Nuo titano atradimo 1790 m., žmonės daugiau nei šimtmetį tyrinėjo jo išskirtines savybes. Pirmą kartą titano metalas buvo pagamintas 1910 m., tačiau kelionė link titano lydinių buvo ilga ir sudėtinga. Pramoninė gamyba tapo realybe tik 1951 m.
Titano lydiniai yra žinomi dėl didelio specifinio stiprumo, atsparumo korozijai, atsparumo aukštai temperatūrai ir atsparumo nuovargiui. Jie sveria tik 60% tiek, kiek plienas, esant tokio pat tūrio, tačiau yra stipresni už legiruotą plieną. Dėl šių puikių savybių titano lydiniai vis plačiau naudojami įvairiose srityse, įskaitant aviaciją, kosmosą, energijos gamybą, branduolinę energiją, laivybą, chemikalus ir medicinos įrangą.
Priežastys, kodėl titano lydinius sunku apdoroti
Keturios pagrindinės titano lydinių charakteristikos – mažas šilumos laidumas, didelis kietėjimas, didelis afinitetas su pjovimo įrankiais ir ribota plastinė deformacija – yra pagrindinės priežastys, kodėl šias medžiagas sunku apdoroti. Jų pjovimo našumas yra tik apie 20 %, palyginti su lengvai pjaunamo plieno.
Žemas šilumos laidumas
Titano lydinių šilumos laidumas yra tik apie 16% 45# plieno. Dėl šio riboto gebėjimo pašalinti šilumą apdorojimo metu labai pakyla temperatūra pjovimo briaunoje; Tiesą sakant, antgalio temperatūra apdorojimo metu gali viršyti 45# plieno temperatūrą daugiau nei 100%. Ši aukšta temperatūra lengvai sukelia difuzinį pjovimo įrankio nusidėvėjimą.
Sunkus darbo užgrūdinimas
Titano lydinys pasižymi dideliu kietėjimo reiškiniu, todėl paviršiaus kietėjimo sluoksnis yra ryškesnis nei nerūdijančio plieno. Dėl to gali kilti sunkumų atliekant tolesnį apdorojimą, pvz., padidėjusį įrankių nusidėvėjimą.
Didelis afinitetas su pjovimo įrankiais
Stiprus sukibimas su titano turinčiu cementiniu karbidu.
Maža plastinė deformacija
45 plieno tamprumo modulis yra maždaug pusė, todėl elastingumas žymiai atsistato ir stipri trintis. Be to, ruošinys yra jautrus prispaudimo deformacijai.
Technologiniai patarimai, kaip apdirbti titano lydinius
Remiantis mūsų supratimu apie titano lydinių apdirbimo mechanizmus ir ankstesne patirtimi, pateikiamos pagrindinės šių medžiagų apdirbimo technologinės rekomendacijos:
- Naudokite teigiamo kampo geometrijos peiliukus, kad sumažintumėte pjovimo jėgas, sumažintumėte pjovimo šilumą ir sumažintumėte ruošinio deformaciją.
- Palaikykite pastovų padavimo greitį, kad išvengtumėte ruošinio sukietėjimo. Pjovimo proceso metu įrankis visada turi būti tiekiamas. Frezuojant radialinis pjovimo gylis (ae) turi būti 30 % įrankio spindulio.
- Naudokite aukšto slėgio ir didelio srauto pjovimo skysčius, kad užtikrintumėte terminį stabilumą apdirbimo metu, išvengtumėte paviršiaus išsigimimo ir įrankių pažeidimų dėl per didelės temperatūros.
- Ašmenų kraštas turi būti aštrus. Dėl nuobodžių įrankių gali kauptis šiluma ir padidėti nusidėvėjimas, o tai žymiai padidina įrankio gedimo riziką.
- Kai tik įmanoma, apdirbkite titano lydinius minkštiausius.CNC apdirbimaspo grūdinimo tampa sunkesnis, nes terminis apdorojimas padidina medžiagos stiprumą ir pagreitina ašmenų susidėvėjimą.
- Pjaudami naudokite didelį antgalio spindulį arba nuožulną, kad maksimaliai padidintumėte ašmenų sąlyčio plotą. Ši strategija gali sumažinti pjovimo jėgas ir šilumą kiekviename taške ir padėti išvengti vietinio lūžimo. Frezuojant titano lydinius, didžiausią įtaką įrankio tarnavimo laikui turi pjovimo greitis, o po to – radialinis pjovimo gylis.
Išspręskite titano apdirbimo problemas, pradėdami nuo peilio.
Ašmenų griovelio susidėvėjimas, atsirandantis apdorojant titano lydinius, yra lokalizuotas dilimas, kuris vyksta išilgai ašmenų galo ir priekio, atsižvelgiant į pjovimo gylio kryptį. Šį susidėvėjimą dažnai sukelia sukietėjęs sluoksnis, likęs po ankstesnių apdirbimo procesų. Be to, esant aukštesnei nei 800°C apdirbimo temperatūrai, cheminės reakcijos ir difuzija tarp įrankio ir ruošinio medžiagos prisideda prie griovelio susidėvėjimo.
