásához vezethet, ami növeli a szerszám törésének kockázatát.
Ezenkívül a marás során a marófogak kemény réteggel találkoznak a vágóélen, ami a szerszám sérülését okozhatja. A fordított marásnál a forgács vékonyról vastagra alakul át, így a kezdeti vágási fázis hajlamos a szerszám és a munkadarab közötti száraz súrlódásra. Ez súlyosbíthatja a forgácstapadást és a szerszám forgácsolását.
A titánötvözetek simább marása érdekében több szempontot is figyelembe kell venni: csökkenteni kell az elülső szöget és növelni a hátsó szöget a szabványos marókhoz képest. Célszerű alacsonyabb marási sebességet használni és éles fogú marókat választani, elkerülve a lapátfogú marókat.
Koppintás
A titánötvözet termékek ütögetésekor apró forgácsok könnyen rátapadhatnak a pengére és a munkadarabra. Ez megnövekedett felületi érdességhez és nyomatékhoz vezet. A csapok helytelen kiválasztása és használata munkakeményedést okozhat, nagyon alacsony feldolgozási hatékonyságot eredményezhet, és esetenként csaptöréshez vezethet.
A menetfúrás optimalizálása érdekében célszerű egy szálon belüli kihagyott csapot használni a fontossági sorrendben. A csapon lévő fogak számának kevesebbnek kell lennie, mint egy normál csapé, általában 2-3 fog. A nagyobb vágási kúpszög előnyös, a kúpos szakasz általában 3-4 menethosszú. A forgácseltávolítás elősegítése érdekében negatív dőlésszöget is lehet csiszolni a vágókúpra. A rövidebb csapok használata növelheti a kúp merevségét. Ezenkívül a fordított kúposnak valamivel nagyobbnak kell lennie a szabványnál, hogy csökkentse a kúp és a munkadarab közötti súrlódást.
Dörzsárazás
A titánötvözet dörzsárazáskor a szerszámkopás általában nem jelentős, ami lehetővé teszi mind a keményfém, mind a gyorsacél dörzsárak használatát. A keményfém dörzsárak használatakor elengedhetetlen a folyamatrendszernek a fúrásnál használthoz hasonló merevsége, hogy elkerüljük a dörzsár forgácsolódását.
A titánötvözet furatok dörzsárazásának fő kihívása a sima felület elérése. Annak elkerülése érdekében, hogy a penge a lyuk falához tapadjon, a dörzsárpenge szélességét olajkővel gondosan szűkíteni kell, miközben továbbra is kellő szilárdságot kell biztosítani. A penge szélességének általában 0,1 mm és 0,15 mm között kell lennie.
A vágóél és a kalibráló szakasz közötti átmenetnek sima ívnek kell lennie. A kopás után rendszeres karbantartás szükséges, hogy az egyes fogak ívmérete egyenletes maradjon. Igény esetén a kalibrációs rész nagyítható a jobb teljesítmény érdekében.
Fúrás
A titánötvözetek fúrása jelentős kihívásokat jelent, gyakran a fúrószárak égését vagy eltörését okozza a feldolgozás során. Ez elsősorban olyan problémákból adódik, mint a nem megfelelő fúrócsiszolás, az elégtelen forgácseltávolítás, a nem megfelelő hűtés és a rendszer rossz merevsége.
A titánötvözetek hatékony fúrásához elengedhetetlen a következő tényezőkre összpontosítani: a fúrószár megfelelő csiszolásának biztosítása, nagyobb felső szög használata, a külső él elülső szögének csökkentése, a külső él hátsó szögének növelése és a hátsó kúpság beállítása 2-3-szorosa a normál fúrófejének. Fontos, hogy a szerszámot gyakran visszahúzzuk a forgácsok azonnali eltávolításához, miközben figyelemmel kísérjük a forgácsok alakját és színét. Ha a forgácsok tollasnak tűnnek, vagy ha fúrás közben a színük megváltozik, az azt jelzi, hogy a fúrófej eltompul, ezért ki kell cserélni vagy élesíteni kell.
Ezenkívül a fúrószerkezetet biztonságosan a munkaasztalhoz kell rögzíteni úgy, hogy a vezetőpenge a megmunkálási felület közelében legyen. Javasoljuk, hogy lehetőleg rövid fúrót használjon. Kézi adagolás esetén ügyelni kell arra, hogy a fúrófej ne haladjon előre vagy húzódjon vissza a furatban. Ha így tesz, a fúrólap dörzsölődhet a megmunkálási felületen, ami a munka során megkeményedéshez és a fúrószár eltompulásához vezethet.
Őrlés
Gyakori problémák köszörülés közbenCNC titánötvözet alkatrészekide tartozik a csiszolókorong eltömődése a beragadt forgácsok és az alkatrészek felületi égési sérülései miatt. Ennek az az oka, hogy a titánötvözetek hővezető képessége gyenge, ami magas hőmérséklethez vezet az őrlési zónában. Ez viszont kötést, diffúziót és erős kémiai reakciókat okoz a titánötvözet és a csiszolóanyag között.
A ragadós forgácsok és az eltömődött csiszolókorongok jelenléte jelentősen csökkenti a csiszolási arányt. Ezenkívül a diffúziós és kémiai reakciók felületi égési sérüléseket okozhatnak a munkadarabon, ami végső soron csökkenti az alkatrész fáradási szilárdságát. Ez a probléma különösen szembetűnő titánötvözet öntvények csiszolásakor.
A probléma megoldására a következő intézkedéseket kell tenni:
Válassza ki a megfelelő csiszolókorong anyagát: zöld szilícium-karbid TL. Kissé alacsonyabb köszörűkorong keménység: ZR1.
A titánötvözet anyagok vágását a szerszámanyagokkal, a vágófolyadékokkal és a feldolgozási paraméterekkel kell szabályozni az általános feldolgozási hatékonyság növelése érdekében.
Ha többet szeretne tudni, vagy érdeklődni szeretne, forduljon bizalommalinfo@anebon.com
Hot Sale: Gyár Kínában gyártCNC eszterga alkatrészekés Kisméretű CNCMaró alkatrészek.
Az Anebon a nemzetközi piacon való terjeszkedésre összpontosít, és erős ügyfélbázist hozott létre az európai országokban, az USA-ban, a Közel-Keleten és Afrikában. A cég alapjaként a minőséget helyezi előtérbe, és kiváló szolgáltatást garantál minden ügyfél igényeinek kielégítésére.
Feladás időpontja: 2024.10.29