Од открића титанијума 1790. године, људи више од једног века истражују његова изузетна својства. Године 1910. први пут је произведен метал титанијума, али је пут ка коришћењу легура титанијума био дуг и изазован. Тек 1951. индустријска производња је постала стварност.
Легуре титанијума су познате по својој високој специфичној чврстоћи, отпорности на корозију, отпорности на високе температуре и отпорности на замор. Они теже само 60% више од челика при истој запремини, али су јачи од легираног челика. Због ових одличних својстава, легуре титанијума се све више користе у различитим областима, укључујући авијацију, ваздухопловство, производњу енергије, нуклеарну енергију, бродарство, хемикалије и медицинску опрему.
Разлози због којих се легуре титанијума тешко обрађују
Четири главне карактеристике легура титанијума — ниска топлотна проводљивост, значајно очвршћавање, висок афинитет за алате за сечење и ограничена пластична деформација — кључни су разлози зашто су ови материјали изазовни за обраду. Њихов учинак резања је само око 20% од челика који се лако сече.
Ниска топлотна проводљивост
Легура титанијума има топлотну проводљивост која је само око 16% од 45# челика. Ова ограничена способност одвођења топлоте током обраде доводи до значајног пораста температуре на ивици сечења; у ствари, температура врха током обраде може премашити температуру челика 45# за више од 100%. Ова повишена температура лако изазива дифузно хабање резног алата.
Тешко радно каљење
Легура титанијума показује значајну појаву радног очвршћавања, што доводи до израженијег површинског очвршћавања слоја у поређењу са нерђајућим челиком. Ово може довести до изазова у накнадној обради, као што је повећано хабање алата.
Висок афинитет са алатима за сечење
Јака адхезија са цементираним карбидом који садржи титанијум.
Мала пластична деформација
Модул еластичности челика 45 је отприлике половина, што доводи до значајног поврата еластичности и јаког трења. Поред тога, радни предмет је подложан деформацији стезања.
Технолошки савети за обраду легура титанијума
На основу нашег разумевања механизама за обраду легура титанијума и претходних искустава, ево главних технолошких препорука за машинску обраду ових материјала:
- Користите сечива са геометријом позитивног угла да бисте минимизирали силе резања, смањили топлоту резања и смањили деформацију радног предмета.
- Одржавајте константан помак како бисте спречили отврдњавање радног предмета. Алат увек треба да буде у храни током процеса сечења. За глодање, радијална дубина резања (ае) треба да буде 30% полупречника алата.
- Користите течности за сечење под високим притиском и високим протоком да бисте обезбедили термичку стабилност током обраде, спречавајући дегенерацију површине и оштећење алата услед превисоких температура.
- Држите оштрицу оштрице. Тупи алати могу довести до акумулације топлоте и повећаног хабања, значајно повећавајући ризик од квара алата.
- Машинске легуре титанијума у најмекшем стању кад год је то могуће.ЦНЦ машинска обрадапостаје теже након очвршћавања, јер топлотна обрада повећава чврстоћу материјала и убрзава хабање сечива.
- Користите велики радијус врха или иконицу када сечете да бисте максимално повећали контактну површину сечива. Ова стратегија може смањити силу резања и топлоту у свакој тачки, помажући да се спречи локални лом. Приликом глодања легура титанијума, брзина резања има најзначајнији утицај на век трајања алата, а затим радијална дубина резања.
Решите проблеме обраде титанијума почевши од сечива.
Хабање жлеба сечива које настаје током обраде легура титанијума је локализовано хабање које се дешава дуж задње и предње стране сечива, пратећи правац дубине сечења. Ово хабање је често узроковано очврслим слојем преосталим од претходних процеса обраде. Додатно, при температурама обраде већим од 800°Ц, хемијске реакције и дифузија између алата и материјала радног предмета доприносе настанку хабања жлебова.
