Tangu ugunduzi wa titanium mwaka wa 1790, wanadamu wamekuwa wakichunguza sifa zake za ajabu kwa zaidi ya karne moja. Mnamo 1910, chuma cha titani kilitolewa kwa mara ya kwanza, lakini safari ya kutumia aloi za titani ilikuwa ndefu na yenye changamoto. Haikuwa hadi 1951 kwamba uzalishaji wa viwandani ukawa ukweli.
Aloi za titani zinajulikana kwa nguvu zao maalum za juu, upinzani wa kutu, upinzani wa joto la juu, na upinzani wa uchovu. Zina uzito wa 60% tu kama chuma kwa ujazo sawa na bado zina nguvu kuliko chuma cha aloi. Kutokana na sifa hizi bora, aloi za titani zinazidi kutumika katika nyanja mbalimbali, ikiwa ni pamoja na anga, anga, uzalishaji wa umeme, nishati ya nyuklia, usafirishaji, kemikali, na vifaa vya matibabu.
Sababu kwa nini aloi za titani ni ngumu kusindika
Sifa nne kuu za aloi za titanium-uendeshaji wa chini wa mafuta, ugumu mkubwa wa kazi, mshikamano wa juu wa zana za kukata, na urekebishaji mdogo wa plastiki-ni sababu kuu kwa nini nyenzo hizi ni changamoto katika kuchakata. Utendaji wao wa kukata ni karibu 20% tu ule wa chuma rahisi kukata.
Conductivity ya chini ya mafuta
Aloi za titanium zina conductivity ya mafuta ambayo ni karibu 16% tu ya ile ya chuma 45 #. Uwezo huu mdogo wa kufanya joto wakati wa usindikaji husababisha ongezeko kubwa la joto kwenye makali ya kukata; kwa kweli, joto la ncha wakati wa usindikaji linaweza kuzidi ile ya chuma 45 # kwa zaidi ya 100%. Joto hili la juu husababisha kwa urahisi kuvaa kwa kuenea kwenye chombo cha kukata.
Ugumu wa kazi ngumu
Aloi ya titanium inaonyesha hali kubwa ya ugumu wa kazi, na kusababisha safu inayoonekana zaidi ya ugumu wa uso ikilinganishwa na chuma cha pua. Hii inaweza kusababisha changamoto katika usindikaji unaofuata, kama vile kuongezeka kwa uvaaji wa zana.
Uhusiano wa juu na zana za kukata
Kushikamana sana na carbudi iliyo na titani iliyo na saruji.
Deformation ndogo ya plastiki
Moduli ya elastic ya chuma 45 ni takriban nusu, na kusababisha urejesho mkubwa wa elastic na msuguano mkali. Zaidi ya hayo, workpiece inahusika na deformation ya clamping.
Vidokezo vya kiteknolojia vya kutengeneza aloi za titani
Kulingana na uelewa wetu wa mifumo ya utengenezaji wa aloi za titani na uzoefu uliopita, hapa kuna mapendekezo kuu ya kiteknolojia ya kutengeneza nyenzo hizi:
- Tumia vile vilivyo na jiometri ya pembe chanya ili kupunguza nguvu za kukata, kupunguza joto la kukata, na kupunguza ugeuzaji wa sehemu ya kazi.
- Dumisha kiwango cha malisho cha mara kwa mara ili kuzuia ugumu wa sehemu ya kazi. Chombo kinapaswa kuwa katika malisho wakati wa mchakato wa kukata. Kwa kusaga, kina cha kukata radial (ae) kinapaswa kuwa 30% ya radius ya chombo.
- Tumia vimiminiko vya kukata vyenye shinikizo la juu na mtiririko wa juu ili kuhakikisha uthabiti wa joto wakati wa uchakataji, kuzuia kuzorota kwa uso na uharibifu wa zana kutokana na halijoto nyingi.
- Weka makali ya blade mkali. Zana zisizo na mwanga zinaweza kusababisha mkusanyiko wa joto na kuongezeka kwa kuvaa, kwa kiasi kikubwa kuongeza hatari ya kushindwa kwa chombo.
