Sejak penemuan titanium pada tahun 1790, manusia telah meneroka sifat luar biasanya selama lebih satu abad. Pada tahun 1910, logam titanium pertama kali dihasilkan, tetapi perjalanan ke arah menggunakan aloi titanium adalah panjang dan mencabar. Sehingga tahun 1951 pengeluaran perindustrian menjadi kenyataan.
Aloi titanium terkenal dengan kekuatan spesifik yang tinggi, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, dan rintangan keletihan. Beratnya hanya 60% berbanding keluli pada isipadu yang sama namun lebih kuat daripada keluli aloi. Disebabkan sifat yang sangat baik ini, aloi titanium semakin digunakan dalam pelbagai bidang, termasuk penerbangan, aeroangkasa, penjanaan kuasa, tenaga nuklear, perkapalan, bahan kimia dan peralatan perubatan.
Sebab mengapa aloi titanium sukar diproses
Empat ciri utama aloi titanium—kekonduksian terma yang rendah, pengerasan kerja yang ketara, pertalian tinggi untuk alat pemotong dan ubah bentuk plastik yang terhad—adalah sebab utama mengapa bahan ini mencabar untuk diproses. Prestasi pemotongan mereka hanya kira-kira 20% daripada keluli yang mudah dipotong.
Kekonduksian haba yang rendah
Aloi titanium mempunyai kekonduksian terma yang hanya kira-kira 16% daripada keluli 45#. Keupayaan terhad untuk mengalirkan haba semasa pemprosesan membawa kepada peningkatan suhu yang ketara pada bahagian canggih; sebenarnya, suhu hujung semasa pemprosesan boleh melebihi 45# keluli dengan lebih daripada 100%. Suhu tinggi ini mudah menyebabkan haus meresap pada alat pemotong.
Pengerasan kerja yang teruk
Aloi titanium mempamerkan fenomena pengerasan kerja yang ketara, menghasilkan lapisan pengerasan permukaan yang lebih ketara berbanding keluli tahan karat. Ini boleh membawa kepada cabaran dalam pemprosesan seterusnya, seperti peningkatan kehausan pada perkakas.
Perkaitan tinggi dengan alat pemotong
Lekatan teruk dengan karbida bersimen yang mengandungi titanium.
Ubah bentuk plastik kecil
Modulus anjal 45 keluli adalah kira-kira separuh, membawa kepada pemulihan keanjalan yang ketara dan geseran teruk. Selain itu, bahan kerja terdedah kepada ubah bentuk pengapit.
Petua teknologi untuk pemesinan aloi titanium
Berdasarkan pemahaman kami tentang mekanisme pemesinan untuk aloi titanium dan pengalaman terdahulu, berikut ialah cadangan teknologi utama untuk pemesinan bahan ini:
- Gunakan bilah dengan geometri sudut positif untuk meminimumkan daya pemotongan, mengurangkan haba pemotongan, dan mengurangkan ubah bentuk bahan kerja.
- Kekalkan kadar suapan yang tetap untuk mengelakkan pengerasan bahan kerja. Alat hendaklah sentiasa berada dalam suapan semasa proses pemotongan. Untuk pengilangan, kedalaman pemotongan jejari (ae) hendaklah 30% daripada jejari alat.
- Gunakan cecair pemotongan tekanan tinggi dan aliran tinggi untuk memastikan kestabilan terma semasa pemesinan, mencegah degenerasi permukaan dan kerosakan alat akibat suhu yang berlebihan.
- Pastikan tepi bilah tajam. Alat yang kusam boleh menyebabkan pengumpulan haba dan peningkatan kehausan, dengan ketara meningkatkan risiko kegagalan alat.
- Aloi titanium mesin dalam keadaan paling lembut apabila boleh.Pemprosesan pemesinan CNCmenjadi lebih sukar selepas pengerasan, kerana rawatan haba meningkatkan kekuatan bahan dan mempercepatkan kehausan bilah.
- Gunakan jejari hujung atau chamfer yang besar semasa memotong untuk memaksimumkan kawasan sentuhan bilah. Strategi ini boleh mengurangkan daya pemotongan dan haba pada setiap titik, membantu mengelakkan kerosakan tempatan. Apabila mengisar aloi titanium, kelajuan pemotongan mempunyai kesan yang paling ketara pada hayat alat, diikuti dengan kedalaman pemotongan jejari.
Selesaikan masalah pemprosesan titanium dengan bermula dengan bilah.
Haus alur bilah yang berlaku semasa pemprosesan aloi titanium adalah haus setempat yang berlaku di sepanjang bahagian belakang dan hadapan bilah, mengikut arah kedalaman pemotongan. Haus ini selalunya disebabkan oleh lapisan keras yang tinggal daripada proses pemesinan sebelumnya. Selain itu, pada suhu pemprosesan melebihi 800°C, tindak balas kimia dan resapan antara alat dan bahan bahan kerja menyumbang kepada pembentukan haus alur.
