Од откривањето на титаниумот во 1790 година, луѓето ги истражуваат неговите извонредни својства повеќе од еден век. Во 1910 година, за прв пат беше произведен титаниум метал, но патувањето кон користење на легури на титаниум беше долго и предизвикувачко. Дури во 1951 година, индустриското производство стана реалност.
Легурите на титаниум се познати по нивната висока специфична цврстина, отпорност на корозија, отпорност на високи температури и отпорност на замор. Тие тежат само 60% колку челикот со ист волумен, но сепак се поцврсти од легираниот челик. Поради овие одлични својства, легурите на титаниум се повеќе се користат во различни области, вклучувајќи ги авијацијата, воздушната, производството на електрична енергија, нуклеарната енергија, превозот, хемикалиите и медицинската опрема.
Причини зошто легурите на титаниум се тешки за обработка
Четирите главни карактеристики на легурите на титаниум - ниска топлинска спроводливост, значително зацврстување на работата, висок афинитет за алати за сечење и ограничена пластична деформација - се клучните причини зошто овие материјали се предизвик за обработка. Нивните перформанси на сечење се само околу 20% од оние на челикот што лесно се сече.
Ниска топлинска спроводливост
Легурите на титаниум имаат топлинска спроводливост што е само околу 16% од онаа на челикот 45#. Оваа ограничена способност да се оддалечи топлината за време на обработката доведува до значително зголемување на температурата на најсовремената работ; всушност, температурата на врвот за време на обработката може да ја надмине онаа на челикот 45# за повеќе од 100%. Оваа покачена температура лесно предизвикува дифузно абење на алатот за сечење.
Тешка работа стврднување
Легурата на титаниум покажува значителен феномен на стврднување на работата, што резултира со поизразен слој за стврднување на површината во споредба со нерѓосувачки челик. Ова може да доведе до предизвици во последователната обработка, како што е зголеменото абење на алатот.
Висок афинитет со алати за сечење
Тешка адхезија со цементиран карбид што содржи титаниум.
Мала пластична деформација
Модулот на еластичност на челикот 45 е приближно половина, што доведува до значително обновување на еластичноста и сериозно триење. Дополнително, работното парче е подложно на деформација на стегање.
Технолошки совети за обработка на легури на титаниум
Врз основа на нашето разбирање за механизмите за обработка на легури на титаниум и претходните искуства, еве ги главните технолошки препораки за обработка на овие материјали:
- Користете ножеви со геометрија со позитивен агол за да ги минимизирате силите на сечењето, да ја намалите топлината на сечењето и да ја намалите деформацијата на работното парче.
- Одржувајте константна стапка на напојување за да спречите стврднување на работното парче. Алатот секогаш треба да биде во храна за време на процесот на сечење. За глодање, радијалната длабочина на сечење (ae) треба да биде 30% од радиусот на алатот.
- Користете течности за сечење со висок притисок и висок проток за да обезбедите термичка стабилност за време на обработката, спречувајќи дегенерација на површината и оштетување на алатот поради прекумерни температури.
- Чувајте го остриот раб на сечилото. Досадните алатки може да доведат до акумулација на топлина и зголемено абење, што значително го зголемува ризикот од дефект на алатот.
- Машински легури на титаниум во нивната најмека состојба секогаш кога е можно.CNC обработка на обработкастанува потешко по стврднувањето, бидејќи термичката обработка ја зголемува цврстината на материјалот и го забрзува абењето на сечилата.
- Користете голем радиус на врвот или заобленост кога сечете за да ја максимизирате површината за контакт на сечилото. Оваа стратегија може да ги намали силите на сечење и топлината во секоја точка, помагајќи да се спречи локално кршење. При мелење легури на титаниум, брзината на сечење има најзначајно влијание врз животниот век на алатот, проследено со радијалната длабочина на сечење.
Решете ги проблемите со обработката на титаниум почнувајќи со сечилото.
Абењето на жлебот на сечилото што се јавува при обработката на легурите на титаниум е локализирано абење што се случува по задниот и предниот дел на сечилото, следејќи ја насоката на длабочината на сечењето. Ова абење често е предизвикано од стврднат слој што останал од претходните процеси на обработка. Дополнително, при температури на обработка над 800°C, хемиските реакции и дифузијата помеѓу алатот и материјалот на работното парче придонесуваат за формирање на абење на жлебот.
