Като доставчик в областта на обработката на титан, бях свидетел от първа ръка предизвикателствата и възможностите, които идват с работата с този забележителен метал. Титанът е известен със своето високо съотношение сила към тегло, отлична устойчивост на корозия и биосъвместимост, което го прави най-добър избор в индустрии като аерокосмическо, медицински и автомобилни. Неговата обработка обаче може да бъде значително препятствие. В този блог ще споделя някои ефективни стратегии за подобряване на обхвата на титан.
Разбиране на предизвикателствата на обработката на титан
Преди да се задълбочите в разтворите, е от съществено значение да се разбере защо титанът е известен труден за обработка. Титанът има сравнително ниска топлопроводимост, което означава, че по време на процеса на обработка топлината, генерирана в режещия ръб, има тенденция да се натрупва, а не да се разсейва. Тази висока топлина може да причини бързо износване на инструмента, което води до намален живот на инструмента и лошото покритие на повърхността. Освен това, титанът има висока химическа реактивност с режещи инструменти при повишени температури, което може да доведе до образуване на награден ръб (BUE). Bue може да причини непоследователни сили за рязане, бъбривост и в крайна сметка намаляване на качеството на обработената част.
Избор на правилните инструменти за рязане
Един от най -критичните фактори за подобряване на обхвата на титан е избирането на подходящите инструменти за рязане. Инструментите за карбид обикновено се използват за обработка на титан поради високата им твърдост и устойчивост на износване. Въпреки това, не всички карбидни инструменти са създадени равни. Инструменти с карбид с покритие, като тези с титанов нитрид (калай), титанов карбонитрид (TICN) или алуминиев оксид (al₂o₃), могат значително да подобрят работата на инструмента. Тези покрития осигуряват твърд, устойчив на износване слой, който намалява триенето и генерирането на топлина в режещия ръб, като по този начин удължава живота на инструмента.
За операции за обръщане,Части за завъртане на титан CNCИзисквайте инструменти с остри режещи ръбове и правилни геометрии. Отрицателните ъгли на рейк често се предпочитат, тъй като осигуряват по -силни режещи ръбове и по -добро управление на чипа. За операции за смилане,Титанови части за фрезоване на CNCВъзползвайте се от крайните мелници с високи ъгли на спирала и множество флейти. Високите ъгли на спирала помагат при евакуацията на чип, докато множеството флейти повишават ефективността на рязане.
Оптимизиране на параметрите на рязане
Друг ключов аспект за подобряване на обработването на титан е оптимизирането на параметрите на рязане. Скоростта на рязане, скоростта на подаване и дълбочината на отрязването на всички игра на решаващи роли в процеса на обработка.
Скоростта на рязане е един от най -важните параметри. Въпреки че може да е изкушаващо да се увеличи скоростта на рязане, за да се подобри производителността, това може да доведе до прекомерно генериране на топлина и бързо износване на инструменти при обработване на титан. Обикновено се препоръчва да се използват по -ниски скорости на рязане в сравнение с други метали. Добра отправна точка за скорост на рязане в обработката на титан е около 30 - 60 повърхностни фута в минута (SFM) за груби операции и 60 - 120 SFM за довършителни операции.
Скоростта на хранене също трябва да бъде внимателно контролирана. Прекалено ниската скорост на подаване може да доведе до разтриване на инструмента срещу детайла, генерирайки прекомерна топлина и увеличаване на риска от образуване на бута. От друга страна, твърде високата скорост на подаване може да доведе до високи сили за рязане и лошо покритие на повърхността. Типичната скорост на подаване за обработка на титан варира от 0,002 до 0,010 инча на зъб (IPT) за смилане и 0,002 до 0,015 инча на революция (IPR) за завъртане.
Дълбочината на рязане трябва да бъде избрана въз основа на възможностите на инструмента и желаното покритие на повърхността. За груби операции може да се използва по -голяма дълбочина на рязане за бързо премахване на материала, но не трябва да надвишава препоръчителните ограничения на инструмента. За операциите за довършителни работи се предпочита по -малка дълбочина на рязане, за да се постигне гладка повърхност.