- Aloi za titani za mashine katika hali laini zaidi inapowezekana.Usindikaji wa usindikaji wa CNCinakuwa ngumu zaidi baada ya ugumu, kwani matibabu ya joto huongeza nguvu ya nyenzo na kuharakisha kuvaa kwa blade.
- Tumia kipenyo kikubwa cha ncha au chamfer wakati wa kukata ili kuongeza eneo la mguso wa blade. Mkakati huu unaweza kupunguza nguvu za kukata na joto katika kila hatua, kusaidia kuzuia uvunjaji wa ndani. Wakati wa kusaga aloi za titani, kasi ya kukata ina athari kubwa zaidi kwa maisha ya chombo, ikifuatiwa na kina cha kukata radial.
Tatua matatizo ya usindikaji wa titani kwa kuanza na blade.
Kuvaa kwa groove ya blade ambayo hutokea wakati wa usindikaji wa aloi za titani ni kuvaa kwa ndani ambayo hutokea nyuma na mbele ya blade, kufuatia mwelekeo wa kukata kina. Uvaaji huu mara nyingi husababishwa na safu ngumu iliyobaki kutoka kwa michakato ya awali ya machining. Zaidi ya hayo, katika joto la usindikaji linalozidi 800 ° C, athari za kemikali na kuenea kati ya chombo na nyenzo za workpiece huchangia kuundwa kwa groove kuvaa.
Wakati wa machining, molekuli za titani kutoka kwenye workpiece zinaweza kujilimbikiza mbele ya blade kutokana na shinikizo la juu na joto, na kusababisha jambo linalojulikana kama makali ya kujengwa. Wakati makali haya yaliyojengwa yanapotoka kwenye blade, inaweza kuondoa mipako ya carbudi kwenye blade. Matokeo yake, usindikaji wa aloi za titani unahitaji matumizi ya vifaa maalum vya blade na jiometri.
Muundo wa chombo unaofaa kwa usindikaji wa titani
Usindikaji wa aloi za titani kimsingi huzunguka kudhibiti joto. Ili kuondokana na joto kwa ufanisi, kiasi kikubwa cha maji ya kukata shinikizo lazima iwe kwa usahihi na kwa haraka kutumika kwa makali ya kukata. Zaidi ya hayo, kuna miundo maalum ya kukata milling inayopatikana ambayo imeundwa mahsusi kwa usindikaji wa aloi ya titani.
Kuanzia kwa njia maalum ya usindikaji
Kugeuka
Bidhaa za aloi ya titani zinaweza kufikia ukali mzuri wa uso wakati wa kugeuka, na ugumu wa kazi sio kali. Hata hivyo, joto la kukata ni la juu, ambalo linasababisha kuvaa haraka kwa chombo. Ili kushughulikia sifa hizi, tunazingatia hasa hatua zifuatazo kuhusu zana na vigezo vya kukata:
Nyenzo za zana:Kulingana na hali zilizopo za kiwanda, nyenzo za zana za YG6, YG8, na YG10HT huchaguliwa.
Vigezo vya jiometri ya zana:chombo sahihi mbele na pembe ya nyuma, tooltip rounding.
Wakati wa kugeuza mduara wa nje, ni muhimu kudumisha kasi ya chini ya kukata, kiwango cha wastani cha kulisha, kina cha kukata zaidi, na baridi ya kutosha. Ncha ya chombo haipaswi kuwa ya juu kuliko katikati ya workpiece, kwa sababu hii inaweza kusababisha kukwama. Zaidi ya hayo, wakati wa kumaliza na kugeuza sehemu zenye kuta nyembamba, pembe kuu ya mkengeuko ya chombo kwa ujumla inapaswa kuwa kati ya digrii 75 na 90.
Kusaga
Kusaga bidhaa za aloi ya titani ni ngumu zaidi kuliko kugeuka, kwa sababu kusaga ni kukata mara kwa mara, na chips ni rahisi kushikamana na blade. Wakati meno ya nata yanapokatwa kwenye kiboreshaji cha kazi tena, chipsi za nata hupigwa na kipande kidogo cha nyenzo huchukuliwa, na kusababisha kupigwa, ambayo hupunguza sana uimara wa chombo.
