Като доставчик в индустрията за машинна обработка на титан, аз се сблъсках с доста предизвикателства, когато става въпрос за използване на инструменти с малък диаметър за обработка на титан. В този блог ще споделя някои от най-значимите пречки, които срещаме и как се справяме с тях.
1. Високи сили на рязане
Титанът е здрав и здрав материал. Когато използваме инструменти с малък диаметър, за да го обработваме, силите на рязане могат да бъдат изключително високи. Инструментите с малък диаметър имат по-малък режещ ръб, което означава, че натискът върху единица площ е много по-голям в сравнение с по-големите инструменти. Това високо налягане може да доведе до отклонение или дори счупване на инструмента по време на процеса на обработка.
Например, когато се опитваме да създадем фини функции наТитаниеви CNC струговащи частиструговащите инструменти с малък диаметър трябва да издържат на голямо натоварване. Високите сили на рязане също могат да доведат до лошо повърхностно покритие на титаниевите части. Инструментът може да трака, оставяйки неравни следи по повърхността. За да се справим с този проблем, често трябва да намалим параметрите на рязане като скорост на подаване и скорост на рязане. Но това идва с цената на по-дълго време за обработка, което може да бъде проблем, когато имаме тесни производствени графици.
2. Генериране на топлина
Друго голямо предизвикателство е топлината, генерирана по време на обработката на титан с инструменти с малък диаметър. Титанът има ниска топлопроводимост, което означава, че топлината, генерирана в зоната на рязане, не се разсейва лесно. Инструментите с малък диаметър имат по-малка маса, така че не могат да абсорбират или пренасят топлината от зоната на рязане толкова ефективно, колкото по-големите инструменти.
Високата топлина може да причини няколко проблема. Първо, това може да доведе до бързо износване на инструмента. Топлината омекотява материала на инструмента, което го прави по-податлив на абразия и адхезия от титановите стърготини. Това съкращава значително живота на инструмента. Второ, високата температура може да причини термична деформация на титановата част. Това е особено критично, когато обработваме прецизни компоненти катоТитаниеви CNC фрезови части. Дори малко топлинно разширение може да доведе до неточности в размерите.
За да управляваме топлината, използваме охлаждащи системи с високо налягане. Охлаждащата течност помага за намаляване на температурата в зоната на рязане, смазва интерфейса между инструмента и детайла и отмива стружките. Въпреки това, използването на охлаждаща течност също има свои собствени предизвикателства. Трябва да осигурим правилното изхвърляне на охлаждащата течност, за да отговорим на екологичните разпоредби, а има и разходи, свързани със закупуването и поддръжката на охлаждащата система.
3. Образуване на стружки и евакуация
Образуването и евакуацията на стружки също са трудни при обработката на титан с инструменти с малък диаметър. Титаниевите стружки са склонни да бъдат дълги и жилави, които могат лесно да се заплитат около инструментите с малък диаметър. Това може да причини счупване на инструмента или повреда на повърхността на детайла. Малките жлебове на инструменти с малък диаметър са по-склонни да се запушат със стружки в сравнение с по-големите инструменти.
Когато чиповете не се вакуумират правилно, те могат да действат и като допълнителен източник на топлина. Триенето между стружките и инструмента или детайла генерира повече топлина, което изостря проблемите, свързани с топлината, които обсъдихме по-рано. За да подобрим евакуацията на стружките, ние проектираме специални геометрии на инструмента с по-големи жлебове и оптимизирани стружкочупачи. Ние също така коригираме параметрите на рязане, за да насърчим образуването на къси, управляеми стружки.
4. Избор на инструментален материал
Изборът на правилния инструментален материал е от решаващо значение при обработката на титан с инструменти с малък диаметър. Не всички материали за инструменти могат да издържат на високите сили на рязане, топлината и химическата реактивност на титана. Твърдосплавните инструменти се използват често, но те все още са изправени пред предизвикателства по отношение на износването и счупването на инструмента.
Твърдосплавните инструменти с покритие имат по-добра производителност, тъй като покритието може да осигури бариера между инструмента и титана, намалявайки триенето и износването. Въпреки това, покритието може да се отлепи и при условия на голямо напрежение, особено при инструменти с малък диаметър, където дебелината на покритието е относително по-тънка в сравнение с диаметъра на инструмента. Керамичните инструменти са друг вариант, но те са крехки и по-податливи на счупване, което е голям проблем за инструменти с малък диаметър, които вече са подложени на голямо напрежение.
Ние непрекъснато проучваме и тестваме нови инструменти и покрития, за да намерим най-добрата комбинация за нашите процеси за обработка на титан. Това е непрекъснат процес на проба и грешка за балансиране на разходите, производителността и живота на инструмента.
5. Прецизност и точност на размерите
Поддържането на прецизност и точност на размерите е изключително трудно при използване на инструменти с малък диаметър за обработка на титан. Големите сили на рязане и топлината могат да причинят отклонение на инструмента и деформиране на детайла, което води до отклонения от желаните размери. Инструментите с малък диаметър също са по-чувствителни към всякакви промени в условията на рязане.
Например, малка промяна в скоростта на рязане или скоростта на подаване може да окаже значително влияние върху износването на инструмента и повърхностното покритие на детайла. За да гарантираме прецизност, ние използваме усъвършенствано метрологично оборудване за измерване на частите по време и след процеса на обработка. Ние също внедряваме системи за наблюдение в процеса, които могат да открият всякакви промени в силите на рязане или вибрациите и съответно да коригират параметрите на обработка.
6. Цена - ефективност
Всички тези предизвикателства в крайна сметка водят до по-високи разходи. По-краткият живот на инструмента означава, че трябва да сменяме инструментите по-често, което увеличава разходите за инструменти. По-дългите времена за обработка поради намалените параметри на рязане увеличават разходите за труд и машиночас. Охлаждащите системи, усъвършенстваните инструменти за материали и метрологичното оборудване също идват с цена.
Като доставчик ние трябва да намерим баланс между предоставянето на висококачествени титанови части и поддържането на конкурентни разходи. Ние работим в тясно сътрудничество с нашите клиенти, за да разберем техните изисквания и да намерим най-рентабилните решения. Понякога това може да включва правене на компромиси с покритието на повърхността или прецизността, ако приложението на клиента позволява това.
Заключение
Обработката на титан с инструменти с малък диаметър не е разходка в парка. Предизвикателствата на високите сили на рязане, генерирането на топлина, образуването на стружки, изборът на инструментален материал, прецизността и ефективността на разходите изискват от нас да бъдем постоянно иновативни и адаптивни. Но въпреки тези трудности, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти най-високо нивоТитаниеви CNC струговащи частииТитаниеви CNC фрезови части.
Ако сте на пазара за висококачествени услуги за машинна обработка на титан, ще се радваме да поговорим с вас. Независимо дали имате предвид конкретен проект или просто искате да научите повече за нашите възможности, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да намерите най-добрите решения за вашите нужди от обработка на титан.
Референции
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Теория и практика на рязане на метал. CRC Press.
- Dornfeld, DA, Minis, I., & Takeuchi, Y. (2007). Наръчник за обработка с шлифовъчни колела. CRC Press.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.
