Miért gondoljuk, hogy a titánötvözet nehezen megmunkálható anyag? Feldolgozási mechanizmusának és jelenségének mély megértésének hiánya miatt.
1. A titán megmunkálás fizikai jelenségei
A titánötvözet feldolgozásának forgácsolóereje csak valamivel nagyobb, mint az azonos keménységű acélé, de a titánötvözet feldolgozásának fizikai jelensége sokkal bonyolultabb, mint az acél feldolgozásakor, ami miatt a titánötvözet feldolgozása nagy nehézségekbe ütközik.
A legtöbb titánötvözet hővezető képessége nagyon alacsony, az acélnak csak 1/7-e és az alumíniumnak 1/16-a. Ezért a titánötvözet vágási folyamata során keletkező hő nem kerül gyorsan a munkadarabra, vagy forgácsok nem veszik el, hanem felhalmozódnak a vágási területen, és a keletkező hőmérséklet akár 1000 °C is lehet, ami a szerszám vágóéle, hogy gyorsan kopjon, megrepedjen és meghaljon. Az élek felhalmozódása, a kopott élek gyors megjelenése viszont több hőt termel a vágási zónában, tovább lerövidítve a szerszám élettartamát.
A forgácsolási folyamat során fellépő magas hőmérséklet a titánötvözet alkatrészek felületi integritását is tönkreteszi, ami az alkatrész geometriai pontosságának csökkenését és a munkakeményedési jelenséget eredményezi, ami jelentősen csökkenti a fáradási szilárdságát.
A titánötvözetek rugalmassága előnyös lehet az alkatrészteljesítmény szempontjából, de a vágás során a munkadarab rugalmas deformációja a vibráció fontos oka. A vágási nyomás hatására a „rugalmas” munkadarab elhagyja a szerszámot és visszapattan, így a szerszám és a munkadarab közötti súrlódás nagyobb, mint a vágási művelet. A súrlódási folyamat hőt is termel, ami súlyosbítja a titánötvözetek rossz hővezető képességének problémáját.
Ez a probléma még súlyosabb a könnyen deformálódó vékonyfalú vagy gyűrű alakú alkatrészek feldolgozásakor. Nem egyszerű feladat a titánötvözet vékonyfalú alkatrészeket az elvárt méretpontossággal feldolgozni. Mivel amikor a munkadarab anyagát a szerszám eltolja, a vékony fal helyi deformációja meghaladja a rugalmasság tartományát, így plasztikus deformáció keletkezik, és az anyag szilárdsága és keménysége a vágási ponton jelentősen megnő. Ekkor az eredetileg meghatározott forgácsolási sebességgel végzett megmunkálás túl magas lesz, ami tovább vezet a szerszám éles kopásához.
A „hő” a „bűnös” a titánötvözetek feldolgozásának nehézségéért!
2. Technológiai know-how a titánötvözetek feldolgozásához
A titánötvözetek feldolgozási mechanizmusának megértése és a múltbeli tapasztalatok alapján a titánötvözetek feldolgozására vonatkozó fő technológiai know-how a következő:
(1) Pozitív szöggeometriájú betétek a vágási erő, a vágási hő és a munkadarab deformációjának csökkentésére.
(2) Tartson állandó előtolást, hogy elkerülje a munkadarab megkeményedését. A szerszámnak mindig előtolási állapotban kell lennie a vágási folyamat során. Az ae radiális forgácsolási mennyiség a marás során a sugár 30%-a legyen.
(3) Nagynyomású és nagy áramlású vágófolyadékot használnak a megmunkálási folyamat termikus stabilitásának biztosítására, és megakadályozzák a munkadarab felületének elfajulását és a szerszámok túlzott hőmérséklet miatti károsodását.
(4) Tartsa élesen a penge vágóélét, a tompa kések a hő felhalmozódását és a kopást okozzák, ami könnyen a kések meghibásodásához vezethet.
(5) A titánötvözet lehető legpuhább állapotában történő feldolgozás, mivel az anyag feldolgozása keményedés után nehezebbé válik, a hőkezelés javítja az anyag szilárdságát és növeli a penge kopását.
(6) Használjon nagy orrsugárt vagy letörést, hogy minél többet vágjon bele a vágóélbe. Ez csökkentheti a vágási erőt és a hőt minden ponton, és megakadályozhatja a helyi törést. Titánötvözetek marásánál a forgácsolási paraméterek közül a vc szerszámélettartamra a legnagyobb hatással a forgácsolási sebesség, ezt követi a sugárirányú forgácsolási mennyiség (marási mélység) ae.
A Xinfa CNC szerszámok jó minőséggel és alacsony árral rendelkeznek. A részletekért látogasson el:
CNC szerszámgyártók – Kínai CNC szerszámgyár és beszállítók (xinfatools.com)
3. Titán feldolgozási problémák megoldása a pengétől kezdve
A titánötvözet megmunkálása során fellépő pengehorony-kopás a hátsó és az elülső rész lokális kopása a vágási mélység mentén, amit gyakran az előző megmunkálás során visszamaradt edzett réteg okoz. A szerszám és a munkadarab anyaga közötti kémiai reakció és diffúzió 800°C feletti megmunkálási hőmérsékleten szintén az egyik oka a horonykopás kialakulásának. A feldolgozás során ugyanis a munkadarab titánmolekulái felhalmozódnak a penge elején, és nagy nyomáson és magas hőmérsékleten „hegesztődnek” a fűrészlaphoz, felépített élt képezve. Amikor a beépített él leválik a vágóélről, az elveszi a lapka keményfém bevonatát, így a titán megmunkálása speciális lapkaanyagokat és geometriákat igényel.
4. Titán megmunkálására alkalmas szerszámszerkezet
A titánötvözetek feldolgozásának középpontjában a hő áll. A hő gyors eltávolítása érdekében nagy mennyiségű nagynyomású vágófolyadékot kell időben és pontosan a vágóélre permetezni. A piacon egyedülálló szerkezetű marók találhatók, amelyeket kifejezetten a titánötvözet feldolgozására használnak.
Feladás időpontja: 2023.09.09