Apdirbimo metu titano molekulės iš ruošinio dėl aukšto slėgio ir temperatūros gali susikaupti priešais ašmenis, o tai gali sukelti reiškinį, vadinamą susikaupusia briauna. Kai šis uždėtas kraštas atsiskiria nuo ašmenų, jis gali pašalinti geležtės karbido dangą. Dėl to apdorojant titano lydinius reikia naudoti specializuotas ašmenų medžiagas ir geometriją.
Įrankio struktūra tinkama titano apdirbimui
Titano lydinių apdirbimas visų pirma sukasi apie šilumos valdymą. Norint efektyviai išsklaidyti šilumą, ant pjovimo briaunos reikia tiksliai ir greitai užpilti didelį aukšto slėgio pjovimo skysčio kiekį. Be to, yra specializuotų frezų konstrukcijų, kurios yra specialiai pritaikytos titano lydinio apdorojimui.
Pradedant nuo konkretaus apdirbimo metodo
Pasukimas
Titano lydinio gaminiai tekinimo metu gali pasiekti gerą paviršiaus šiurkštumą, o darbo grūdinimas nėra sunkus. Tačiau pjovimo temperatūra yra aukšta, todėl įrankis greitai nusidėvi. Siekdami atsižvelgti į šias charakteristikas, visų pirma sutelkiame dėmesį į šias priemones, susijusias su įrankiais ir pjovimo parametrais:
Įrankio medžiagos:Atsižvelgiant į esamas gamyklos sąlygas, parenkamos YG6, YG8 ir YG10HT įrankių medžiagos.
Įrankio geometrijos parametrai:atitinkami įrankio priekiniai ir galiniai kampai, įrankių galiukų apvalinimas.
Sukant išorinį ratą svarbu išlaikyti mažą pjovimo greitį, vidutinį padavimo greitį, gilesnį pjovimo gylį ir tinkamą aušinimą. Įrankio antgalis neturi būti aukščiau ruošinio centro, nes dėl to jis gali įstrigti. Be to, apdailinant ir sukant plonasienes dalis, pagrindinis įrankio įlinkio kampas paprastai turi būti nuo 75 iki 90 laipsnių.
Frezavimas
Titano lydinio gaminių frezavimas yra sunkesnis nei tekinimas, nes frezavimas yra pertraukiamas pjovimas, o drožlės lengvai prilimpa prie ašmenų. Kai lipnūs dantys vėl įsirėžia į ruošinį, lipnios drožlės numušamos ir nuimamas nedidelis įrankio medžiagos gabalėlis, atsiranda drožlių, o tai labai sumažina įrankio patvarumą.
Frezavimo būdas:paprastai naudokite apatinį frezavimą.
Įrankio medžiaga:greitaeigis plienas M42.
Plieninis frezavimas paprastai nenaudojamas legiruotojo plieno apdirbimui. Taip yra daugiausia dėl tarpo tarp staklių švino varžto ir veržlės įtakos. Frezavimo metu, kai freza susijungia su ruošiniu, komponento jėga pastūmos kryptimi susilygina su pačia pastūmos kryptimi. Dėl tokio išlygiavimo ruošinio stalas gali nepertraukiamai judėti, todėl padidėja įrankio lūžimo rizika.
Be to, frezuojant žemyn, pjovimo dantys pjovimo briaunoje susiduria su kietu sluoksniu, kuris gali sugadinti įrankį. Atvirkštinio frezavimo metu drožlės iš plonos pereina į storas, todėl pradinėje pjovimo fazėje gali atsirasti sausa trintis tarp įrankio ir ruošinio. Tai gali pabloginti drožlių sukibimą ir įrankio atskilimą.
Norint pasiekti sklandesnį titano lydinių frezavimą, reikėtų atsižvelgti į keletą dalykų: sumažinti priekinį kampą ir padidinti užpakalinį kampą, palyginti su standartinėmis frezomis. Patartina naudoti mažesnį frezavimo greitį ir rinktis aštrių dantų frezus, vengiant kastuvinių frezų.
Bakstelėjimas
Bakstelėjus titano lydinio gaminius, prie ašmenų ir ruošinio gali lengvai prilipti mažos drožlės. Dėl to padidėja paviršiaus šiurkštumas ir sukimo momentas. Netinkamas čiaupų pasirinkimas ir naudojimas gali sukelti darbo sukietėjimą, labai mažą apdorojimo efektyvumą, o kartais čiaupas gali nutrūkti.
Norint optimizuoti bakstelėjimą, patartina pirmenybę teikti naudojant vieno sriegio vietoje praleistą bakstelėjimą. Dantų skaičius ant čiaupo turi būti mažesnis nei standartinio čiaupo, paprastai apie 2–3 dantis. Pageidautina, kad pjovimo kūgio kampas būtų didesnis, o kūgio dalis paprastai yra nuo 3 iki 4 sriegių ilgių. Kad būtų lengviau pašalinti drožles, ant pjovimo kūgio taip pat galima nušlifuoti neigiamą pasvirimo kampą. Naudojant trumpesnius čiaupus, galima padidinti kūgio standumą. Be to, atvirkštinis kūgis turi būti šiek tiek didesnis nei standartinis, kad būtų sumažinta trintis tarp kūgio ir ruošinio.
