Leiligheter til leie 

Kutting av titanlegeringer. Titan: vanskeligheter og metoder for bearbeiding Behandling av deler laget av titanlegeringer

Mekanisk skjæring og bearbeiding av titan og titanholdige legeringer krever svært høye krav til utstyr og pålegger visse begrensninger på bruken av standardteknologier. Titan har et betydelig styrke-til-vekt-forhold kombinert med lav elastisitetsmodul. Av denne grunn genererer materialet, når det utsettes for mekanisk påvirkning, konsentrerte skjærekrefter, som igjen genererer sterke vibrasjoner. Utilfredsstillende varmeledningsevne provoserer dannelsen av overflødig termisk energi i skjæresonen, noe som kan føre til strekkherding av ferdige produkter. Under mekanisk skjæring, bearbeiding titanlegeringer En viktig rolle spilles av ressurs (spesielt tretthet) egenskaper, som direkte avhenger av egenskapene til overflatelaget. Graden av bearbeidbarhet av et materiale påvirkes ikke bare av dets kjemiske komponent, men også av egenskapene til dets mikrostruktur. Den største vanskeligheten er å kutte og bore grove platelegeringer med et gassmettet topplag. Kompleksiteten til prosessen er 3-4 ganger høyere enn for karbonstållegeringer, og 5-7 ganger høyere enn for aluminium. For å redusere energikostnadene må følgende betingelser være oppfylt:

  • bruk av høykvalitets skjæreverktøy laget av harde legeringer eller slitesterkt stål;
  • bruk av minimum maskinhastigheter;
  • kontinuerlig mating kjølevæskesammensetninger.

Typer maskinering av titan

Blant metodene for maskinering av titan er skjæring, fresing, sliping og boring.

Titanskjæring

Styrkenivået til titanholdige legeringer gjør det ekstremt vanskelig å kutte dem. På grunn av det høye forholdet mellom flytegrense og strekkfasthet (ca. 0,85-0,95), krever mekanisk skjæring av titan et betydelig energiforbruk. Utilstrekkelig termisk ledningsevne provoserer en rask og ujevn temperaturøkning i skjæresonen, noe som kompliserer kjøleprosessen. Vedheft fremmer sponakkumulering på skjærekanten, noe som øker friksjonskraften. Adhesjonen av avfallspartikler på steder med direkte kontakt endrer den spesifiserte geometrien til skjæreinnretningene. Eventuelle avvik fra den gitte konfigurasjonen provoserer en ytterligere økning i de påførte kreftene og en økning i oppvarmingsnivået. Under påvirkning av høye temperaturer starter oksidasjonsprosessen - den resulterende filmen forverrer ytelsesegenskapene til produktene betydelig. Oppvarmingsnivået til arbeidsstykket avhenger av tre faktorer (i synkende viktighetsrekkefølge):
  • kuttehastighet,
  • matekraft,
  • skjæredybde.
For å opprettholde optimal temperatur i skjæresonen brukes hydrogenlegering. Det økte hydrogeninnholdet i legeringen gjør det mulig å redusere skjærekraften og øke slitestyrken til karbidkutteren flere ganger (indikatoren avhenger av legeringens art og valgt skjæreteknologi). Tilsetning av hydrogen gjør det mulig å halvere behandlingstiden uten å miste kvalitet. Nitrering eller oksidering av deler skaper en tynn film på overflaten av legeringen som kan forhindre at lagene skrapes og dannes overflødig spon.

Titanium fresing

Fresing regnes som den mest arbeidskrevende operasjonen ved fremstilling av deler fra titanlegeringer. Mekanisk bearbeiding av titan innebærer bruk av tunge fresemaskiner med høy effekt. Det finnes flere typer forsterkede kuttere:
  1. Konkav eller konveks formet.
  2. Prefabrikkert (med justerbar vinkel).
  3. Slutt (med muligheten til å strekke i en viss vinkel).

Titanboring

Prosessen med å bore titan er ledsaget av aktiv adhesjon av bittesmå spon til arbeidsflaten til verktøyet, noe som provoserer tilstopping av boreutløpskanalene. Som et resultat øker motstanden til materialet, og skjærekanten svikter raskt. For å unngå sammenbrudd er det nødvendig å periodisk rengjøre verktøyene og bruke utstyr laget av harde metaller.