Semasa pemesinan, molekul titanium daripada bahan kerja boleh terkumpul di hadapan bilah disebabkan oleh tekanan dan suhu tinggi, yang membawa kepada fenomena yang dikenali sebagai kelebihan terbina. Apabila tepi terbina ini tertanggal daripada bilah, ia boleh menanggalkan salutan karbida pada bilah. Akibatnya, pemprosesan aloi titanium memerlukan penggunaan bahan pisau khusus dan geometri.
Struktur alat yang sesuai untuk pemprosesan titanium
Pemprosesan aloi titanium terutamanya berkisar pada pengurusan haba. Untuk menghilangkan haba dengan berkesan, sejumlah besar cecair pemotong bertekanan tinggi mesti digunakan dengan tepat dan segera pada pinggir pemotongan. Selain itu, terdapat reka bentuk pemotong pengilangan khusus tersedia yang disesuaikan khusus untuk pemprosesan aloi titanium.
Bermula daripada kaedah pemesinan khusus
Berpusing
Produk aloi titanium boleh mencapai kekasaran permukaan yang baik semasa membelok, dan pengerasan kerja tidak teruk. Walau bagaimanapun, suhu pemotongan adalah tinggi, yang membawa kepada haus alat yang cepat. Untuk menangani ciri-ciri ini, kami memberi tumpuan terutamanya pada langkah-langkah berikut berkenaan alat dan parameter pemotongan:
Bahan Alat:Berdasarkan keadaan sedia ada kilang, bahan alat YG6, YG8 dan YG10HT dipilih.
Parameter geometri alat:sudut hadapan dan belakang alat yang sesuai, pembulatan hujung alat.
Apabila memusing bulatan luar, adalah penting untuk mengekalkan kelajuan pemotongan yang rendah, kadar suapan sederhana, kedalaman pemotongan yang lebih dalam dan penyejukan yang mencukupi. Hujung alat tidak boleh lebih tinggi daripada bahagian tengah bahan kerja, kerana ini boleh menyebabkan ia tersekat. Selain itu, apabila menyudahkan dan memusing bahagian berdinding nipis, sudut pesongan utama alat pada umumnya hendaklah antara 75 dan 90 darjah.
Pengilangan
Pengilangan produk aloi titanium adalah lebih sukar daripada berputar, kerana pengilangan adalah pemotongan sekejap-sekejap, dan cip mudah melekat pada bilah. Apabila gigi melekit dipotong ke dalam bahan kerja semula, serpihan melekit akan tertanggal dan sekeping kecil bahan alat diambil, mengakibatkan serpihan, yang sangat mengurangkan ketahanan alat.
Kaedah pengilangan:umumnya menggunakan pengilangan bawah.
Bahan alat:keluli berkelajuan tinggi M42.
Pengilangan bawah biasanya tidak digunakan untuk memproses keluli aloi. Ini disebabkan terutamanya oleh pengaruh jurang antara skru plumbum alat mesin dan nat. Semasa pengilangan bawah, apabila pemotong pengilangan terlibat dengan bahan kerja, daya komponen dalam arah suapan sejajar dengan arah suapan itu sendiri. Penjajaran ini boleh menyebabkan pergerakan terputus-putus meja bahan kerja, meningkatkan risiko kerosakan alat.
Selain itu, dalam pengilangan bawah, gigi pemotong menghadapi lapisan keras di pinggir pemotong, yang boleh menyebabkan kerosakan alat. Dalam pengilangan terbalik, cip beralih daripada nipis ke tebal, menjadikan fasa pemotongan awal terdedah kepada geseran kering antara alat dan bahan kerja. Ini boleh memburukkan lekatan cip dan serpihan alat.
Untuk mencapai pengilangan aloi titanium yang lebih lancar, beberapa pertimbangan harus diambil kira: mengurangkan sudut hadapan dan meningkatkan sudut belakang berbanding pemotong pengilangan standard. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan kelajuan pengilangan yang lebih rendah dan memilih pemotong pengilangan gigi tajam sambil mengelakkan pemotong pengilangan gigi penyodok.
Mengetik
Apabila mengetuk produk aloi titanium, cip kecil boleh melekat dengan mudah pada bilah dan bahan kerja. Ini membawa kepada peningkatan kekasaran permukaan dan tork. Pemilihan dan penggunaan pili yang tidak betul boleh menyebabkan pengerasan kerja, mengakibatkan kecekapan pemprosesan yang sangat rendah dan kadangkala menyebabkan paip pecah.
Untuk mengoptimumkan ketik, adalah dinasihatkan untuk memberi keutamaan menggunakan ketik langkau satu-benang-di-tempat. Bilangan gigi pada paip hendaklah lebih sedikit daripada paip standard, biasanya sekitar 2 hingga 3 gigi. Sudut tirus pemotongan yang lebih besar lebih disukai, dengan bahagian tirus umumnya berukuran 3 hingga 4 panjang benang. Untuk membantu dalam penyingkiran cip, sudut kecenderungan negatif juga boleh dikisar pada tirus pemotong. Menggunakan pili yang lebih pendek boleh meningkatkan ketegaran tirus. Selain itu, tirus terbalik hendaklah lebih besar sedikit daripada standard untuk mengurangkan geseran antara tirus dan bahan kerja.
