Motivele pentru care aliajele de titan sunt dificil de prelucrat
În primul rând, concentrația temperaturii
Conductivitatea termică a majorității aliajelor de titan este foarte scăzută, doar 1/7 din oțel, 1/16 din aluminiu și 1/25 din cupru. Prin urmare, căldura generată în timpul tăierii aliajului de titan nu va fi transferată rapid pe piesa de prelucrat sau transportată de așchii, ci va fi concentrată în zona de tăiere.
Temperatura generată de muchia de tăiere poate ajunge până la 1000 de grade, provocând uzura rapidă și crăparea muchiei de tăiere a sculei, ducând la acumularea de așchii și la scurtarea duratei de viață a sculei.
Temperatura ridicată generată în timpul procesului de tăiere dăunează și integrității suprafeței pieselor din aliaj de titan, ducând la o scădere a preciziei geometrice a pieselor și la apariția călirii prin lucru, reducând serios rezistența la oboseală a acestora.
În al doilea rând, deformarea elastică
Modulul elastic al aliajului de titan nu este foarte mare, de exemplu, modulul elastic al TC4 este de numai 110Gpa, în timp ce modulul elastic al oțelului 45 este de 210Gpa, iar modulul elastic al oțelului inoxidabil, cum ar fi 303304316, este, de asemenea, în jur de 200Gpa. Prin urmare, la prelucrarea aliajului de titan, deformarea elastică este predispusă să apară.
La prelucrarea pieselor cu pereți subțiri sau circulari, această problemă este mai gravă. Nu este ușor să procesați piesele cu pereți subțiri din aliaj de titan la precizia dimensională așteptată. Deoarece atunci când materialul piesei de prelucrat este împins de unealtă, deformarea locală a piesei cu pereți subțiri a depășit intervalul elastic, rezultând deformare plastică, iar rezistența și duritatea materialului punctului de tăiere crește semnificativ.
Presiunea de tăiere face ca piesa de prelucrat „elastică” să părăsească unealta și să se retragă, rezultând o frecare mai mare între unealtă și piesa de prelucrat decât efectul de tăiere. Procesul de frecare generează căldură, exacerbând problema conductibilității termice slabe a aliajelor de titan.
În al treilea rând, aliajul de titan are o afinitate bună, ceea ce duce la formarea de așchii lungi și continue în timpul proceselor de strunjire și găurire, care pot încurca unealta și pot împiedica funcționarea acesteia. Atunci când adâncimea de tăiere este prea mare, poate cauza lipirea, arderea și ruperea sculei.
Desigur, afinitatea este destul de utilă și în alte locuri, cum ar fi pompele cu ioni, care sunt folosite pentru a face plăci catodice de titan. Când atomii de titan sunt stropiți pe peretele tubului anod, ei pot adsorbi gaz și pot genera vid ultra-înalt.
În al patrulea rând, vibrația
Elasticitatea aliajelor de titan poate fi benefică pentru performanța pieselor, dar în timpul procesului de tăiere, deformarea elastică a piesei de prelucrat este o cauză importantă a vibrațiilor.
Vibrația generată de prelucrarea aliajului de titan este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a oțelului. Datorită concentrației căldurii de tăiere pe piesa de tăiere, se generează așchii în formă de dinți de ferăstrău, ceea ce duce la fluctuații ale puterii de tăiere.
Contramăsuri pentru prelucrarea dificilă a aliajului de titan
În primul rând, răcire
Lichidanții de răcire pot fi utilizați pentru a reduce temperatura ridicată generată în timpul procesului de tăiere. În mod obișnuit, agenții de răcire cu ulei insolubili sunt utilizați pentru tăierea și forfecarea greutăților cu viteză mică, în timp ce agenții de răcire solubili de tăiere sunt utilizați pentru tăierea sau forfecarea de mare viteză.
În plus, poate fi utilizată metoda de tăiere la temperatură joasă, folosind azot lichid (-180 grade ) sau CO2 lichid (-76 grade ) ca fluid de tăiere pentru a reduce temperatura zonei de tăiere. Această metodă poate reduce forța principală de tăiere cu 20%, poate scădea temperatura de tăiere cu mai mult de 300 de grade, poate elimina depunerile de așchii, poate îmbunătăți calitatea suprafeței de prelucrare și crește durabilitatea sculei de 2 până la 3 ori.
În al doilea rând, alegeți instrumentul potrivit
Alegerea instrumentului de tăiere potrivit poate duce la îmbunătățiri semnificative.
Datorită faptului că căldura trebuie să fie evacuată prin muchia de tăiere și lichidul de răcire, mai degrabă decât prin așchii precum oțelul, o mică parte a muchiei de tăiere trebuie să reziste la solicitări termice și mecanice extrem de mari, folosind muchii ascuțite pentru a reduce forța de tăiere.
În plus, presiunea de tăiere poate fi redusă prin utilizarea șlefuirii cu caneluri lustruite și lame indexabile cu unghi înalt.
Dacă este necesar, sculele de tăiere acoperite pot fi, de asemenea, folosite pentru a rezista la vâscozitatea aliajului și pentru a sparge așchii lungi, reducând astfel frecarea în timpul îndepărtării așchiilor, ceea ce ajută la prevenirea generării de căldură în timpul procesului de prelucrare.
În al treilea rând, alimentare constantă sau creșterea vitezei de avans
Titanul este predispus la întărire prin lucru, ceea ce înseamnă că atunci când tăiați materiale, titanul devine mai dur și, prin urmare, mai predispus la uzura sculei. Alimentarea constantă asigură că întărirea este menținută la minimum.
Desigur, dacă mașina permite, viteza de avans poate fi crescută, ceea ce înseamnă că unealta petrece mai puțin timp într-o anumită zonă, astfel încât nu mai este timp pentru acumularea de căldură și întărirea prin lucru.
În al patrulea rând, reduceți viteza de tăiere
De exemplu, folosind o viteză de tăiere a oțelului de 1/3 sau mai mică pentru controlul eliberării căldurii.
Țara: China
Adăugați: drumul Baoti, Jintai, orașul Baoji, Shaanxi, China
Cel/Whatsapp:+86 18309262795
Email:annie@jmyunti.com
Site: www.jm-titanium.com