Mengapa paduan titanium merupakan material yang sulit untuk dikerjakan?

1. Fenomena fisik pemesinan titanium

Gaya potong pada pengolahan paduan titanium hanya sedikit lebih tinggi dibandingkan baja dengan kekerasan yang sama, namun fenomena fisik pengolahan paduan titanium jauh lebih rumit dibandingkan dengan pengolahan baja, sehingga pengolahan paduan titanium menghadapi kesulitan yang sangat besar.

Konduktivitas termal sebagian besar paduan titanium sangat rendah, hanya 1/7 baja dan 1/16 aluminium. Oleh karena itu, panas yang dihasilkan dalam proses pemotongan paduan titanium tidak akan dengan cepat dipindahkan ke benda kerja atau diambil oleh serpihan, tetapi akan terakumulasi di area pemotongan, dan suhu yang dihasilkan dapat mencapai 1.000 °C atau lebih. , yang akan menyebabkan ujung tombak alat cepat aus, terkelupas, dan retak. Pembentukan tepi yang menumpuk, munculnya tepi yang aus dengan cepat, pada gilirannya menghasilkan lebih banyak panas di area pemotongan, yang selanjutnya memperpendek umur pahat.permesinan titanium

Temperatur tinggi yang dihasilkan selama proses pemotongan juga merusak integritas permukaan bagian paduan titanium, mengakibatkan penurunan akurasi geometrik bagian dan pengerasan kerja yang sangat mengurangi kekuatan lelahnya.

Elastisitas paduan titanium mungkin bermanfaat bagi kinerja bagian, tetapi selama pemotongan, deformasi elastis benda kerja merupakan penyebab penting getaran. Tekanan pemotongan menyebabkan benda kerja “elastis” menjauhi pahat dan memantul sehingga gesekan antara pahat dengan benda kerja lebih besar dibandingkan dengan aksi pemotongan. Proses gesekan juga menghasilkan panas, sehingga memperburuk masalah konduktivitas termal yang buruk pada paduan titanium.

Masalah ini menjadi lebih serius ketika mengerjakan bagian berdinding tipis atau berbentuk cincin yang mudah berubah bentuk. Bukanlah tugas yang mudah untuk mengerjakan bagian paduan titanium berdinding tipis dengan akurasi dimensi yang diharapkan. Karena ketika material benda kerja didorong oleh pahat, deformasi lokal pada dinding tipis telah melebihi rentang elastis dan terjadi deformasi plastis, serta kekuatan material dan kekerasan titik potong meningkat secara signifikan. Pada titik ini, pemesinan pada kecepatan potong yang telah ditentukan sebelumnya menjadi terlalu tinggi, yang selanjutnya mengakibatkan keausan pahat yang tajam.

"Panas" adalah "pelakunya" yang sulit mengolah paduan titanium!

2. Pengetahuan teknologi untukmesin cnc titanium

Berdasarkan pemahaman mekanisme pemrosesan paduan titanium dan penambahan pengalaman masa lalu, pengetahuan proses utama untuk pemrosesan paduan titanium adalah sebagai berikut:

(1) Sisipan dengan geometri positif digunakan untuk mengurangi gaya potong, panas pemotongan, dan deformasi benda kerja.

(2) Pertahankan pengumpanan yang konstan untuk menghindari pengerasan benda kerja. Pahat harus selalu dalam kondisi umpan selama proses pemotongan, dan jumlah pemotongan radial harus 30% dari radius selama penggilingan.

(3) Cairan pemotongan bertekanan tinggi dan aliran besar digunakan untuk memastikan stabilitas termal proses pemesinan dan mencegah degenerasi permukaan benda kerja dan kerusakan pahat akibat suhu yang berlebihan.

(4) Jaga agar ujung mata pisau tetap tajam, perkakas yang tumpul adalah penyebab timbulnya panas dan keausan, yang dapat dengan mudah menyebabkan kegagalan perkakas.

(5) Sebisa mungkin pemesinan paduan titanium dalam keadaan paling lembut, karena material menjadi lebih sulit untuk dikerjakan setelah pengerasan, dan perlakuan panas meningkatkan kekuatan material dan meningkatkan keausan sisipan.

(6) Gunakan radius hidung yang besar atau talang untuk memotong sebanyak mungkin pada ujung tombak. Hal ini mengurangi gaya pemotongan dan panas di setiap titik serta mencegah kerusakan lokal. Saat menggiling paduan titanium, di antara parameter pemotongan, kecepatan potong memiliki pengaruh terbesar terhadap umur pahat vc, diikuti oleh pengikatan radial (kedalaman penggilingan) ae.

3. Mulailah dengan bilahnya untuk menyelesaikan masalah pemrosesan titanium

Keausan alur sisipan selama pemesinan paduan titanium adalah keausan lokal pada bagian belakang dan depan searah dengan kedalaman pemotongan, yang sering kali disebabkan oleh lapisan mengeras yang ditinggalkan oleh pemrosesan sebelumnya. Reaksi kimia dan difusi pahat dan material benda kerja pada suhu pemrosesan lebih dari 800 °C juga menjadi salah satu penyebab terbentuknya keausan alur. Karena selama proses pemesinan, molekul titanium pada benda kerja terakumulasi di bagian depan mata pisau dan "dilas" ke tepi mata pisau di bawah tekanan tinggi dan suhu tinggi, membentuk tepi yang terbentuk. Jika tepi bawaan terkelupas dari tepi tajam, lapisan karbida pada sisipan akan hilang, sehingga pemesinan titanium memerlukan material dan geometri sisipan khusus.pemesinan presisi khusus

4. Struktur alat cocok untuk pemesinan titanium

Fokus pemrosesan paduan titanium adalah panas, dan sejumlah besar cairan pemotongan bertekanan tinggi harus disemprotkan pada ujung tombak secara tepat waktu dan akurat untuk menghilangkan panas dengan cepat. Terdapat konfigurasi unik pemotong frais di pasaran khusus untuk pemesinan titanium.