За време на обработката, молекулите на титаниум од работното парче може да се акумулираат пред сечилото поради високиот притисок и температура, што доведува до феномен познат како изграден раб. Кога овој изграден раб се откачи од сечилото, може да ја отстрани карбидната обвивка на сечилото. Како резултат на тоа, обработката на легурите на титаниум бара употреба на специјализирани материјали за сечила и геометрии.
Структура на алат погодна за обработка на титаниум
Преработката на легурите на титаниум првенствено се врти околу управувањето со топлината. За ефикасно да се исфрли топлината, значителна количина на течност за сечење под висок притисок мора прецизно и навремено да се нанесе на работ на сечење. Дополнително, достапни се специјализирани дизајни за глодање кои се специјално прилагодени за обработка на легура на титаниум.
Почнувајќи од специфичниот метод на обработка
Вртење
Производите од легура на титаниум можат да постигнат добра грубост на површината за време на вртењето, а стврднувањето на работата не е сериозно. Сепак, температурата на сечењето е висока, што доведува до брзо абење на алатот. За да одговориме на овие карактеристики, ние првенствено се фокусираме на следните мерки во врска со алатите и параметрите за сечење:
Материјали за алат:Врз основа на постоечките услови на фабриката, се избираат материјали за алат YG6, YG8 и YG10HT.
Параметри на геометријата на алатката:соодветни предни и задни агли на алатот, заоблување на врвот на алатот.
При вртење на надворешниот круг, важно е да се одржува мала брзина на сечење, умерена стапка на напојување, подлабока длабочина на сечење и соодветно ладење. Врвот на алатот не треба да биде повисок од центарот на работното парче, бидејќи тоа може да доведе до заглавување. Дополнително, при доработка и вртење на делови со тенкоѕиди, главниот агол на отклонување на алатот генерално треба да биде помеѓу 75 и 90 степени.
Мелење
Мелењето на производите од легура на титаниум е потешко од вртењето, бидејќи мелењето е наизменично сечење, а чиповите лесно се лепат на сечилото. Кога лепливите заби повторно ќе се исечат на работното парче, лепливите чипови се откинуваат и се одзема мало парче материјал за алат, што резултира со чипсување, што значително ја намалува издржливоста на алатот.
Метод на мелење:генерално користат глодање.
Материјал за алат:брз челик М42.
Мелењето вообичаено не се користи за преработка на легиран челик. Ова главно се должи на влијанието на јазот помеѓу завртката на машинскиот алат и навртката. За време на глодањето, додека глодачот се заплеткува со работното парче, силата на компонентата во насоката на напојување се усогласува со самата насока на напојување. Ова порамнување може да доведе до наизменично поместување на масата на работното парче, зголемувајќи го ризикот од кинење на алатот.
Дополнително, при глодањето, забите за сечење наидуваат на тврд слој на работ на сечење, што може да предизвика оштетување на алатот. При обратно глодање, чипсот преминува од тенок во дебел, што ја прави почетната фаза на сечење подложна на суво триење помеѓу алатот и работното парче. Ова може да ја влоши адхезијата и чипсот на алатот.
За да се постигне помазно мелење на легурите на титаниум, треба да се земат предвид неколку размислувања: намалување на предниот агол и зголемување на задниот агол во споредба со стандардните глодачи. Препорачливо е да се користат помали брзини на глодање и да се одлучат за глодали со остри заби додека се избегнуваат глодали со лопата.
Допирање
Кога чукате производи од легура на титаниум, малите чипови лесно може да се залепат на сечилото и на работното парче. Ова доведува до зголемена грубост на површината и вртежен момент. Неправилното избирање и користење на чешмите може да предизвика стврднување на работата, да резултира со многу ниска ефикасност на обработката и повремено да доведе до кршење на чешмата.
За да се оптимизира прислушувањето, препорачливо е да се даде приоритет со користење на прескокнат допир со една нишка на место. Бројот на забите на чешмата треба да биде помал од оној на стандардната чешма, обично околу 2 до 3 заби. Се претпочита поголем заострен агол на сечење, со заострен дел генерално со должина од 3 до 4 конци. За да се помогне во отстранувањето на чипсот, може да се сомеле и негативен агол на наклон на конусот за сечење. Користењето на пократки славини може да ја подобри цврстината на конусот. Дополнително, заострувањето на задната страна треба да биде малку поголемо од стандардното за да се намали триењето помеѓу конусот и работното парче.
