Kodėl titano lydinys yra sunkiai apdirbama medžiaga?

 

1. Titano apdirbimo fiziniai reiškiniai

Titano lydinio apdirbimo pjovimo jėga yra šiek tiek didesnė nei tokio paties kietumo plieno. Vis dėlto fizinis titano lydinio apdorojimo reiškinys yra daug sudėtingesnis nei plieno apdirbimas, todėl titano lydinio apdorojimas susiduria su didžiuliais sunkumais.

Daugumos titano lydinių šilumos laidumas yra labai mažas, tik 1/7 plieno ir 1/16 aliuminio. Todėl šiluma, susidaranti pjaunant titano lydinius, nebus greitai perkelta į ruošinį arba nepaimta drožlių. Vis dėlto jis kaupsis pjovimo srityje, o susidariusi temperatūra gali siekti 1000 °C ar daugiau, todėl įrankio pjovimo briauna greitai nusidėvės, įskils ir įtrūks. Susidarius užstatytam kraštui ir greitai atsiradus nusidėvėjusiam kraštui, pjovimo vietoje susidaro daugiau šilumos, todėl įrankio tarnavimo laikas dar labiau sutrumpėja.titano apdirbimas

Pjovimo proceso metu susidaranti aukšta temperatūra taip pat ardo titano lydinio dalių paviršiaus vientisumą, dėl to mažėja detalių geometrinis tikslumas ir sukietėjimas darbe, o tai labai sumažina jų atsparumą nuovargiui.

Titano lydinių elastingumas gali būti naudingas detalių veikimui, tačiau pjovimo metu tampri ruošinio deformacija yra pagrindinė vibracijos priežastis. Dėl pjovimo slėgio „elastingas“ ruošinys nutolsta nuo įrankio ir atšoka, todėl trintis tarp įrankio ir ruošinio yra didesnė nei pjovimo veiksmas. Trinties procesas taip pat generuoja šilumą, o tai apsunkina prasto titano lydinių šilumos laidumo problemą.

Ši problema dar rimtesnė apdirbant plonasienes arba žiedo formos, lengvai deformuojamas detales. Nelengva apdirbti plonasienes titano lydinio dalis iki numatomo matmenų tikslumo. Kai įrankis atstumia ruošinio medžiagą, plonos sienelės vietinė deformacija viršija tamprumo diapazoną; atsiranda plastinė deformacija, žymiai padidėja medžiagos stiprumas ir pjovimo taško kietumas. Apdirbant iš anksto nustatytu pjovimo greičiu, tampa per didelis, todėl įrankis smarkiai susidėvi.

„Karštas“ yra „kaltininkas“, dėl kurio sunku apdoroti titano lydinius!

 

2. Technologinės žinios apie titano CNC apdirbimą 

Remiantis titano lydinių apdorojimo mechanizmo supratimu ir įgyta patirtimi, pagrindinė titano lydinių apdorojimo proceso patirtis yra tokia:

(1) Teigiamos geometrijos įdėklai naudojami siekiant sumažinti ruošinio pjovimo jėgą, pjovimo šilumą ir deformaciją.

(2) Palaikykite pastovų tiekimą, kad išvengtumėte ruošinio sukietėjimo. Pjovimo metu įrankis visada turi būti padavimo būsenoje, o radialinis pjovimo dydis turi būti 30% spindulio frezavimo metu.

(3) Aukšto slėgio ir didelio srauto pjovimo skystis naudojamas norint užtikrinti apdirbimo proceso terminį stabilumą ir užkirsti kelią ruošinio paviršiaus išsigimimui bei įrankių pažeidimams dėl per didelės temperatūros.

(4) Ašmenų kraštas turi būti aštrus; buki įrankiai sukelia šilumos kaupimąsi ir susidėvėjimą, dėl to greitai sugenda įrankis.

(5) Apdirbimas minkščiausioje titano lydinio būsenoje, nes po sukietėjimo medžiaga tampa sudėtingesnė apdirbimui, o terminis apdorojimas padidina medžiagos stiprumą ir įdėklo susidėvėjimą.

(6) Naudokite didelį nosies spindulį arba nuožulną, kad įpjautumėte kuo daugiau pjovimo briaunos. Tai sumažina pjovimo jėgą ir karštį kiekviename taške ir apsaugo nuo vietinio lūžimo. Frezuojant titano lydinius, tarp pjovimo parametrų, didžiausią įtaką įrankio tarnavimo laikui vc turi pjovimo greitis, o po to – radialinis sukibimas (frezavimo gylis) ae.

 

3. Pradėkite nuo peilio, kad išspręstumėte titano apdirbimo problemą

Įdėklo griovelio susidėvėjimas apdirbant titano lydinius yra vietinis užpakalinės ir priekinės dalies nusidėvėjimas pjovimo gylio kryptimi, kurį dažnai sukelia sukietėjęs sluoksnis, paliktas ankstesnio apdorojimo metu. Įrankio ir ruošinio medžiagos cheminė reakcija ir difuzija esant aukštesnei nei 800 °C apdirbimo temperatūrai taip pat yra griovelio susidėvėjimo priežastys. Mat apdirbimo proceso metu ruošinio titano molekulės kaupiasi ašmenų priekyje ir veikiant aukštam slėgiui bei aukštai temperatūrai yra „privirinamos“ prie ašmenų krašto, suformuodamos užstatytą briauną. Kai užstatyta briauna atsilupa nuo pjovimo briaunos, ji nuima įdėklo karbidinę dangą, todėl titano apdirbimui reikia unikalių įdėklų medžiagų ir geometrijos.cTinkamas tikslumas apdirbimas

 

4. Įrankio struktūra tinkama titano apdirbimui

Apdorojant titano lydinį daugiausia dėmesio skiriama šilumai, todėl ant pjovimo briaunos reikia greitai ir tiksliai išpurkšti didelį kiekį aukšto slėgio pjovimo skysčio, kad greitai pašalintų šilumą. Yra unikalių konfigūracijų frezų, specialiai skirtų titano apdirbimui.