Mbinu ya kusaga:kwa ujumla tumia kusaga chini.
Nyenzo ya zana:chuma cha kasi M42.
Usagaji wa chini hautumiwi kwa kawaida kusindika chuma cha aloi. Hii ni hasa kutokana na ushawishi wa pengo kati ya screw ya chombo cha mashine na nut. Wakati wa kusaga chini, mkataji wa kusagia anapojishughulisha na kitengenezo, nguvu ya sehemu katika mwelekeo wa malisho inalingana na mwelekeo wa malisho yenyewe. Mpangilio huu unaweza kusababisha harakati za mara kwa mara za meza ya kazi, na kuongeza hatari ya kuvunjika kwa zana.
Zaidi ya hayo, katika kusaga chini, meno ya kukata hukutana na safu ngumu kwenye makali ya kukata, ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa chombo. Katika kusaga kinyume, mpito wa chips kutoka nyembamba hadi nene, na kufanya awamu ya awali ya kukata kukabiliwa na msuguano kavu kati ya chombo na workpiece. Hii inaweza kuzidisha kujitoa kwa chip na kukatwa kwa chombo.
Ili kufikia usagaji laini wa aloi za titani, mazingatio kadhaa yanapaswa kuzingatiwa: kupunguza pembe ya mbele na kuongeza pembe ya nyuma ikilinganishwa na wakataji wa kawaida wa kusaga. Inashauriwa kutumia kasi ya chini ya kusaga na kuchagua vikataji vya kusaga meno makali huku ukiepuka vikataji vya kusaga kwa koleo.
Kugonga
Wakati wa kugonga bidhaa za aloi ya titani, chips ndogo zinaweza kushikamana kwa urahisi na blade na workpiece. Hii inasababisha kuongezeka kwa ukali wa uso na torque. Uteuzi na matumizi yasiyofaa ya bomba yanaweza kusababisha ugumu wa kazi, kusababisha ufanisi mdogo sana wa usindikaji, na mara kwa mara kusababisha kukatika kwa bomba.
Ili kuboresha kugonga, inashauriwa kuweka vipaumbele kwa kutumia mguso wa kurukwa wa nyuzi moja-mahali. Idadi ya meno kwenye bomba inapaswa kuwa ndogo kuliko ile ya bomba la kawaida, kwa kawaida karibu na meno 2 hadi 3. Pembe kubwa ya kukata taper inapendekezwa, na sehemu ya taper kwa ujumla kupima urefu wa nyuzi 3 hadi 4. Ili kusaidia katika uondoaji wa chip, pembe ya mwelekeo mbaya inaweza pia kusagwa kwenye taper ya kukata. Kutumia bomba fupi kunaweza kuongeza ugumu wa taper. Zaidi ya hayo, taper ya nyuma inapaswa kuwa kubwa kidogo kuliko kiwango ili kupunguza msuguano kati ya taper na workpiece.
Kuweka upya upya
Wakati wa kurejesha tena aloi ya titani, uvaaji wa zana kwa ujumla sio mkali, ambayo inaruhusu matumizi ya vichochezi vya CARBIDE na chuma vya kasi ya juu. Wakati wa kutumia viboreshaji vya CARBIDE, ni muhimu kuhakikisha uthabiti wa mfumo wa mchakato, sawa na ule unaotumika kuchimba visima, ili kuzuia kuchomwa kwa reamer.
Changamoto kuu katika kufufua mashimo ya aloi ya titani ni kufikia kumaliza laini. Ili kuzuia blade kushikamana na ukuta wa shimo, upana wa blade ya reamer unapaswa kupunguzwa kwa uangalifu kwa kutumia jiwe la mafuta wakati bado unahakikisha nguvu ya kutosha. Kwa kawaida, upana wa blade unapaswa kuwa kati ya 0.1 mm na 0.15 mm.
Mpito kati ya makali ya kukata na sehemu ya calibration inapaswa kuwa na arc laini. Matengenezo ya mara kwa mara ni muhimu baada ya kuvaa hutokea, kuhakikisha kwamba ukubwa wa arc wa kila jino unabaki thabiti. Ikihitajika, sehemu ya urekebishaji inaweza kupanuliwa kwa utendakazi bora.