Titansliping

De spesifikke egenskapene til titanlegeringer gjør etterbehandling vanskelig. Under påvirkning av friksjon blir bindingene i oksidfilmen raskt ødelagt; Ved kontaktpunkter med utstyret oppstår aktiv adhesjon av de resulterende sponene til skjærekanten. Titanlegeringer er utsatt for brennemerker, dannelse av betydelige defekter på overflaten, høye nivåer av gjenværende stress og overdreven intern strekking. Disse faktorene påvirker utmattelsesytelsen negativt ferdig produkt. Andre egenskaper til legeringen bidrar også til forringelse av kvaliteten på deler, for eksempel en betydelig økning i elastisk deformasjon med en relativt lav elastisitetsmodul. Av de ovennevnte grunnene utføres sliping av titan arbeidsstykker utelukkende ved reduserte maskinhastigheter, ved bruk av spesielle moduser. For å forbedre kvaliteten, blir deler styrket av plastisk deformasjon. På det siste stadiet utføres en streng kontroll for tilstedeværelse av brannskader og andre defekter. Et alternativ til sliping er blad- eller slipebehandling. For sluttsliping av titanoverflaten brukes et kontinuerlig slipebånd eller høystyrke silisiumhjul.

Optimalisering av mekanisk skjæring, titanbehandling

Titan er et av de sterkeste metallene, så behandlingen innebærer bruk av kraftig utstyr og svært effektive teknologier. For å løse komplekse problemer brukes oftest multitasking-utstyr - moderne maskiner som kan kombinere flere operasjoner. Maskineringssentre opererer etter prinsippene om maksimal syklisk produksjon. Sekvensiell behandling av hver del utføres ved hjelp av multi-profil vedlegg installert på én maskin. På denne måten oppnås optimal arbeidshastighet. For mekanisk skjæring og bearbeiding av titan, maskiner tilpasset for håndtering av viskøse og harde metaller. De er rettet mot å redusere nivået av mulige vibrasjoner. For å redusere uønskede effekter iverksettes tiltak for å øke stivheten til arbeidsstykkefestet (som et alternativ festes delen i kort avstand fra spindelen). En viktig rolle spilles av kvaliteten på de valgte verktøyene og deres strenge overholdelse geometriske parametere. I industriell skala brukes kuttere og kuttere laget av høyhastighetsstål eller harde legeringer. Nøyaktigheten av verktøyets aksiale og radielle utløp er av stor betydning: feil montering av innsatsen, lave toleranser eller høye nivåer av slitasje kan påvirke Negativ påvirkning på kvaliteten på behandlingen. Ved bearbeiding av titan er det nødvendig å bruke halogenholdige smøre- og kjølevæsker (kjølevæsker). Aktiv vanning av arbeidsstykkene reduserer oppvarmingsgraden på skjærestedet, øker produktiviteten og øker levetiden til borene og kutterne som brukes. Kjølevæske danner en saltskorpe på overflaten av titandeler, som forårsaker korrosjon ved oppvarming. For å unngå ødeleggelse av legeringen brukes foredlingsetsing. Under denne prosedyren fjernes en overflatelagtykkelse på hundredeler av en millimeter. Bruk av kjøleløsninger er ikke nødvendig under etterbehandlingsoperasjoner.

Det er en oppfatning blant ikke-spesialister at titan har en klar likhet med rustfritt stål. Dette betyr at den kan bearbeides. Samtidig er slikt metall fortsatt sterkere enn stål, så det er omtrent fem ganger vanskeligere å jobbe med det. Metallbearbeiding skal imidlertid ikke forårsake spesielle problemer.

Vanskeligheter med å behandle titanprodukter

I virkeligheten er alt noe mer komplisert enn det ser ut ved første øyekast. Dette metallet har redusert varmeledningsevne og er i stand til å skrape og feste seg. I tillegg ligger vanskeligheten i det faktum at titan er uvanlig sterk og er i stand til å loddes til skjæreverktøyet under termisk arbeid (kutteren består tross alt også av metall og er nesten alltid mykere enn arbeidsstykket). Som et resultat slites verktøyet spesielt raskt og krever konstant utskifting.

Når man snakker om metallbearbeiding, mener fagfolk flere forskjellige typer arbeider med titandeler. De har sine egne hemmeligheter som lar dem nøytralisere de negative egenskapene til dette metallet eller redusere dem til et minimum. For eksempel vil spesielle kjøleblandinger bidra til å redusere metallskader eller klebing, samt redusere mengden varme som genereres ved skjæring av titan.

Titanplater kuttes ved hjelp av giljotinsakser. Valset seksjonsmetall med stor diameter kuttes vanligvis med spesielle mekaniske sager. Dette verktøyet utmerker seg ved at bladets tann er ganske stor. Hvis stangen har en mindre diameter, kan du bruke en dreiebenk. Forresten, dreiing av dette metallet utføres med kuttere laget av spesielt sterke legeringer. Men selv under denne omstendigheten må driftshastigheten reduseres og er vanligvis dårligere enn hastigheten som observeres ved bearbeiding av rustfritt stål.

