Înainte ca unii clienți să se consulte despre aliajul de titan și cred că prelucrarea aliajului de titan este deosebit de supărătoare.Acum, colegii de la Departamentul de Tehnologie RSM vă vor împărtăși de ce credem că aliajul de titan este un material dificil de prelucrat?Din cauza lipsei de înțelegere profundă a mecanismului și fenomenului său de procesare.
1. Fenomene fizice ale prelucrării titanului
Forța de tăiere a aliajului de titan este doar puțin mai mare decât cea a oțelului cu aceeași duritate, dar fenomenul fizic al prelucrării aliajului de titan este mult mai complex decât cel al prelucrării oțelului, ceea ce face ca prelucrarea aliajului de titan să se confrunte cu mari dificultăți.
Conductivitatea termică a majorității aliajelor de titan este foarte scăzută, doar 1/7 din oțel și 1/16 din aluminiu.Prin urmare, căldura generată în procesul de tăiere a aliajului de titan nu va fi transferată rapid pe piesa de prelucrat sau îndepărtată de așchii, ci va fi concentrată în zona de tăiere, iar temperatura generată poate fi de până la 1000 ℃ sau mai mult, astfel încât marginea de tăiere a instrumentului să poată uza rapid, crăpa și poate genera tumori de acumulare a așchiilor.De asemenea, muchia de tăiere uzată rapid poate genera mai multă căldură în zona de tăiere, scurtând și mai mult durata de viață a sculei.
Temperatura ridicată produsă în procesul de tăiere distruge, de asemenea, integritatea suprafeței pieselor din aliaj de titan, ducând la scăderea acurateței geometrice a pieselor și la apariția fenomenului de întărire prin lucru care le reduce serios rezistența la oboseală.
Elasticitatea aliajului de titan poate fi benefică pentru performanța pieselor, dar în procesul de tăiere, deformarea elastică a piesei de prelucrat este un motiv important pentru vibrații.Presiunea de tăiere face ca piesa de prelucrat „elastică” să se separe de unealtă și să revină, astfel încât frecarea dintre unealtă și piesa de prelucrat este mai mare decât efectul de tăiere.Procesul de frecare generează și căldură, ceea ce agravează conductivitatea termică slabă a aliajelor de titan.
Această problemă devine din ce în ce mai gravă la prelucrarea pieselor cu pereți subțiri sau în formă de inel care se deformează ușor.Nu este ușor să prelucrați piesele din aliaj de titan cu pereți subțiri la precizia dimensională așteptată.Pe măsură ce materialul piesei de prelucrat este împins de unealtă, deformarea locală a peretelui subțire a depășit intervalul elastic și are loc deformarea plastică, iar rezistența și duritatea materialului la punctul de tăiere cresc semnificativ.În acest moment, viteza de tăiere determinată inițial va deveni prea mare, provocând în continuare uzura ascuțită a sculei.
„Căldura” este „vinovat” aliajului de titan greu de procesat!
2. Sfaturi de proces pentru prelucrarea aliajului de titan
Pe baza înțelegerii mecanismului de prelucrare a aliajului de titan, combinată cu experiența anterioară, principalul know-how tehnologic pentru prelucrarea aliajului de titan este următorul:
(1) Lama cu geometrie unghiulară pozitivă este utilizată pentru a reduce forța de tăiere, căldura de tăiere și deformarea piesei de prelucrat.
(2) Mențineți alimentarea stabilă pentru a evita întărirea piesei de prelucrat.Scula trebuie să fie întotdeauna în starea de alimentare în timpul procesului de tăiere.Cantitatea de tăiere radială ae în timpul frezării trebuie să fie de 30% din rază.
(3) Fluidul de tăiere de înaltă presiune și debit mare este utilizat pentru a asigura stabilitatea termică a procesului de prelucrare și pentru a evita deteriorarea suprafeței piesei de prelucrat și deteriorarea sculei din cauza temperaturii excesive.
(4) Păstrați lama ascuțită.Instrumentul contondent este cauza acumulării de căldură și a uzurii, ceea ce duce pur și simplu la defectarea sculei.
(5) Pe cât posibil, ar trebui să fie prelucrat în stare moale de aliaj de titan.Pe măsură ce materialul devine mai dificil de prelucrat după întărire, tratamentul termic îmbunătățește rezistența materialului și crește uzura lamei.
(6) Folosiți o rază mare a arcului vârfului sculei sau teșit pentru a tăia și introduceți cât mai multe lame în tăiere.Acest lucru poate reduce forța de tăiere și căldura în fiecare punct și poate evita deteriorarea locală.La frezarea aliajului de titan, viteza de așchiere are o mare influență asupra duratei de viață a sculei vc, urmată de tăierea radială (adâncimea de frezare) ae.
3. Rezolvați problemele de prelucrare a titanului de la lamă
Uzura canelurii lamei în timpul prelucrării aliajului de titan este uzura locală a spatelui și față de-a lungul adâncimii de tăiere, care este adesea cauzată de stratul de întărire lăsat de prelucrarea anterioară.Reacția chimică și difuzia materialului sculei și piesei de prelucrat la o temperatură de procesare mai mare de 800 ℃ este, de asemenea, unul dintre motivele formării uzurii canelurilor.Pe măsură ce moleculele de titan ale piesei de prelucrat se acumulează în fața lamei în timpul procesării, ele sunt „sudate” la lamă la presiune ridicată și temperatură ridicată, formând o tumoare cu acumulare de așchii.Când așchiul acumulat este îndepărtat de pe lamă, stratul de carbură cimentată a lamei este îndepărtat.Prin urmare, prelucrarea aliajului de titan necesită materiale speciale pentru lame și forme geometrice.
Ora postării: 27-sept-2022