Předtím, než někteří zákazníci konzultovali slitinu titanu, domnívají se, že zpracování slitiny titanu je obzvláště problematické.Nyní se s vámi kolegové z technologického oddělení RSM podělí o to, proč si myslíme, že titanová slitina je obtížně zpracovatelný materiál?Kvůli nedostatečnému porozumění mechanismu a jevu jeho zpracování.
1. Fyzikální jevy zpracování titanu
Řezná síla titanové slitiny je jen o málo vyšší než u oceli se stejnou tvrdostí, ale fyzikální jev zpracování titanové slitiny je mnohem složitější než u zpracování oceli, takže zpracování titanové slitiny čelí velkým potížím.
Tepelná vodivost většiny slitin titanu je velmi nízká, pouze 1/7 oceli a 1/16 hliníku.Teplo generované v procesu řezání titanové slitiny proto nebude rychle přenášeno na obrobek nebo odváděno třískami, ale bude soustředěno v oblasti řezání a generovaná teplota může být až 1000 ℃ nebo vyšší, takže řezná hrana nástroje se může rychle opotřebovat, praskat a vytvářet nádory narůstající třískou.Rychle opotřebovaný břit může také generovat více tepla v oblasti řezu, což dále zkracuje životnost nástroje.
Vysoká teplota vznikající při procesu řezání také ničí integritu povrchu dílů z titanové slitiny, což vede k poklesu geometrické přesnosti dílů a vzniku jevu mechanického zpevňování, který vážně snižuje jejich únavovou pevnost.
Elasticita titanové slitiny může být prospěšná pro výkon součástí, ale v procesu řezání je elastická deformace obrobku důležitým důvodem vibrací.Řezný tlak způsobí, že se „elastický“ obrobek oddělí od nástroje a odrazí se, takže tření mezi nástrojem a obrobkem je větší než řezný účinek.Proces tření také vytváří teplo, které zhoršuje špatnou tepelnou vodivost titanových slitin.
Tento problém se stává stále závažnějším při obrábění tenkostěnných nebo prstencových dílů, které se snadno deformují.Obrábět tenkostěnné díly ze slitiny titanu na očekávanou rozměrovou přesnost není snadné.Při odtlačování materiálu obrobku nástrojem překročila lokální deformace tenké stěny pružnou oblast a dochází k plastické deformaci a výrazně se zvyšuje pevnost a tvrdost materiálu v místě řezu.V tomto okamžiku bude původně stanovená řezná rychlost příliš vysoká, což dále způsobí ostré opotřebení nástroje.
„Teplo“ je „viníkem“ titanové slitiny, která se obtížně zpracovává!
2. Procesní hroty pro zpracování titanové slitiny
Na základě pochopení mechanismu zpracování slitiny titanu v kombinaci s předchozími zkušenostmi je hlavní technologické know-how pro zpracování slitiny titanu následující:
(1) Čepel s kladnou úhlovou geometrií se používá ke snížení řezné síly, řezného tepla a deformace obrobku.
(2) Udržujte stabilní podávání, aby nedošlo ke ztvrdnutí obrobku.Během procesu řezání musí být nástroj vždy ve stavu podávání.Radiální řezné množství ae během frézování musí být 30 % poloměru.
(3) Vysokotlaká řezná kapalina s velkým průtokem se používá k zajištění tepelné stability procesu obrábění a k zabránění poškození povrchu obrobku a nástroje v důsledku nadměrné teploty.
(4) Udržujte nůž ostrý.Tupý nástroj je příčinou akumulace tepla a opotřebení, což jednoduše vede k selhání nástroje.
(5) Pokud je to možné, mělo by být zpracováno v měkkém stavu slitiny titanu.Protože se materiál po kalení obtížněji zpracovává, tepelné zpracování zlepšuje pevnost materiálu a zvyšuje opotřebení ostří.
(6) K řezání použijte velký poloměr oblouku špičky nástroje nebo zkosení a vložte do řezu co nejvíce nožů.To může snížit řeznou sílu a teplo v každém bodě a zabránit místnímu poškození.Při frézování titanové slitiny má velký vliv na životnost nástroje vc řezná rychlost a následně radiální řez (hloubka frézování) ae.
3. Řešte problémy se zpracováním titanu z čepele
Drážkové opotřebení ostří při zpracování titanové slitiny je lokální opotřebení hřbetu a předku podél hloubky řezu, které je často způsobeno vrstvou kalení, která zůstala po předchozím zpracování.Chemická reakce a difúze materiálu nástroje a obrobku při teplotě zpracování vyšší než 800 ℃ je také jedním z důvodů vzniku opotřebení drážek.Molekuly titanu v obrobku se během zpracování hromadí před ostřím a jsou „přivařeny“ k ostří pod vysokým tlakem a vysokou teplotou a vytvářejí nádor nahromadění třísky.Když se nahromaděná tříska z čepele odloupne, povlak ze slinutého karbidu se odstraní.Zpracování titanové slitiny proto vyžaduje speciální materiály čepele a geometrické tvary.
Čas odeslání: 27. září 2022