Fresing av titandeler forårsaker også vanskeligheter: metall begynner å feste seg til fresetennene. For å unngå dette er det nødvendig å bruke en kutter laget av legeringer med høy hardhet. Væsker med høyt viskositetsnivå brukes som kjølevæsker.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot boring av titanelementer. Spon kan samle seg i sporene, noe som gjør at boret blir deformert. Titan kan bores med høyhastighetsverktøy i stål.

Titan kan også brukes som materiale for komponentene i alle strukturer. Deler laget av dette metallet må kobles sammen, og flere metoder brukes her. Det er verdt å vurdere dette problemet mer detaljert.

Funksjoner av sveisearbeid på titan

Sveising er den mest brukte metoden for sammenføyning av titandeler. Til å begynne med endte ethvert forsøk på titansveising i fiasko. Det ble oppgitt ulike årsaker til dette. Det ble antatt at det skjedde endringer i metallets mikrostruktur, at titan reagerte med nitrogen, oksygen og hydrogen i luften. Blant annet ble det nevnt en økning i kornstørrelse når metallet ble varmet opp. I alle fall viste sømmene seg å være ekstremt skjøre. Imidlertid ble alle disse problemene raskt løst ved hjelp av ny teknologi. Derfor forårsaker sveising av titanelementer for tiden ingen spesielle vanskeligheter og anses som vanlig.

Samtidig observeres visse nyanser fortsatt når du utfører sveisearbeid. Oftest kommer dette til uttrykk i det faktum at sveisesømmen hele tiden må beskyttes mot urenheter som forurenser den. For å unngå dette bruker sveisere flussmidler som opererer uten oksygen, samt ren inertgass. Spesialiserte pakninger og visirer brukes også til beskyttelse - de lar deg dekke kjølesømmene og forhindre forurensning.

Slike metallbearbeidingstjenester krever økt sveisehastighet. Dette gjør det mulig å redusere økningen i kornstørrelse og forsinke enhver deformasjon av materialets mikrostruktur. Sveising utføres under standardforhold. Separate forholdsregler brukes for å beskytte det varme metallet fra å reagere med luft.

Sveising kan også utføres i en fullstendig kontrollert atmosfære. Det er nødvendig å observere det når det er nødvendig å unngå selv muligheten for forurensning av sømmen. Slike krav stilles til det mest kritiske sveisearbeidet med garanti for 100 % renhet.

Hvis du trenger å koble til små deler, utføres arbeidet i et spesielt kammer, som er fullstendig fylt med inert gass. For at sveiseren skal kunne se hele arbeidsomfanget, er kameraet utstyrt med et spesielt vindu.

Hvis det er nødvendig å koble sammen store strukturelle elementer, utføres arbeidet i et hermetisk lukket rom. Enhver sveising må utføres av opplærte personer, og i denne situasjonen får bare flere profesjonelle sveisere med imponerende erfaring jobbe. For dem er livsstøttesystemer gitt i rommet.

Andre metoder for sammenføyning av titandeler

Noen ganger virker det ikke praktisk å sveise titan. I dette tilfellet brukes ofte lodding. Denne typen behandling av titanmateriale er ganske kompleks. Årsaken er at når den utsettes for temperatur, fører oksidfilmen på overflaten til delen til en svært svak forbindelse, uavhengig av hvilket metall titanet er loddet til. Av alle metallene som ideelt sett samhandler med titan under lodding, er derfor kun aluminium og sølv med høy renhet egnet.

En annen måte å koble titanprodukter med hverandre eller med deler laget av andre metaller er nagling. Denne metoden, i likhet med bruk av bolter, er mekanisk. Hvis en titan-nagle er installert, er arbeidet betydelig lengre. Når du bruker bolter, er det nødvendig å belegge dem med teflon eller sølv, ellers kan titanvedheft ikke unngås, og selve forbindelsen vil være ganske skjør.

Måter å nøytralisere ulempene med titan

Ulempen med dette unike metallet er skraping og festing som oppstår under friksjon. Som et resultat oppstår akselerert slitasje av titanlegeringen. Hvis det brukes metallfresing, kan denne omstendigheten ikke ignoreres. Når titan glir langs metalloverflaten, reagerer og begynner å feste seg, og absorberer gradvis hele delen.