Kuchimba visima
Uchimbaji wa aloi za titani hutoa changamoto kubwa, mara nyingi husababisha vipande vya kuchimba visima kuwaka au kuvunjika wakati wa usindikaji. Hili kimsingi hutokana na masuala kama vile usagaji wa viunzi visivyofaa, uondoaji wa kutosha wa chip, upunguzaji baridi wa kutosha, na uthabiti mbaya wa mfumo.
Ili kuchimba aloi za titani kwa ufanisi, ni muhimu kuzingatia mambo yafuatayo: hakikisha kusaga vizuri kwa sehemu ya kuchimba visima, tumia pembe kubwa ya juu, punguza pembe ya nje ya makali ya nje, ongeza pembe ya nje ya nyuma, na urekebishe taper ya nyuma iwe. Mara 2 hadi 3 ya kiwango cha kuchimba visima. Ni muhimu kufuta mara kwa mara chombo ili kuondoa chips mara moja, huku pia kufuatilia sura na rangi ya chips. Ikiwa chips zinaonekana kuwa na manyoya au ikiwa rangi yao itabadilika wakati wa kuchimba visima, inaonyesha kuwa sehemu ya kuchimba visima inakuwa butu na inapaswa kubadilishwa au kunolewa.
Zaidi ya hayo, jig ya kuchimba lazima iwekwe kwa usalama kwenye benchi ya kazi, na blade ya mwongozo karibu na uso wa usindikaji. Inashauriwa kutumia drill fupi wakati wowote iwezekanavyo. Wakati ulishaji wa mikono unatumika, uangalifu unapaswa kuchukuliwa ili kutosonga mbele au kurudisha nyuma sehemu ya kuchimba visima ndani ya shimo. Kufanya hivyo kunaweza kusababisha blade ya kuchimba visima kusugua kwenye uso wa kuchakata, na kusababisha ugumu wa kazi na kulemaza sehemu ya kuchimba visima.
Kusaga
Matatizo ya kawaida yanayotokea wakati wa kusagaSehemu za aloi ya titanium ya CNCni pamoja na kuziba kwa gurudumu la kusaga kwa sababu ya chips zilizokwama na kuchomwa kwa uso kwenye sehemu. Hii hutokea kwa sababu aloi za titani zina conductivity mbaya ya mafuta, ambayo husababisha joto la juu katika eneo la kusaga. Hii, kwa upande wake, husababisha kuunganisha, kueneza, na athari kali za kemikali kati ya aloi ya titani na nyenzo ya abrasive.
Uwepo wa chips nata na magurudumu ya kusaga yaliyofungwa hupunguza kwa kiasi kikubwa uwiano wa kusaga. Zaidi ya hayo, utbredningen na athari za kemikali zinaweza kusababisha kuchomwa kwa uso kwenye workpiece, hatimaye kupunguza nguvu ya uchovu wa sehemu. Tatizo hili hutamkwa hasa wakati wa kusaga aloi za titani.
Ili kutatua tatizo hili, hatua zilizochukuliwa ni:
Chagua nyenzo zinazofaa za gurudumu la kusaga: carbudi ya silicon ya kijani TL. Ugumu wa chini kidogo wa gurudumu la kusaga: ZR1.
Ukataji wa nyenzo za aloi ya titani lazima udhibitiwe kupitia nyenzo za zana, vimiminiko vya kukata, na vigezo vya usindikaji ili kuongeza ufanisi wa usindikaji wa jumla.
Ikiwa unataka kujua zaidi au uchunguzi, tafadhali jisikie huru kuwasilianainfo@anebon.com
Uuzaji wa Moto: Kiwanda cha Uzalishaji nchini ChinaVipengele vya kugeuza CNCna CNC NdogoVipengele vya kusaga.
Anebon inalenga katika kupanua soko la kimataifa na imeanzisha msingi imara wa wateja katika nchi za Ulaya, Marekani, Mashariki ya Kati na Afrika. Kampuni inatanguliza ubora kama msingi wake na inahakikisha huduma bora ili kukidhi mahitaji ya wateja wote.
Muda wa kutuma: Oct-29-2024