Zašto mislimo da je legura titanijuma težak materijal za obradu? Zbog nedostatka dubokog razumijevanja mehanizma i fenomena njegove obrade.
1. Fizički fenomeni obrade titana
Sila rezanja pri preradi titanijumske legure je samo nešto veća od one kod čelika iste tvrdoće, ali je fizički fenomen obrade titanijumske legure mnogo složeniji od one obrade čelika, što čini preradu legure titana velikim poteškoćama.
Toplotna provodljivost većine titanijumskih legura je veoma niska, samo 1/7 čelika i 1/16 aluminijuma. Stoga se toplina nastala u procesu rezanja titanijumske legure neće brzo prenijeti na radni predmet ili odnijeti strugotinama, već će se akumulirati u području rezanja, a generirana temperatura može biti i do 1000 °C, uzrokujući rezna ivica alata da se brzo haba, puca i umire. Nagomilavanje ivica, brzo pojavljivanje istrošenih ivica, zauzvrat stvara više toplote u zoni rezanja, dodatno skraćujući životni vek alata.
Visoka temperatura nastala tokom procesa rezanja također uništava površinski integritet dijelova od legure titanijuma, što rezultira smanjenjem geometrijske tačnosti dijela i fenomenom očvršćavanja koji ozbiljno smanjuje njegovu čvrstoću na zamor.
Elastičnost titanijumskih legura može biti korisna za performanse delova, ali tokom rezanja, elastična deformacija radnog komada je važan uzrok vibracija. Pritisak rezanja uzrokuje da "elastični" radni komad napusti alat i odskoči, tako da je trenje između alata i obratka veće od djelovanja rezanja. Proces trenja također stvara toplinu, što pogoršava problem loše toplinske provodljivosti titanijumskih legura.
Ovaj problem je još ozbiljniji kada se obrađuju tankozidni ili prstenasti dijelovi koji se lako deformiraju. Nije lak zadatak obraditi tankozidne dijelove od legure titana do očekivane točnosti dimenzija. Jer kada alat odgurne materijal radnog komada, lokalna deformacija tankog zida premašuje opseg elastičnosti da bi se proizvela plastična deformacija, a čvrstoća i tvrdoća materijala na mjestu rezanja značajno se povećavaju. U tom trenutku obrada pri prvobitno određenoj brzini rezanja postaje previsoka, što dalje dovodi do oštrog trošenja alata.
„Vrelina“ je „krivac“ za teškoću obrade titanijumskih legura!
2. Tehnološki know-how za preradu titanijumskih legura
Na osnovu razumijevanja mehanizma obrade titanijumskih legura, zajedno sa prošlim iskustvom, glavni procesni know-how za obradu titanijumskih legura je sljedeći:
(1) Umetci sa geometrijom pozitivnog ugla za smanjenje sile rezanja, toplote rezanja i deformacije radnog komada.
(2) Održavajte stalan dovod kako biste izbjegli stvrdnjavanje radnog komada. Alat treba uvijek biti u stanju uvlačenja tokom procesa rezanja. Količina radijalnog rezanja ae treba da bude 30% poluprečnika tokom glodanja.
(3) Tečnost za rezanje pod visokim pritiskom i velikim protokom se koristi da bi se osigurala termička stabilnost procesa obrade i sprečila degeneracija površine obratka i oštećenje alata usled previsoke temperature.
(4) Održavajte oštricu oštrice, tupi noževi su uzrok nakupljanja topline i habanja, što može lako dovesti do kvara noževa.
(5) Obrada u što mekšem stanju legure titanijuma, jer materijal postaje teži za obradu nakon stvrdnjavanja, termička obrada poboljšava čvrstoću materijala i povećava habanje oštrice.
(6) Upotrijebite veliki radijus nosa ili zakošenost da biste što više zarezali u reznu ivicu. Ovo može smanjiti silu rezanja i toplinu u svakoj točki i spriječiti lokalni lom. Kod glodanja titanijumskih legura, među parametrima rezanja, brzina rezanja ima najveći utjecaj na vijek trajanja alata vc, a zatim radijalna količina rezanja (dubina glodanja) ae.
Xinfa CNC alati imaju karakteristike dobrog kvaliteta i niske cijene. Za detalje posjetite:
Proizvođači CNC alata – Kina tvornica i dobavljači CNC alata (xinfatools.com)
3. Rješavanje problema obrade titana počevši od oštrice
Habanje žljebova oštrice koje nastaje tijekom obrade legure titana je lokalno trošenje stražnje i prednje strane po dubini reza, što je često uzrokovano očvrslim slojem koji je ostao nakon prethodne obrade. Hemijska reakcija i difuzija između alata i materijala obratka na temperaturi obrade većoj od 800°C također je jedan od razloga za nastanak habanja žljebova. Zato što se tokom obrade molekuli titanijuma radnog komada akumuliraju u prednjem delu sečiva, i pod visokim pritiskom i visokom temperaturom „zavaruju” se za sečivo, formirajući izgrađenu ivicu. Kada se izgrađena ivica odlijepi od rezne ivice, uklanja karbidni premaz pločice, tako da obrada titana zahtijeva posebne materijale i geometrije umetka.
4. Struktura alata pogodna za mašinsku obradu titana
Fokus obrade legure titanijuma je toplota. Velika količina tekućine za rezanje pod visokim pritiskom mora se pravovremeno i precizno raspršiti na reznu ivicu kako bi se brzo uklonila toplina. Na tržištu postoje jedinstvene strukture glodala koje se posebno koriste za obradu legure titanijuma.
Vrijeme objave: 09.08.2023
