لماذا سبيكة التيتانيوم من الصعب العمل؟

1 - الظواهر الفيزيائية لمعالجة التيتانيوم

قوة القطع من سبائك التيتانيوم هي أعلى قليلا فقط من الفولاذ من نفس الصلابة، ولكن الظواهر الفيزيائية لتصنيع سبائك التيتانيوم هي أكثر تعقيدا بكثير من تلك الموجودة في الفولاذ، مما يجعل تصنيع سبائك التيتانيوم صعبة للغاية.

الموصلية الحرارية لمعظم سبائك التيتانيوم منخفضة جدا، فقط 1/7 من الصلب و 1/16 من الألومنيوم، وبالتالي، فإن الحرارة المتولدة أثناء قطع سبائك التيتانيوم لا يتم نقلها بسرعة إلى الشغل أو أخذها بعيدا عن طريق الرقائق، ولكن تتركز في منطقة القطع، ويمكن أن تكون درجة الحرارة الناتجة تصل إلى 1000 درجة مئوية أو أكثر، بحيث حافة القطع من الأداة بسرعة ارتداء، التقطيع وتوليد الورم رقاقة، وظهور سريع للحواف البالية، ولكن أيضا جعل منطقة القطع لتوليد المزيد من الحرارة، وزيادة تقليل عمر الأداة.

كما أن درجات الحرارة المرتفعة الناتجة أثناء عملية القطع تدمر سلامة سطح جزء سبائك التيتانيوم ، مما يؤدي إلى انخفاض في الدقة الهندسية للجزء وظاهرة تصلب العمل التي تقلل بشدة من قوة التعب.

يمكن أن تكون مرونة سبائك التيتانيوم مفيدة لأداء الجزء ، ولكن أثناء عملية القطع ، يعد التشوه المرن لقطعة الشغل سببًا مهمًا للاهتزاز. يؤدي ضغط القطع إلى ترك قطعة الشغل "المرنة" للأداة والارتداد ، مما يسبب المزيد من الاحتكاك بين الأداة وقطعة الشغل أكثر من إجراء القطع. تولد عملية الاحتكاك أيضًا الحرارة ، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة ضعف الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم.

وتتفاقم هذه المشكلة عندما تصنيع أجزاء قابلة للتشوه، مثل أجزاء رقيقة الجدران أو على شكل حلقة، وتصنيع أجزاء التيتانيوم رقيقة الجدران إلى دقة الأبعاد المطلوبة ليست مهمة سهلة. نظرًا لأن مادة الشغل يتم دفعها بعيدًا بواسطة الأداة ، فإن التشوه المحلي للجزء ذي الجدران الرقيقة يتجاوز النطاق المرن ، مما يؤدي إلى تشوه البلاستيك وزيادة كبيرة في قوة المواد وصلابتها عند نقطة القطع. عند هذه النقطة ، تصبح الآلات بسرعة القطع المحددة في الأصل مرتفعة جدًا ، مما يؤدي إلى تآكل الأدوات السريع.

"الحرارة" هي "المذنب" من سبائك التيتانيوم التي يصعب معالجتها!

2. عملية الدراية بالقطع سبائك التيتانيوم

استنادًا إلى فهم آلية معالجة سبائك التيتانيوم ، إلى جانب الخبرة السابقة ، فإن نصائح العملية الرئيسية لمعالجة سبائك التيتانيوم هي كما يلي:

(1) اعتماد إدراج مع هندسة زاوية إيجابية للحد من قوة القطع ، وقطع الحرارة ، وتشوه الشغل.

(2) الحفاظ على تغذية ثابتة لتجنب تصلب الشغل ، يجب أن تكون الأداة دائمًا في حالة التغذية أثناء عملية القطع ، ويجب أن يكون الطعام الشعاعي 30٪ من نصف القطر عند الطحن.

(3) اعتماد سائل القطع عالي الضغط عالي التدفق لضمان الاستقرار الحراري لعملية المعالجة ومنع تدهور السطح وتلف الأداة الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة.

(4) الحفاظ على حافة القطع من شفرة حادة ، أداة مملة هي سبب تراكم الحرارة وارتداء ، والتي يمكن أن تؤدي إلى فشل الأداة.

(5) آلة سبائك التيتانيوم في أنعم حالة ممكنة ، حيث تصبح المواد الصلبة أكثر صعوبة في الماكينة والمعالجة الحرارية تزيد من قوة المادة وتزيد من ارتداء الإدراج.

(6) استخدم شعاعًا كبيرًا أو شطبًا لقطع ، ووضع أكبر قدر ممكن من القطع في القطع. هذا يقلل من قوة القطع والحرارة في كل نقطة ويمنع الكسر المحلي. عند طحن التيتانيوم ، فإن سرعة القطع لها أكبر تأثير على حياة الأداة vc من جميع معلمات القطع ، تليها أكل الأدوات الشعاعية (عمق الطحن) ae.

٣ - حل مشاكل تصنيع التيتانيوم من بداية الشفرة.

يتم وضع ارتداء الأخدود الذي يحدث أثناء تصنيع التيتانيوم خلف وأمام على طول عمق القطع وغالبًا ما يكون سببه طبقة صلبة متبقية من الآلات السابقة. تساهم التفاعلات الكيميائية والانتشار بين الأداة ومواد الشغل في درجات حرارة الآلات التي تزيد عن 800 درجة مئوية أيضًا في تكوين تآكل الأخدود. أثناء عملية المعالجة ، تتراكم جزيئات التيتانيوم من الشغل على الجزء الأمامي من الإدراج ويتم "ملحومة" إلى الحافة المتطورة عند الضغط العالي ودرجة الحرارة ، مما يشكل ورمًا في الرقاقة. عندما تتم إزالة الورم من حافة القطع ، فإنه يأخذ طلاء كربيد الإدراج معه ، لذلك يتطلب تصنيع التيتانيوم مواد إدراج وهندسة خاصة.

4. هيكل أداة مناسبة لتصنيع التيتانيوم

النقطة المحورية لتصنيع التيتانيوم هي الحرارة ، ويجب حقن كميات كبيرة من سائل القطع عالي الضغط على الحافة المتطورة في الوقت المناسب وبطريقة دقيقة من أجل إزالة الحرارة بسرعة. هناك تكوينات فريدة من قواطع الطحن في السوق المصممة خصيصًا لتصنيع التيتانيوم.