Reaming
При премачкување на легура на титаниум, абењето на алатот генерално не е сериозно, што овозможува користење и на карбид и на високобрзински челични препарати. Кога се користат карбидни препарати, од суштинско значење е да се обезбеди ригидност на процесот на системот, слична на онаа што се користи при дупчење, за да се спречи чипнување на машината.
Главниот предизвик во обновувањето на дупките од легура на титаниум е да се постигне мазна завршница. За да се избегне сечилото да се залепи за ѕидот на дупката, ширината на сечилото за гребење треба внимателно да се стесни со помош на нафтен камен, а сепак да се обезбеди доволна цврстина. Вообичаено, ширината на сечилото треба да биде помеѓу 0,1 mm и 0,15 mm.
Преминот помеѓу сечилото и делот за калибрација треба да има мазен лак. Неопходно е редовно одржување откако ќе дојде до абење, осигурувајќи дека големината на лакот на секој заб останува конзистентна. Доколку е потребно, делот за калибрација може да се зголеми за подобри перформанси.
Дупчење
Дупчењето легури на титаниум претставува значителни предизвици, често предизвикувајќи палење или кршење на дупчалките за време на обработката. Ова првенствено произлегува од проблеми како што се неправилно мелење на дупчалката, недоволно отстранување на чипот, несоодветно ладење и слаба ригидност на системот.
За ефикасно дупчење на легурите на титаниум, неопходно е да се фокусирате на следниве фактори: да се обезбеди правилно мелење на дупчалката, да се користи поголем горен агол, да се намали предниот агол на надворешниот раб, да се зголеми задниот агол на надворешниот раб и да се прилагоди задниот конус за да биде 2 до 3 пати повеќе од стандардната дупчалка. Важно е често да се повлекува алатот за брзо отстранување на чиповите, а исто така да се следи обликот и бојата на чиповите. Ако чиповите изгледаат пердувести или ако нивната боја се промени за време на дупчењето, тоа покажува дека дупката за дупчење станува тапа и дека треба да се замени или изостри.
Дополнително, дупчалката мора безбедно да се прицврсти на работната маса, со водилката блиску до површината за обработка. Препорачливо е да користите кратка дупчалка секогаш кога е можно. Кога се користи рачно напојување, треба да се внимава да не се унапредува или повлече дупчалката во дупката. Тоа може да предизвика триење на сечилото на дупчалката на површината за обработка, што ќе доведе до стврднување и досадување на дупчалката.
Мелење
Вообичаени проблеми што се среќаваат при мелењеЦПУ делови од легура на титаниумвклучуваат затнување на тркалото за мелење поради заглавени чипови и изгореници на површината на деловите. Ова се случува затоа што легурите на титаниум имаат слаба топлинска спроводливост, што доведува до високи температури во зоната на мелење. Ова, пак, предизвикува поврзување, дифузија и силни хемиски реакции помеѓу легурата на титаниум и абразивниот материјал.
Присуството на лепливи чипови и затнати тркала за брусење значително го намалува соодносот на мелење. Дополнително, дифузијата и хемиските реакции може да резултираат со изгореници на површината на работното парче, што на крајот ја намалува јачината на замор на делот. Овој проблем е особено изразен при мелење одлеаноци од легура на титаниум.
За да се реши овој проблем, преземените мерки се:
Изберете го соодветниот материјал на тркалото за мелење: зелен силициум карбид TL. Малку помала цврстина на тркалото за мелење: ZR1.
Сечењето на материјали од легура на титаниум мора да се контролира преку материјали за алат, течности за сечење и параметри за обработка за да се подобри севкупната ефикасност на обработката.
Ако сакате да дознаете повеќе или да се распрашате, ве молиме слободно контактирајтеinfo@anebon.com
Жешка продажба: Фабрика во Кина се произведуваЦПУ компоненти за вртењеи мал ЦПУКомпоненти за глодање.
Anebon се фокусира на проширување на меѓународниот пазар и има воспоставено силна база на клиенти во европските земји, САД, Блискиот Исток и Африка. Компанијата дава приоритет на квалитетот како нејзина основа и гарантира одлична услуга за да ги задоволи потребите на сите клиенти.
Време на објавување: 29-10-2024 година