Titaanisulamidon palju eeliseid. Näiteks: kõrge korrosioonikindlus, madal tihedus ja kõrge tugevus, mitte-magnetilised omadused, bioühilduvus ja kõrge -temperatuurikindlus. Titaanisulameid on aga tegelikult raske töödelda ja need nõuavad spetsiaalseid lõiketööriistu. Selles artiklis käsitletakse põhjuseid, miks titaanisulameid on raske töödelda, ja vastumeetmeid, mida saab võtta.
1. Põhjused, miks titaanisulameid on raske töödelda
Esiteks, soojuse kontsentratsioon
Enamikul titaanisulamitel on väga madal soojusjuhtivus -ainult 1/7 terase omast, 1/16 alumiiniumi omast ja 1/25 vase omast. Selle tulemusena ei kandu titaanisulamite töötlemisel tekkiv soojus kiiresti töödeldavale detailile ega kandu laastudega minema, vaid koondub lõiketsooni.
Lõikeserva temperatuur võib ulatuda kuni 1000 kraadini, põhjustades tööriista lõikeserva kiiret kulumist ja pragunemist, mis viib laastude kogunemiseni ja lühendab tööriista kasutusiga.
Lõikamisel tekkivad kõrged temperatuurid kahjustavad ka titaanisulamist osade pinna terviklikkust, mille tulemuseks on vähenenud geomeetriline täpsus ja töökõvenemine, mis vähendab oluliselt nende väsimustugevust.
Teiseks, elastne deformatsioon
Titaanisulamite elastsusmoodul ei ole väga kõrge; Näiteks TC4 elastsusmoodul on ainult 110 GPa, samas kui terase 45 elastsusmoodul on 210 GPa ja roostevaba terase, nagu 303, 304 ja 316, elastsusmoodul on samuti umbes 200 GPa. Seetõttu tekib titaanisulamite töötlemisel tõenäoliselt elastne deformatsioon.
See probleem on veelgi tõsisem õhukeste{0}}seina- või rõngakujuliste detailide töötlemisel. Õhukeseseinalisi titaanisulamist osi pole lihtne soovitud mõõtmete täpsusega töödelda. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui töödeldava detaili materjal lükatakse lõiketööriistaga eemale, ületab kohalik deformatsioon õhukeseseinalistes piirkondades elastsuspiiri, mille tulemuseks on plastiline deformatsioon, mis suurendab oluliselt materjali tugevust ja kõvadust lõikepunktis.
Lõikesurve põhjustab "elastse" töödeldava detaili tööriistast eemaldumise ja tagasilöögi, mille tulemuseks on hõõrdumine tööriista ja tooriku vahel, mis ületab lõikejõu. See hõõrdumine tekitab soojust, mis süvendab titaanisulamite halva soojusjuhtivuse probleemi.
Kolmandaks on titaanisulamitel kõrge afiinsus, mis põhjustab pikkade pidevate laastude moodustumist treimisel ja puurimisel. Need laastud võivad tööriista ümber keerduda ja selle funktsiooni kahjustada. Liigne lõikesügavus võib põhjustada tööriista kinnijäämist, tööriista põlemist ja tööriista purunemist.
Muidugi on see kõrge afiinsus üsna kasulik ka muudes rakendustes; näiteks ioonpumpades, kus katoodplaatideks kasutatakse titaani. Kui titaani aatomid pihustatakse anooditoru seinale, adsorbeerivad nad gaasi, luues seeläbi üli-kõrge vaakumi.
Neljandaks, vibratsioon
Kuigi titaanisulamite elastsus võib osade jõudlusele kasuks tulla, on lõikeprotsessi ajal tooriku elastne deformatsioon peamine vibratsiooni põhjus.
Titaanisulamite töötlemisel tekkiv vibratsioon on umbes 10 korda suurem kui terasest. Kuna lõikesoojus koondub lõiketsooni, tekitab see sakilised laastud ja põhjustab lõikevõimsuse kõikumisi.
2. Vastumeetmed titaanisulamite raskeks töödeldavuseks
Esiteks jahutus
Jahutusvedelikku saab kasutada lõikamisprotsessi käigus tekkivate kõrgete temperatuuride vähendamiseks. Tavaliselt kasutatakse mitte-lahustuvaid õli-põhiseid jahutusvedelikke madalal-kiirusel, raskel-koormustega lõikamiseks ja lõikamiseks, samas kui lahustuvaid lõikejahutusvedelikke kasutatakse kiireks-lõikamiseks või lõikamiseks.
Lisaks saab kasutada krüogeenseid lõikamismeetodeid, kasutades lõikevedelikuna vedelat lämmastikku (-180 kraadi) või vedelat CO₂ (-76 kraadi), et alandada lõiketsooni temperatuuri. See meetod võib vähendada peamist lõikejõudu 20% ja alandada lõiketemperatuuri rohkem kui 300 kraadi võrra. Samal ajal kaob hoonestatud serv, paraneb töödeldud pinna kvaliteet ja tööriista eluiga pikeneb 2-3 korda.
Teiseks õigete lõikeriistade valimine
Õigete lõikeriistade valimine võib anda märkimisväärseid edusamme.
Kuna soojust tuleb hajutada läbi lõikeserva ja jahutusvedeliku-mitte läbi laastu, nagu terase puhul,-väike osa lõikeservast peab taluma äärmiselt suuri termilisi ja mehaanilisi pingeid. Terava lõiketera kasutamine vähendab lõikejõude.
Lisaks saab lõikerõhku vähendada, kasutades poleeritud soonte ja suure positiivse kaldenurgaga lihvitud sisetükke.
Vajadusel saab kasutada ka kaetud tööriistu, et takistada nakkumist sulamiga ja purustada pikki laaste, minimeerides seeläbi hõõrdumist laastude eemaldamise ajal,{0}}mis kõik aitab vältida kuumuse teket töötlemisel.
Kolmandaks, säilitage konstantne etteandekiirus või suurendage etteandekiirust
Titaan on altid kõvenemisele,{0}}st muutub see töötlemisel kõvemaks, mis suurendab tööriista kulumist. Konstantne etteandekiirus tagab, et töökarastus on viidud miinimumini.
Muidugi, kui masin lubab, saab etteandekiirust suurendada. See tähendab, et tööriist veedab konkreetses piirkonnas vähem aega, jättes vähem aega kuumuse kogunemiseks ja töötamiseks.
Neljandaks vähendage lõikekiirust
Näiteks kasutage soojuse tootmise kontrollimiseks kolmandikku või vähem terase lõikekiirusest.
Viiendaks vahetage tööriistu vastavalt protsessile
Titaanisulamite töötlemiseks kasutatavate keraamiliste, titaankarbiid- ja titaannitriidkattega tööriistade kasutusiga on lühem.
E--post:garychen3215@hotmail.com
Aadress: No.35, Baoti Rd, Baoji linn, Shaanxi provints, Hiina
Kontakt: hr Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mobiil/WhatsApp: +86 13092900605