Reaming
Apabila reaming aloi titanium, haus alat secara amnya tidak teruk, membenarkan penggunaan kedua-dua reamer keluli karbida dan berkelajuan tinggi. Apabila menggunakan reamer karbida, adalah penting untuk memastikan ketegaran sistem proses, sama seperti yang digunakan dalam penggerudian, untuk mengelakkan serpihan reamer.
Cabaran utama dalam menyusun lubang aloi titanium ialah mencapai kemasan yang licin. Untuk mengelakkan bilah melekat pada dinding lubang, lebar bilah reamer hendaklah disempitkan dengan berhati-hati menggunakan batu minyak sambil memastikan kekuatan yang mencukupi. Biasanya, lebar bilah hendaklah antara 0.1 mm dan 0.15 mm.
Peralihan antara bahagian canggih dan penentukuran harus menampilkan arka yang licin. Penyelenggaraan tetap diperlukan selepas kehausan berlaku, memastikan saiz arka setiap gigi kekal konsisten. Jika perlu, bahagian penentukuran boleh dibesarkan untuk prestasi yang lebih baik.
menggerudi
Penggerudian aloi titanium memberikan cabaran yang ketara, selalunya menyebabkan mata gerudi terbakar atau pecah semasa pemprosesan. Ini terutamanya berpunca daripada isu seperti pengisaran bit gerudi yang tidak betul, penyingkiran cip yang tidak mencukupi, penyejukan yang tidak mencukupi dan ketegaran sistem yang lemah.
Untuk menggerudi aloi titanium dengan berkesan, adalah penting untuk memberi tumpuan kepada faktor berikut: memastikan pengisaran mata gerudi yang betul, gunakan sudut atas yang lebih besar, kurangkan sudut hadapan tepi luar, tingkatkan sudut belakang tepi luar, dan laraskan tirus belakang menjadi 2 hingga 3 kali ganda daripada mata gerudi standard. Adalah penting untuk kerap menarik balik alat untuk mengeluarkan cip dengan segera, sambil memantau bentuk dan warna cip juga. Jika cip kelihatan berbulu atau jika warnanya berubah semasa penggerudian, ini menunjukkan bahawa mata gerudi menjadi tumpul dan harus diganti atau diasah.
Selain itu, jig gerudi mesti dipasang dengan selamat pada meja kerja, dengan bilah pemandu dekat dengan permukaan pemprosesan. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan mata gerudi pendek apabila boleh. Apabila penyusuan manual digunakan, berhati-hati harus diambil untuk tidak memajukan atau mengundurkan mata gerudi di dalam lubang. Melakukannya boleh menyebabkan bilah gerudi bergesel dengan permukaan pemprosesan, yang membawa kepada pengerasan kerja dan menumpulkan mata gerudi.
Mengisar
Isu biasa yang dihadapi semasa mengisarBahagian aloi titanium CNCtermasuk roda pengisaran tersumbat akibat serpihan tersangkut dan melecur permukaan pada bahagian. Ini berlaku kerana aloi titanium mempunyai kekonduksian haba yang lemah, yang membawa kepada suhu tinggi dalam zon pengisaran. Ini, seterusnya, menyebabkan ikatan, resapan, dan tindak balas kimia yang kuat antara aloi titanium dan bahan yang melelas.
Kehadiran cip melekit dan roda pengisaran tersumbat dengan ketara mengurangkan nisbah pengisaran. Selain itu, resapan dan tindak balas kimia boleh mengakibatkan lecuran permukaan pada bahan kerja, akhirnya mengurangkan kekuatan keletihan bahagian tersebut. Masalah ini amat ketara apabila mengisar tuangan aloi titanium.
Untuk menyelesaikan masalah ini, langkah-langkah yang diambil adalah:
Pilih bahan roda pengisar yang sesuai: TL silikon karbida hijau. Kekerasan roda pengisaran yang rendah sedikit: ZR1.
Pemotongan bahan aloi titanium mesti dikawal melalui bahan alat, cecair pemotongan, dan parameter pemprosesan untuk meningkatkan kecekapan pemprosesan keseluruhan.
Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut atau pertanyaan, sila hubungiinfo@anebon.com
Jualan Panas: Kilang di China MenghasilkanKomponen pemusing CNCdan CNC KecilKomponen pengilangan.
Anebon menumpukan pada pengembangan di pasaran antarabangsa dan telah menubuhkan pangkalan pelanggan yang kukuh di negara Eropah, Amerika Syarikat, Timur Tengah dan Afrika. Syarikat mengutamakan kualiti sebagai asasnya dan menjamin perkhidmatan yang cemerlang untuk memenuhi keperluan semua pelanggan.
Masa siaran: 29-Okt-2024