Perdirbimas
Perdirbant titano lydinį, įrankiai paprastai nėra labai nusidėvėję, todėl galima naudoti ir karbido, ir greitaeigius plieninius išplėtimus. Naudojant karbido plėstuvus, būtina užtikrinti proceso sistemos standumą, panašų į tą, kuris naudojamas gręžiant, kad būtų išvengta skrudinimo įskilimų.
Pagrindinis iššūkis išgręžiant titano lydinio skyles – pasiekti sklandų apdailą. Kad diskas nepriliptų prie skylės sienelės, slankiklio geležtės plotį reikia atsargiai susiaurinti alyvos akmeniu, tuo pačiu užtikrinant pakankamą stiprumą. Paprastai ašmenų plotis turi būti nuo 0,1 mm iki 0,15 mm.
Perėjimas tarp pjovimo briaunos ir kalibravimo sekcijos turi būti lygus. Nusidėvėjus būtina reguliariai prižiūrėti, kad kiekvieno danties lanko dydis išliktų vienodas. Jei reikia, kalibravimo sekcija gali būti padidinta, kad būtų geriau.
Gręžimas
Titano lydinių gręžimas kelia didelių iššūkių, dėl kurių apdorojant dažnai dega arba lūžta grąžtai. Tai visų pirma kyla dėl tokių problemų kaip netinkamas grąžto šlifavimas, nepakankamas drožlių pašalinimas, netinkamas aušinimas ir prastas sistemos standumas.
Norint efektyviai gręžti titano lydinius, būtina sutelkti dėmesį į šiuos veiksnius: užtikrinti tinkamą grąžto šlifavimą, naudoti didesnį viršutinį kampą, sumažinti išorinio krašto priekinį kampą, padidinti išorinio krašto užpakalinį kampą ir sureguliuoti užpakalinės dalies kūgį. 2–3 kartus didesnis nei standartinis grąžtas. Svarbu dažnai atitraukti įrankį, kad būtų galima greitai pašalinti drožles, taip pat stebėti drožlių formą ir spalvą. Jei drožlės atrodo plunksniškos arba pakinta jų spalva gręžimo metu, tai reiškia, kad grąžtas tampa bukas ir jį reikia pakeisti arba pagaląsti.
Be to, gręžimo įtaisas turi būti tvirtai pritvirtintas prie darbastalio, o kreipiamasis peilis yra arti apdirbamo paviršiaus. Kai tik įmanoma, patartina naudoti trumpą grąžtą. Kai naudojamas rankinis padavimas, reikia pasirūpinti, kad grąžtas nepastumtų ar neatsitrauktų į skylę. Dėl to grąžto ašmenys gali trintis į apdirbamąjį paviršių, dėl ko sukietėja ir grąžtas gali nublukti.
Šlifavimas
Dažnos problemos, su kuriomis susiduriama šlifuojantCNC titano lydinio dalysapima šlifavimo disko užsikimšimą dėl įstrigusių drožlių ir dalių paviršiaus nudegimų. Taip yra dėl to, kad titano lydinių šilumos laidumas yra prastas, todėl šlifavimo zonoje kyla aukšta temperatūra. Tai savo ruožtu sukelia sukibimą, difuziją ir stiprias chemines reakcijas tarp titano lydinio ir abrazyvinės medžiagos.
Lipnių drožlių ir užsikimšusių šlifavimo diskų buvimas žymiai sumažina šlifavimo koeficientą. Be to, dėl difuzijos ir cheminių reakcijų gali nudegti ruošinio paviršius, o tai galiausiai sumažina detalės atsparumą nuovargiui. Ši problema ypač išryškėja šlifuojant titano lydinio liejinius.
Norėdami išspręsti šią problemą, imamasi šių priemonių:
Pasirinkite tinkamą šlifavimo diską: žalias silicio karbidas TL. Šiek tiek mažesnis šlifavimo disko kietumas: ZR1.
Siekiant padidinti bendrą apdorojimo efektyvumą, titano lydinio medžiagų pjovimas turi būti kontroliuojamas naudojant įrankių medžiagas, pjovimo skysčius ir apdorojimo parametrus.
Jei norite sužinoti daugiau ar paklausti, nedvejodami susisiekiteinfo@anebon.com
Karštas išpardavimas: gamykla Kinijoje, gaminantiCNC tekinimo komponentaiir mažas CNCFrezavimo komponentai.
„Anebon“ orientuojasi į plėtrą tarptautinėje rinkoje ir sukūrė stiprią klientų bazę Europos šalyse, JAV, Artimuosiuose Rytuose ir Afrikoje. Įmonė teikia pirmenybę kokybei kaip savo pagrindui ir garantuoja puikų aptarnavimą, atitinkantį visų klientų poreikius.
Paskelbimo laikas: 2024-10-29