Det øverste laget av titan kan imidlertid gjøres mer holdbart, motstandsdyktig mot slitasje og klebing. Nitrering brukes også til dette formålet. Metoden består i å holde delen i nitrogengass. Produktet skal varmes opp til gjennomsnittlig 900 grader, og holdetiden er over et døgn. Som et resultat av nitrering er overflaten av elementet dekket med en nitridfilm, som gir titan en spesiell hardhet. Som et resultat øker slitestyrken til titandelen.

En annen metode for å forbedre egenskapene til et metall er dets oksidasjon. Det bidrar til å eliminere riper. Titandelen må varmes opp for at det skal dannes en oksidfilm på overflaten. Den dekker tett det øverste laget av metall, og hindrer luft i å komme inn.

Oksidasjon kan være lav eller høy temperatur. I sistnevnte tilfelle holdes produktet i oppvarmet tilstand i flere timer, og senkes deretter ned i kaldt vann. Dette bidrar til å eliminere skala. En del oksidert på denne måten blir mer motstandsdyktig mot slitasje i flere størrelsesordener.

Fresing av titandeler

Titan brukes i en rekke industrielle felt, inkludert flykonstruksjon og astronautikk. Disse industrien bruker oftest deler laget av titan.

Det må tas i betraktning at metallfresing er komplekst. Derfor, for slikt arbeid, er det nødvendig å bruke skarpe kuttere med høy hastighet. Du bør også minimere kontakten mellom delen og kutteren. Fresingen begynner langs en bue, og på slutten av arbeidet må fasingen fjernes i en viss vinkel.

Kvalifikasjonene til en freseoperatør spiller en alvorlig rolle, ikke bare i å utføre arbeidet selv, men også i å bestemme kostnadene deres. Mye vil også avhenge av hvor kompleks geometrien til elementet laget av titan ser ut.

Titanlegeringer er mye brukt i moderne teknologi fordi deres høye mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet er kombinert med lav egenvekt. Det er utviklet legeringer med ulike sammensetninger og egenskaper, for eksempel: kommersielt rent titan (VT1, VT2), legeringer av titan-aluminium (VT5), titan-aluminium-mangan (VT4, OT4), titan-aluminium-krom-molybden ( VTZ) systemer osv. I henhold til den generelle klassifiseringen av vanskelig bearbeidede materialer, klassifiseres titanlegeringer i gruppe VII (tabell 11.11).

Akkurat som rustfritt og varmebestandig stål og legeringer, har titanlegeringer en rekke egenskaper som forårsaker deres lave bearbeidbarhet.

1. Lav plastisitet, karakterisert ved en høy herdekoeffisient, omtrent to ganger større enn for varmebestandige materialer. Samtidig er de mekaniske egenskapene til titanlegeringer lavere sammenlignet med varmebestandige legeringer. De reduserte plastiske egenskapene til titanlegeringer under deres deformasjon bidrar til utviklingen av avanserte mikro- og makrosprekker.

De resulterende sjetongene utseende ligner et avløp, har sprekker som deler det inn i svært lite deformerte elementer, fast forbundet med et tynt og sterkt deformert kontaktlag. Dannelsen av slike spon forklares av det faktum at med økende hastighet skjer plastisk deformasjon ved høye temperaturer og trykk hovedsakelig i kontaktlaget, uten å påvirke det kuttede laget. Derfor, ved høye skjærehastigheter, dannes ikke kontinuerlige, men elementære spon.

Skjærvinkler ved skjæring av titanlegeringer når 38...44° under disse forholdene, ved skjærehastigheter større enn 40 m/min, er dannelsen av spon med en forkortningskoeffisient K mulig; l < 1, т. е. стружка имеет большую длину, чем путь резания. Подобное явле­ние объясняется высокой химической активностью титана.

Redusert duktilitet fører til at ved bearbeiding av titanlegeringer er kraften P Z omtrent 20 % lavere enn ved bearbeiding av stål, og kreftene P y og P x er høyere. Denne forskjellen indikerer et karakteristisk trekk ved titanlegeringer - skjærekreftene på flankeoverflaten under behandlingen er relativt større enn ved bearbeiding av stål. Som en konsekvens, med økende slitasje, øker skjærekreftene, spesielt Ru, kraftig.

2. Høy kjemisk aktivitet til oksygen, nitrogen, hydrogen. Dette forårsaker intens sprøhet av overflatelaget av legeringer på grunn av diffusjon av gassatomer inn i det med økende temperatur. Chips mettet med atmosfæriske gasser mister plastisiteten og gjennomgår ikke normal krymping i denne tilstanden.