Током обраде, молекули титанијума из радног предмета могу да се акумулирају испред сечива услед високог притиска и температуре, што доводи до феномена познатог као нагомилана ивица. Када се ова изграђена ивица одвоји од сечива, може уклонити карбидни премаз на сечиву. Као резултат тога, обрада легура титанијума захтева употребу специјализованих материјала и геометрије сечива.
Структура алата погодна за обраду титанијума
Обрада титанијумских легура се првенствено врти око управљања топлотом. Да би се топлота ефикасно одвела, значајна количина течности за сечење под високим притиском мора се прецизно и брзо нанети на резну ивицу. Поред тога, доступни су специјализовани дизајни глодала који су посебно прилагођени за обраду легуре титанијума.
Полазећи од специфичног начина обраде
Окретање
Производи од легуре титанијума могу постићи добру храпавост површине током окретања, а радно очвршћавање није озбиљно. Међутим, температура резања је висока, што доводи до брзог хабања алата. Да бисмо одговорили на ове карактеристике, првенствено се фокусирамо на следеће мере у погледу алата и параметара сечења:
Материјали алата:На основу постојећих услова у фабрици, одабиру се материјали алата ИГ6, ИГ8 и ИГ10ХТ.
Параметри геометрије алата:одговарајући предњи и задњи углови алата, заокруживање врха алата.
Када окрећете спољни круг, важно је одржавати ниску брзину сечења, умерени помак, дубљу дубину сечења и адекватно хлађење. Врх алата не би требало да буде виши од средине радног предмета, јер то може довести до заглављивања. Поред тога, при завршној обради и окретању делова са танким зидовима, главни угао отклона алата генерално треба да буде између 75 и 90 степени.
Глодање
Глодање производа од легуре титанијума је теже од окретања, јер је глодање повремено сечење, а струготине се лако залепе за сечиво. Када се лепљиви зупци поново усеку у радни предмет, лепљиве струготине се откину и мали комад алатног материјала се одвоји, што резултира ломљењем, што у великој мери смањује трајност алата.
Метод млевења:углавном користе глодање.
Материјал алата:брзорезни челик М42.
Глодање се обично не користи за обраду легираног челика. Ово је углавном због утицаја зазора између водећих завртња машине алатке и матице. Током глодања наниже, док глодалица улази у радни предмет, сила компоненте у смеру помака се поравнава са самим смером увлачења. Ово поравнање може довести до повременог померања стола радног предмета, повећавајући ризик од лома алата.
Поред тога, код глодања, зуби резача наилазе на тврди слој на ивици сечења, што може проузроковати оштећење алата. Код обрнутог глодања, струготине прелазе из танког у дебелу, чинећи почетну фазу сечења склоном сувом трењу између алата и радног предмета. Ово може погоршати адхезију струготине и ломљење алата.
Да би се постигло глатко глодање легура титанијума, треба узети у обзир неколико разматрања: смањење предњег угла и повећање задњег угла у поређењу са стандардним глодалима. Препоручљиво је користити ниже брзине глодања и одлучити се за глодалице са оштрим зубима, а избегавати глодалице са лопатом.
Таппинг
Приликом тапкања производа од легуре титанијума, мали чипови се лако могу залепити за сечиво и радни предмет. То доводи до повећане храпавости површине и обртног момента. Неправилан избор и употреба славина може довести до очвршћавања при раду, до веома ниске ефикасности обраде, а повремено и до лома славине.
Да бисте оптимизовали тапкање, препоручљиво је да одредите приоритет коришћењем прескоченог тапкања са једном нити на месту. Број зубаца на славини треба да буде мањи од броја стандардних славина, обично око 2 до 3 зуба. Пожељан је већи угао конуса сечења, са конусним делом који обично мери 3 до 4 дужине навоја. Да би се помогло у уклањању струготине, негативан угао нагиба се такође може брусити на конус за сечење. Коришћење краћих славина може побољшати крутост конуса. Поред тога, обрнути конус треба да буде нешто већи од стандардног да би се смањило трење између конуса и радног комада.
