Razlogi, zakaj je titanove zlitine težko obdelati
Prvič, temperaturna koncentracija
Toplotna prevodnost večine titanovih zlitin je zelo nizka, le 1/7 jekla, 1/16 aluminija in 1/25 bakra. Zato se toplota, ki nastane med rezanjem titanove zlitine, ne bo hitro prenesla na obdelovanec ali odnesla z odrezki, ampak se bo koncentrirala v območju rezanja.
Temperatura, ki jo ustvari rezalni rob, lahko doseže do 1000 stopinj, kar povzroči hitro obrabo in pokanje rezalnega roba orodja, kar povzroči kopičenje odrezkov in skrajšanje življenjske dobe orodja.
Visoka temperatura, ki nastane med postopkom rezanja, prav tako poškoduje površinsko celovitost delov iz titanove zlitine, kar vodi do zmanjšanja geometrijske natančnosti delov in pojava delovne utrjenosti, kar resno zmanjša njihovo odpornost proti utrujenosti.
Drugič, elastična deformacija
Modul elastičnosti titanove zlitine ni zelo visok, na primer, modul elastičnosti TC4 je le 110 Gpa, medtem ko je modul elastičnosti jekla 45 210 Gpa, modul elastičnosti nerjavečega jekla, kot je 303304316, pa je prav tako okoli 200 Gpa. Zato je pri obdelavi titanove zlitine nagnjena k elastični deformaciji.
Pri obdelavi tankostenskih ali okroglih delov je ta problem resnejši. Tankostenskih delov iz titanove zlitine ni lahko obdelati do pričakovane dimenzijske natančnosti. Ker ko orodje potisne material obdelovanca, je lokalna deformacija tankostenskega dela presegla elastično območje, kar je povzročilo plastično deformacijo, trdnost in trdota materiala rezalne konice pa se znatno povečata.
Rezalni pritisk povzroči, da "elastični" obdelovanec zapusti orodje in se odbije, kar povzroči večje trenje med orodjem in obdelovancem kot učinek rezanja. Proces trenja ustvarja toploto, kar poslabša problem slabe toplotne prevodnosti titanovih zlitin.
Tretjič, titanova zlitina ima dobro afiniteto, kar povzroči nastanek dolgih in neprekinjenih odrezkov med postopki struženja in vrtanja, ki lahko zapletejo orodje in ovirajo njegovo delovanje. Če je globina reza pregloboka, lahko povzroči zatikanje orodja, opekline in zlom.
Seveda je afiniteta precej uporabna tudi drugje, na primer v ionskih črpalkah, ki se uporabljajo za izdelavo titanovih katodnih plošč. Ko atomi titana poškropijo na steno anodne cevi, lahko adsorbirajo plin in ustvarijo ultra visok vakuum.
Četrtič, vibracije
Elastičnost titanovih zlitin je lahko koristna za delovanje delov, vendar je med postopkom rezanja elastična deformacija obdelovanca pomemben vzrok za vibracije.
Vibracije, ki nastanejo pri obdelavi titanove zlitine, so približno 10-krat večje od vibracij jekla. Zaradi koncentracije rezalne toplote na rezalnem delu nastajajo ostružki v obliki žaginega zoba, kar povzroči nihanje rezalne moči.
Protiukrepi za težko obdelavo titanove zlitine
Najprej hlajenje
Hladilna sredstva se lahko uporabljajo za zmanjšanje visoke temperature, ki nastane med postopkom rezanja. Običajno se netopna oljna hladilna sredstva uporabljajo za nizkohitrostno rezanje in striženje, medtem ko se topna rezalna hladilna sredstva uporabljajo za visokohitrostno rezanje ali striženje.
Poleg tega je mogoče uporabiti nizkotemperaturno metodo rezanja z uporabo tekočega dušika (-180 stopinj) ali tekočega CO2 (-76 stopinj) kot rezalne tekočine za zmanjšanje temperature območja rezanja. Ta metoda lahko zmanjša glavno rezalno silo za 20 %, zniža temperaturo rezanja za več kot 300 stopinj, odstrani usedline odrezkov, izboljša kakovost obdelovalne površine in poveča vzdržljivost orodja za 2- do 3-krat.
Drugič, izberite ustrezno orodje
Izbira pravega rezalnega orodja lahko povzroči znatne izboljšave.
Zaradi dejstva, da se mora toplota odvajati skozi rezalni rob in hladilno tekočino, ne pa skozi ostružke, kot je jeklo, mora majhen del rezalnega roba prenesti izjemno visoke toplotne in mehanske obremenitve, z uporabo ostrih rezalnih robov za zmanjšanje rezalne sile.
Poleg tega je mogoče zmanjšati pritisk rezanja z uporabo brušenja s poliranimi utori in rezili, ki jih je mogoče menjati pod visokim kotom.
Po potrebi se lahko uporabijo tudi prevlečena rezalna orodja za odpornost na viskoznost zlitine in lomljenje dolgih odrezkov, s čimer se zmanjša trenje med odstranjevanjem odrezkov, kar pomaga preprečiti nastajanje toplote med procesom obdelave.
Tretjič, stalna krma ali naraščajoča hitrost krme
Titan je nagnjen k utrjevanju, kar pomeni, da pri rezanju materialov titan postane trši in zato bolj nagnjen k obrabi orodja. Konstanten pomik zagotavlja, da je utrjevanje ob delu minimalno.
Seveda, če stroj dopušča, se lahko pomik poveča, kar pomeni, da se orodje manj zadržuje na določenem območju, zato ni več časa za akumulacijo toplote in utrjevanje.
Četrtič, zmanjšajte hitrost rezanja
Na primer z uporabo hitrosti rezanja jekla 1/3 ali manj za nadzor sproščanja toplote.
Država: Kitajska
Dodaj: cesta Baoti, Jintai, mesto Baoji, Shaanxi, Kitajska
Cel/Whatsapp:+86 18309262795
Email:annie@jmyunti.com
Spletna stran: www.jm-titanium.com