Den høye aktiviteten til titan i forhold til oksygen og nitrogen i luften reduserer kontaktarealet av sjetongene med frontflaten av verktøyet med 2...3 ganger, noe som ikke observeres ved bearbeiding av konstruksjonsstål. Samtidig øker oksidasjon av kontaktsjiktet til brikken dens hardhet, øker kontaktspenninger og skjæretemperatur, og øker også intensiteten på verktøyslitasjen.

3. Titanlegeringer har ekstremt dårlig varmeledningsevne, lavere enn varmebestandige stål og legeringer. Som et resultat, når du skjærer titanlegeringer, oppstår temperaturer som er mer enn 2 ganger høyere enn temperaturnivået ved bearbeiding av 45 stål.

Høy temperatur i skjæresonen forårsaker intensiv oppbyggingsdannelse, beslaglegging av det bearbeidede materialet med verktøymaterialet og utseende av riss på den maskinerte overflaten.

4. På grunn av innholdet av nitrider og karbider i titanlegeringer, er materialet til skjæreverktøyet svært utsatt for slipende effekter. Men med økende temperatur reduserer titanlegeringer styrken mer enn rustfritt og varmebestandig stål og legeringer. Plateskjæring av mange smidde, pressede eller støpte arbeidsstykker laget av titanlegeringer kompliseres av den ekstra slipende effekten på verktøyets skjærekanter av ikke-metalliske inneslutninger, oksider, sulfider, silikater og mange porer dannet i overflatelaget. Heterogeniteten til strukturen reduserer vibrasjonsmotstanden ved behandlingen av titanlegeringer. Disse omstendighetene, så vel som konsentrasjonen av en betydelig mengde varme innenfor et lite kontaktområde på frontflaten, fører til overvekt av sprø slitasje med periodisk avskalling langs front- og bakoverflaten og avskalling av skjærekanten. Ved høye skjærehastigheter forsterkes termisk slitasje og et krater utvikles på frontflaten av kutteren. I alle tilfeller er imidlertid den begrensende faktoren slitasjen på bakoverflaten.

Nivået på skjærehastigheten V T ved bearbeiding av titanlegeringer er 2,5...5 ganger lavere enn ved bearbeiding av stål 45 (se tabell 11.11).

5. Ved bearbeiding av titanlegeringer må man være spesielt oppmerksom på sikkerhetsproblemer, siden dannelsen av fine spon, og spesielt støv, kan føre til selvantennelse og intens forbrenning. I tillegg er støvete spon helseskadelig. Det er derfor ikke tillatt å arbeide med matinger mindre enn 0,08 mm/omdreininger, bruke stumpe verktøy med slitasje på mer enn 0,8...1,0 mm og med skjærehastigheter over 100 m/min, samt opphopning av flis i et stort volum (et unntak er gjort for legering VT1, bearbeiding av denne er tillatt ved skjærehastigheter opp til 150 m/min).

Prosessmedier er mye brukt ved prosessering av titanlegeringer (tabell 11.12).

Riktig valg av COTS kan øke verktøyets levetid med 1,5...3 ganger, redusere høyden på mikroruheter med 1,5...2 ganger. Et karakteristisk trekk ved bruken av COTS i behandlingen av titanlegeringer er den lave effektiviteten til tilsetningsstoffer som inneholder svovel, nitrogen og fosfor, siden disse elementene er svært løselige i titan. Mye mer effektive som tilsetningsstoffer er halogener, og først og fremst jod.

Mekanisk bearbeiding av titan er teknologisk prosess, hvor arbeidsstykket får ønsket form, størrelse og overflatefinish. Dette metallet er veldig slitesterkt, har utmerket korrosjonsbestandighet og er lett. Disse egenskapene er dens viktige fordeler og bestemmer det brede anvendelsesområdet for titanlegeringer og selve metallet i sin rene form. Det brukes oftest som et strukturelt materiale i:

  • rakett forskning;
  • produksjon av luftfartsutstyr;
  • marin skipsbygging.

Samtidig er det ganske vanskelig å samhandle med titan, det krever ikke bare dyrt utstyr med høy effekt, men også en profesjonell tilnærming. Stol derfor på utførelsen komplekst arbeid Det er bedre for erfarne spesialister fra Proflazermet-selskapet.

I vårt arbeid bruker vi avanserte teknologier, den nyeste laseren, slipemaskiner, kuttere og annet kraftig, presist utstyr, som garanterer kvaliteten på det endelige resultatet.