Развртање
Приликом развртања легуре титанијума, хабање алата генерално није јако, што омогућава употребу развртача од карбида и брзорезног челика. Када користите развртаче од тврдог метала, неопходно је обезбедити крутост процесног система, сличну оној која се користи при бушењу, како би се спречило пуцање развртача.
Главни изазов у развртању рупа од легуре титанијума је постизање глатке завршне обраде. Да би се избегло да се сечиво залепи за зид рупе, ширину сечива развртача треба пажљиво сузити коришћењем уљног камена, а да притом обезбедите довољну чврстоћу. Типично, ширина оштрице треба да буде између 0,1 мм и 0,15 мм.
Прелаз између резне ивице и дела за калибрацију треба да има глатки лук. Редовно одржавање је неопходно након хабања, осигуравајући да величина лука сваког зуба остане конзистентна. Ако је потребно, део за калибрацију се може повећати за боље перформансе.
Бушење
Бушење легура титанијума представља значајне изазове, често изазивајући горење или ломљење бургија током обраде. Ово је првенствено резултат проблема као што су неправилно брушење бургије, недовољно уклањање струготине, неадекватно хлађење и лоша крутост система.
Да бисте ефикасно бушили легуре титанијума, неопходно је да се фокусирате на следеће факторе: обезбедите правилно брушење бургије, користите већи горњи угао, смањите предњи угао спољне ивице, повећајте задњи угао спољне ивице и подесите задњи конус тако да буде 2 до 3 пута више од стандардне бургије. Важно је често увлачити алат да бисте брзо уклонили струготине, а истовремено пратите облик и боју струготине. Ако струготине изгледају пернато или ако се њихова боја промени током бушења, то указује да бургија постаје тупа и да је треба заменити или наоштрити.
Поред тога, бушилица мора бити безбедно причвршћена за радни сто, са оштрицом за вођење близу површине за обраду. Препоручљиво је користити кратку бургију кад год је то могуће. Када се користи ручно убацивање, треба пазити да се бургија не напредује или повлачи унутар рупе. То може довести до трљања оштрице бургије о површину за обраду, што доводи до очвршћавања и отупљења бургије.
Брушење
Уобичајени проблеми који се јављају приликом млевењаЦНЦ делови од легуре титанијумаукључују зачепљење брусног кола услед заглављених струготина и површинских опекотина на деловима. Ово се дешава зато што легуре титанијума имају лошу топлотну проводљивост, што доводи до високих температура у зони млевења. Ово, заузврат, изазива везивање, дифузију и јаке хемијске реакције између легуре титанијума и абразивног материјала.
Присуство лепљивих чипова и зачепљених брусних точкова значајно смањује однос брушења. Поред тога, дифузионе и хемијске реакције могу довести до површинских опекотина на радном предмету, што на крају смањује чврстоћу дела на замор. Овај проблем је посебно изражен при млевењу одливака од легура титанијума.
Да би се решио овај проблем, предузете су следеће мере:
Изаберите одговарајући материјал за брусни диск: зелени силицијум карбид ТЛ. Нешто мања тврдоћа брусне плоче: ЗР1.
Сечење материјала од легура титанијума мора да се контролише кроз материјале алата, течности за сечење и параметре обраде како би се побољшала укупна ефикасност обраде.
Ако желите да сазнате више или да се распитате, слободно контактирајтеinfo@anebon.com
Врућа продаја: Фабрика у Кини за производњуЦНЦ компоненте за стругањеи Мали ЦНЦКомпоненте за глодање.
Анебон се фокусира на ширење на међународном тржишту и успоставио је снажну базу купаца у европским земљама, САД, Блиском истоку и Африци. Компанија даје квалитет као своју основу и гарантује одличну услугу која ће задовољити потребе свих купаца.
Време поста: 29.10.2024