Miért nehéz megmunkálni a titánötvözetet?

 

1. A titán megmunkálás fizikai jelenségei

A titánötvözet megmunkálásának forgácsolóereje valamivel nagyobb, mint az azonos keménységű acélé. Ennek ellenére a titánötvözet feldolgozásának fizikai jelensége sokkal bonyolultabb, mint az acél feldolgozásának, ami miatt a titánötvözet feldolgozása óriási nehézségekkel néz szembe.

A legtöbb titánötvözet hővezető képessége nagyon alacsony, az acélnak csak 1/7-e és az alumíniumnak 1/16-a. Emiatt a titánötvözetek vágása során keletkező hő nem kerül gyorsan a munkadarabra, és nem veszik el a forgácsok. Ennek ellenére felhalmozódik a vágási területen, és a keletkező hőmérséklet elérheti az 1000 °C-ot vagy még magasabbat is, ami a szerszám vágóélének kopását, töredezését és gyors repedését okozza. A felépített él kialakulása és a kopott él gyors megjelenése több hőt termel a vágási területen, tovább lerövidítve a szerszám élettartamát.titán megmunkálás

A forgácsolási folyamat során fellépő magas hőmérséklet a titánötvözet alkatrészek felületi integritását is tönkreteszi, ami az alkatrészek geometriai pontosságának csökkenését és a munkakeményedést eredményezi, ami jelentősen csökkenti a fáradási szilárdságukat.

A titánötvözetek rugalmassága előnyös lehet az alkatrészteljesítmény szempontjából, de a vágás során a munkadarab rugalmas deformációja a vibráció lényeges oka. A vágási nyomás hatására a "rugalmas" munkadarab eltávolodik a szerszámtól és felpattan, így a szerszám és a munkadarab közötti súrlódás nagyobb, mint a vágási művelet. A súrlódási folyamat hőt is termel, ami súlyosbítja a titánötvözetek rossz hővezető képességének problémáját.

Ez a probléma még súlyosabb vékonyfalú vagy gyűrű alakú, könnyen deformálódó alkatrészek megmunkálásakor. A vékonyfalú titánötvözet alkatrészeket nem könnyű az elvárt méretpontossággal megmunkálni. Amikor a szerszám eltolja a munkadarab anyagát, a vékony fal helyi deformációja meghaladja a rugalmassági tartományt; plasztikus deformáció lép fel, és a vágási pont anyagszilárdsága és keménysége jelentősen megnő. Az előzőleg meghatározott forgácsolási sebességgel végzett megmunkálás túl nagy lesz, ami éles szerszámkopást eredményez.

A "forró" a "bűnös", amely kihívást jelent a titánötvözetek feldolgozásához!

 

2. Technológiai know-how a titán CNC megmunkáláshoz 

A titánötvözetek feldolgozási mechanizmusának megértése és a tapasztalatok növelése alapján a titánötvözetek feldolgozásának elsődleges technológiai know-howja a következő:

(1) A pozitív geometriájú betétek a munkadarab forgácsolóerejének, vágási hőjének és deformációjának csökkentésére szolgálnak.

(2) Tartson állandó előtolást, hogy elkerülje a munkadarab megkeményedését. A szerszámnak a forgácsolási folyamat során mindig előtolási állapotban kell lennie, a sugárirányú vágási mennyiség pedig a marás során a sugár 30%-a legyen.

(3) A nagynyomású és nagy átfolyású vágófolyadékot a megmunkálási folyamat termikus stabilitásának biztosítására, valamint a munkadarab felületi degenerációjának és a túlzott hőmérséklet miatti szerszámkárosodásnak a megelőzésére használják.

(4) Tartsa élesen a penge élét; Az eltompult szerszámok hőképződést és kopást okoznak, ami gyorsan a szerszám meghibásodásához vezet.

(5) A titánötvözet legpuhább állapotában történő megmunkálás, amennyire csak lehetséges, mivel az anyag megmunkálása nehezebbé válik az edzés után, és a hőkezelés növeli az anyag szilárdságát és a betét kopását.

(6) Használjon nagy orrsugárt vagy letörést, hogy minél többet vágjon bele a vágóélbe. Ez minden ponton csökkenti a vágási erőt és a hőt, és megakadályozza a helyi törést. Titánötvözetek marásánál a forgácsolási paraméterek közül a forgácsolási sebességnek van a legjelentősebb befolyása a vc szerszámélettartamra, ezt követi a sugárirányú kapcsolódás (marási mélység) ae.

 

3. Kezdje a pengével a titánfeldolgozási probléma megoldásához

A betéthorony kopása a titánötvözetek megmunkálása során a hátsó és az elülső rész vágásmélység irányú lokális kopása, amelyet gyakran az előző megmunkálás során visszamaradt edzett réteg okoz. A szerszám és a munkadarab anyagának kémiai reakciója és diffúziója 800 °C feletti feldolgozási hőmérsékleten szintén oka a horonykopás kialakulásának. Ugyanis a megmunkálási folyamat során a munkadarab titán molekulái a penge elején felhalmozódnak, és nagy nyomás és magas hőmérséklet hatására "hegesztődnek" a fűrészlap élére, felépített élt képezve. Amikor a beépített él leválik a vágóélről, az elveszi a lapka keményfém bevonatát, így a titán megmunkálása egyedi lapkaanyagokat és geometriákat igényel.cEgyedi precíziós megmunkálás

 

4. Titán megmunkálására alkalmas szerszámszerkezet

A titánötvözet feldolgozásának középpontjában a hő áll, és nagy mennyiségű nagynyomású vágófolyadékot kell gyorsan és pontosan permetezni a vágóélre a hő gyors eltávolítása érdekében. A marók egyedi konfigurációi vannak kifejezetten a titán megmunkálására.