Det finnes flere typer bearbeiding av titan:

  • kutte;
  • fresing;
  • sliping;
  • boring

Hver av disse mekaniske behandlingene har sine egne egenskaper og vanskeligheter som må tas i betraktning når du utfører tildelte oppgaver. Dette er ikke bare valget av riktig utstyr, men også dens riktige konfigurasjon, hastigheten på å fullføre hver oppgave og andre parametere.

Titanskjæring: typer og funksjoner i prosessen

Metallkutting er den mest populære typen materialbehandling, da den lar deg få et arbeidsstykke av ønsket størrelse, og noen ganger form. Det finnes flere typer kutting av dette metallet, hvorav de mest populære er:

    • vannjet;
    • laser;
  • mekanisk påvirkning.

Sistnevnte metode brukes ekstremt sjelden, hovedsakelig hvis arbeidsstykkene er av liten tykkelse. Dessuten krever prosessen et stort antall etterbehandlingsoperasjoner og har mange kontraindikasjoner. Derfor kuttes titanemner i de fleste tilfeller ved hjelp av laserutstyr eller slipemidler.

Essensen av vannstråleskjæring er at metall kuttes under påvirkning av en veldig kraftig vannstråle, som faste slipende partikler tidligere ble plassert i. Teknikken har mange fordeler:

  • evnen til å skaffe arbeidsstykker av enhver kompleksitet;
  • høy hastighet av metallbehandling;
  • kuttet er rent, av høy kvalitet og krever ikke oppvarming av materialet;
  • minimum avfall;
  • Det er mulig å arbeide med titan arbeidsstykker av stor tykkelse.

Men vannstråleskjæring er en ganske dyr prosedyre, og dette er den eneste ulempen.

Laserskjæring av titanplater og emner innebærer bruk av en høyeffekts laserstråle, som takket være svært høye temperaturer fremmer metallet. I dette tilfellet, under prosessen, er temperatureffekten bare på kuttestedet, men ikke på selve metallet som helhet, på grunn av hvilket arbeidsstykket ikke er deformert. Som et resultat blir kuttet perfekt glatt, med en skjærenøyaktighet på opptil 0,05 mm er det ikke nødvendig med ytterligere behandling. Under kutting gjenstår et minimum av avfall, og hastigheten på prosessen er ganske høy. Metoden kjennetegnes ikke bare av høy kvalitet, men også av pålitelighet - med laserskjæring er det ingen defekter, og takket være et dataprogram kan du beregne den mest optimale layouten.

Milling titan produkter: behandling funksjoner

Fresing er prosessen med å påvirke metall med spesialverktøy - kuttere - for å gi arbeidsstykket ønsket form. Samtidig, ved hjelp av profesjonelt utstyr, er det mulig å oppnå høy presisjonsutførelse og produsere et stort antall perfekt nøyaktige identiske elementer.

For å sikre høykvalitets fresing av titanprodukter, anbefales det å følge noen tips:

  1. Hold kontaktområdet lite. En av egenskapene til dette metallet er dårlig varmeledningsevne. Når du arbeider med dette metallet, overføres hovedprosenten av varme til arbeidsverktøyet.
  2. Bruk kuttere med et stort antall tenner (ideelt ti eller flere). Dette vil eliminere behovet for å redusere fôret per tann og øke produktiviteten.
  3. Ved fresing, form flis etter "tykk til tynn"-prinsippet, dvs. Begynn å jobbe med maksimal skjæretykkelse, gradvis arbeid opp til minimum. Dermed vil tykke spon ved innløpet absorbere den genererte varmen, og tynne spon ved utløpet vil ikke feste seg.
  4. Utfør kutting i en bue. Dette vil ikke bare øke levetiden til verktøyet, men også forhindre rykkvis skjæring og sikre en gradvis økning i skjærekraften.
  5. Ved hver verktøyutgang fra materialet, fjern en 45-graders avfasning. Dette vil redusere skarpheten i overgangen og unngå skade på arbeidsstykkets overflate.
  6. Gi preferanse til kuttere som har en stor ekstra klaringsvinkel. Dermed vil det første området av kanten ta belastningen, og det neste vil øke gapet. Resultatet er økt produktivitet og verktøylevetid.
  7. Bruk et verktøy med mindre diameter enn sporet. Ved fresing av titanprodukter absorberes en stor mengde varme. Kutteren krever plass for å avkjøles. Ideelt sett bør diameteren på kutteren ikke overstige 70% av diameteren til det fremtidige sporet.