Прилагане на правилното охлаждане и смазване
Охлаждането и смазването са от съществено значение за подобряване на титановата обработка. Както бе споменато по -рано, титанът има ниска топлопроводимост, така че е необходимо ефективно охлаждане, за да се разсее топлината, генерирана по време на обработката. Системите за наводнение на наводненията обикновено се използват при обработката на титан. Водно разтворимите охлаждащи течове с добавки с висока смазка могат да помогнат за намаляване на триенето и загряването на режещия ръб, както и да изхвърлят чипс.
В някои случаи системите за минимално количество смазване (MQL) също могат да бъдат ефективни. MQL доставя малко количество смазка директно в зоната на рязане, като намалява триенето и топлината, като в същото време минимизира отпадъците от охлаждащата течност. Криогенното охлаждане, което използва течен азот или въглероден диоксид, е друга нововъзникваща технология в обработката на титан. Криогенното охлаждане може значително да намали износването на инструмента и да подобри повърхностното покритие, като поддържа режещия ръб при ниска температура.
Контрол на чипа
Правилният контрол на чипа е от решаващо значение при обработката на титан. Дългите непрекъснати чипове могат да причинят проблеми като задръстване на чип, счупване на инструменти и лошо покритие на повърхността. За да се постигне добър контрол на чипс, е важно да използвате инструменти с подходящи прекъсвачи на чипове. Chip Breakers са проектирани да разбият чиповете на малки, управляеми парчета, които могат лесно да бъдат евакуирани от зоната на рязане.
В допълнение към използването на прекъсвачи на чип, параметрите за рязане също играят роля в контрола на чип. Правилната комбинация от скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане може да помогне за производството на къси, счупени чипове. Например, увеличаването на скоростта на подаване леко понякога може да помогне за счупването на чиповете по -ефективно.
Подготовка на детайла
Подготовката на детайла също може да окаже влияние върху обработването на титан. Гарантирането, че детайлът е правилно закрепен и поддържан, е от съществено значение за предотвратяване на вибрации и бърборене по време на обработката. Вибрацията може да причини непоследователни сили за рязане, износване на инструмента и лошо покритие на повърхността.
Също така е важно да се провери детайлът за всякакви повърхностни дефекти или твърди петна преди обработката. Повърхностните дефекти могат да причинят инструмента да преживее внезапни промени в режещите сили, което води до счупване на инструменти. Твърдите петна могат да бъдат особено проблематични, тъй като могат да причинят бързо износване на инструмента. Ако се открият твърди петна, те могат да бъдат отстранени или обработени при по -ниска скорост на рязане.
Обучение и опит на оператора
И накрая, уменията и опитът на операторите не могат да бъдат пренебрегвани. Добре обучените оператори са по-склонни да вземат правилни решения относно избора на инструменти, параметрите на рязане и използването на охлаждащата течност. Те могат също така да открият и адресират проблеми като износване на инструмента, проблеми с контрола на чипа и вибрации в началото, предотвратявайки скъпото време за престой и скрап.
В заключение, подобряването на обработваемостта на титанът изисква цялостен подход, който включва избора на правилните инструменти за рязане, оптимизиране на параметрите на рязане, прилагането на правилното охлаждане и смазването, осигуряване на добро управление на чипа, подготовката на детайла правилно и с квалифицирани оператори. Следвайки тези стратегии, можем да преодолеем предизвикателствата, свързани с обработката на титан и да произвеждаме висококачествениЧасти за завъртане на титан CNCиТитанови части за фрезоване на CNC.
Ако се интересувате от нашите услуги за обработка на Titanium или имате някакви въпроси относно подобряването на обработването на титан, моля, не се колебайте да се свържете с нас за подробна дискусия и преговори за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Производствено инженерство и технологии. Пиърсън.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Метално рязане. Butterworth-Heinemann.
- Наръчник на ASM том 16: обработка. ASM International.