Boring

Boring er en type maskinering av materiale der, ved hjelp av en spesiell roterende skjæreverktøy, få hull med forskjellige diametre. Når du borer titan, fester små spon seg konstant til arbeidsflaten til verktøyet, noe som forårsaker mye ulempe under arbeidet. For å forhindre brudd på verktøyet, må borets utløpskanaler rengjøres konstant og raskt. Det anbefales å bruke øvelser laget av harde, slitesterke materialer.

Sliping

Sliping refererer til etterbehandlingstypen for bearbeiding av titan. Under prosessen fjernes et tynt lag av metall fra overflaten av en del eller arbeidsstykke, som det brukes slipende stoffer til. For titanprodukter er dette spesielt viktig på grunn av de spesifikke egenskapene til selve materialet, samt titanlegeringer. Ulike defekter dannes ofte på overflaten. I tillegg vises ofte brennmerker på titanlegeringer. Alt dette påvirker utmattelsesegenskapene til ferdige produkter og reduserer kvaliteten.

For å minimere risikoen for et negativt resultat, utføres sliping av titanprodukter og arbeidsstykker ved lave maskinhastigheter, ved bruk av spesielle moduser. Alternativt kan styrken til det ferdige produktet økes ved plastisk deformasjon. Etter sliping må arbeidsstykket kontrolleres for eventuelle feil, inkludert brannskader.

På siste etappe For sliping kan du også bruke silisiumhjul eller kontinuerlige slipebånd, som vil gjøre metalloverflaten perfekt flat og glatt.

Hovedproblemer som kan oppstå ved bearbeiding av titan

Mekanisk bearbeiding av titan er en kompleks teknologisk prosess. Hovedproblemene som utøveren kan støte på er metallets lave varmeledningsevne, samt dets høye tendens til å feste seg og skrape. Derfor, for å minimere ulempene under bearbeiding av titan-arbeidsstykker, anbefales det å bruke kjølevæsker.

Et annet problem som ofte oppstår under bearbeiding er vibrasjoner. For å forhindre det, anbefales det å øke stivheten til festingen av deler. For eksempel har flertrinns feste vist seg godt, der arbeidsstykkene skal plasseres så nær spindelen som mulig. Dette vil også redusere noe av vibrasjonen.

En betydelig fare for strekkherding av ferdige deler kan oppstå på grunn av den store varmeavgivelsen i skjæresonen. Titanlegeringer, som selve metallet i sin rene form, beholder utmerket styrke og hardhet selv ved høye temperaturer, som et resultat av at arbeidsverktøyet blir utsatt for kraftig støt og utrolig belastning. Til vellykket arbeid og høy effektivitet, anbefales det å bruke kun utstyr av høy kvalitet fra populære produsenter.

Valget av riktig driftsmodus, samt riktig konfigurasjon av arbeidsverktøy, er også viktig. For eksempel, hvis innsatsene er feil installert i kutterkroppen, kan alle skjærekanter raskt svikte.

Proflazermet-selskapet tilbyr rimelige priser for maskinering av titan og andre metaller ved hjelp av moderne metoder. Vi garanterer hver av våre kunder:

  • hjelp til å utarbeide tekniske spesifikasjoner, individuell utvikling av tegninger;
  • korteste ordreoppfyllelsestid;
  • profesjonell tilnærming til hver bestilling;
  • garanti for alt utført arbeid.

Titanfresing krever visse betingelser

Sammenlignet med de fleste andre metaller, titan maskinering stiller høyere krav og legger flere restriksjoner. Titanlegeringer har egenskaper som kan påvirke både skjæreprosessen og skjærematerialet betydelig. Hvis verktøyet og skjæreforholdene er valgt riktig, samt med god maskinstivhet og pålitelighet av arbeidsstykkefesting, vil prosessen titan prosessering vil være svært effektiv. Mange av problemene som tradisjonelt oppstår ved bearbeiding av titan kan unngås. Det er bare nødvendig å overvinne innflytelsen som egenskapene til titan har på prosessprosessen.

Mange av egenskapene som gjør titan til et så attraktivt komponentmateriale påvirker også bearbeidbarheten, inkludert:

  • høy styrke-til-vekt-forhold, med dens tetthet vanligvis bare 60 prosent av stål,
  • har en lavere elastisitetsmodul og er mer formbar enn stål,
  • har høyere korrosjonsbestandighet enn rustfritt stål,
  • lav varmeledningsevne.

Disse egenskapene gjør at titan genererer relativt høye og konsentrerte skjærekrefter under bearbeiding. Dette forårsaker vibrasjoner under bearbeiding, noe som fører til rask slitasje på skjærekanten. I tillegg er titan en dårlig varmeleder. Derfor krever titanbehandling høy rød motstand fra verktøymaterialet.

Vanskeligheter med å bearbeide titan

Det er generelt akseptert at titan er vanskelig å bearbeide effektivt. Men dette er ikke typisk for behandlingsmetoder. Vanskelighetene oppstår blant annet fordi titanbearbeiding er et nytt felt og lite erfaring er samlet på det. I tillegg er problemer ofte relativ karakter- sammenlignet med forventninger eller annen erfaring, spesielt når denne erfaringen gjelder bearbeiding av materialer som støpejern eller lavlegert stål, som har lavere krav og er mer tilgivende for feil. Titan kan også være vanskelig å bearbeide sammenlignet med enkelte rustfrie stål.

Selv om titan typisk må maskineres med forskjellige hastigheter og matinger, og med en rekke forholdsregler, sammenlignet med andre materialer, kan det være ganske enkelt å maskinere. Hvis den stive titandelen er festet sikkert på en maskin med tilstrekkelig kraft, i god stand og utstyrt med en ISO 50 konisk spindel med et kort verktøyoverheng, bør det ikke være noen problemer - forutsatt at riktig skjæreverktøy er valgt.

Men ideelle, stabile forhold er ikke alltid til stede ved fresing. I tillegg har mange titandeler komplekse former med små, smale eller store og dype lommer, tynne vegger og avfasninger. Vellykket bearbeiding av disse formene krever uunngåelig et lengre verktøy, noe som kan føre til verktøydeformasjon. Potensielle vibrasjonsproblemer er mer vanlig ved bearbeiding av titan.

Bekjempe vibrasjoner og varme

Andre faktorer som er tilstede under mindre enn ideelle forhold inkluderer det faktum at de fleste maskiner er utstyrt med ISO 40 koniske spindler. På grunn av mengden bruk disse maskinene får, forblir de ikke nye lenge. I tillegg, designfunksjoner arbeidsstykket gjør det ofte vanskelig å effektivt feste det til maskinen. Maskinering involverer vanligvis riller, konturer eller kanter, noe som kan – men ikke bør – forårsake vibrasjoner. Derfor er det nødvendig å hele tiden iverksette tiltak for å forhindre det, om mulig øke stivheten til festedelen. En måte å løse problemet på er fastspenning av arbeidsstykker i flere trinn, hvor arbeidsstykkene er plassert nærmere spindelen, noe som reduserer vibrasjonen.

Fordi titan forblir hardt og sterkt ved høye temperaturer, blir innsatsens skjærekant utsatt for kraftige krefter og belastninger. I dette tilfellet genereres en betydelig mengde varme i skjæresonen, noe som betyr at det er fare for strekkherding av delen. Derfor er riktig valg av legeringskvalitet og skjærgeometri nøkkelen til vellykket maskinering. Historisk sett har finkornede ubelagte karbidkvaliteter prestert godt i titanbearbeiding, og i dag kan PVD-belagte innsatser forbedre effektiviteten betydelig.

Nødvendige betingelser for beregninger av skjæreforhold

Nøyaktigheten til den radielle og aksiale utløpet av verktøyene har også veldig viktig. Hvis for eksempel innsatsene ikke sitter riktig i kutterkroppen, kan alle skjærekanter raskt bli skadet. Lave toleranser ved fremstilling av kutterkropper eller holdere, graden av slitasje, tilstedeværelsen av defekter eller dårlig kvalitet på holderen eller slitasje på maskinspindelen har større innvirkning på verktøyets levetid ved bearbeiding av titan. På grunn av disse faktorene ble det observert en reduksjon i motstand på opptil 80 %.

Mens positive skråvinkelgeometrier generelt er foretrukket, er verktøy med litt mer negative skråvinkler i stand til å skjære med betydelig høyere matehastigheter, som kan nå 0,5 mm per tann. I dette tilfellet er stivheten til maskinen og påliteligheten til å sikre arbeidsstykket svært viktig.

Ved ruting av dype lommer er det nyttig å bruke forskjellige verktøylengder ved hjelp av adaptere i stedet for å utføre hele operasjonen med ett langt verktøy.

Minimum anbefalt mating ved fresing av titan er vanligvis 0,1 mm per tann. Spindelhastigheten kan også reduseres for å gå tilbake til den opprinnelige matingen. En feil valgt spindelhastighet kan redusere verktøyets levetid med 95 % ved minimum mating per tann.

Når stabile forhold er oppnådd, kan spindelhastigheten og matingen økes proporsjonalt for å oppnå optimal effektivitet. En annen løsning er å fjerne noen få innsatser fra kutteren eller velge en kutter med færre innsatser.