A titánötvözet nehezen-megmunkálható-anyag?

Miért gondoljuktitánötvözeteknehéz megmunkálni? Mert előfordulhat, hogy nem ismerjük mélyen megmunkálási mechanizmusaikat és jelenségeiket.

1. Fizikai jelenségek a titán megmunkálásában

A titánötvözet megmunkálása során a forgácsolóerő csak valamivel nagyobb, mint az azonos keménységű acélé. A titánötvözetek megmunkálásával kapcsolatos fizikai jelenségek azonban sokkal összetettebbek, mint az acélé, ami rendkívül megnehezíti a titánötvözetek megmunkálását.

A legtöbb titánötvözet nagyon alacsony hővezető képességgel rendelkezik, mindössze 1/7-e az acélnak és 1/16-a az alumíniumnak. Ezért a titánötvözetek forgácsolása során keletkező hő nem kerül gyorsan a munkadarabra, vagy a forgácsok elhordják, hanem felhalmozódnak a vágási területen. Az így létrejövő hőmérséklet elérheti az 1000 fokot is, ami gyors kopást, repedést és-felhalmozódott élképződést okoz a szerszámon. A kopott szerszámélek gyors megjelenése tovább növeli a hőt a vágási területen, tovább lerövidítve a szerszám élettartamát.

2. Titánötvözetek megmunkálási technikái

A titánötvözetek megmunkálási mechanizmusának megértése és a múltbeli tapasztalatok alapján a titánötvözetek fő megmunkálási technikái a következők:

(1) Használjon pozitív szöggeometriájú lapkákat a vágási erő, a vágási hő és a munkadarab deformációjának csökkentése érdekében.

(2) Tartson állandó előtolási sebességet a munkadarab megkeményedésének elkerülése érdekében. A szerszámnak mindig előtolási állapotban kell lennie a vágási folyamat során. A radiális vágásmélység (a_e) marás közben a sugár 30%-a legyen.

(3) Használjon nagy-nyomású, nagy-áramú- vágófolyadékot, hogy biztosítsa a termikus stabilitást a megmunkálás során, és megelőzze a munkadarab felületének deformálódását és a szerszám túlzott hőmérséklet miatti károsodását.

(4) Tartsa élesen a betét széleit. Az unalmas szerszámok hőfelhalmozódást és kopást okoznak, ami könnyen a szerszám meghibásodásához vezet.

(5) A megmunkálást lehetőség szerint a titánötvözet legpuhább állapotában kell elvégezni, mivel az edzett anyagok megmunkálása nehezebbé válik. A hőkezelés növeli az anyag szilárdságát, de növeli a lapkakopást is.

(6) Használjon nagy csúcssugarat vagy letört bemenetet, hogy a vágóél a lehető legnagyobb részét engedje be a vágófelületbe. Ez minden ponton csökkenti a vágási erőt és a hőt, megakadályozva a helyi törést. Titánötvözetek marásakor a különféle forgácsolási paraméterek közül a forgácsolási sebességnek van legnagyobb hatása a szerszám élettartamára (vc), ezt követi a sugárirányú fogásmélység (ae).

3. A titán megmunkálási kihívásainak megoldása a műszerbetétek kezelésével

A titánötvözet megmunkálása során a forgácsoló lapkákon kialakuló kopás a vágási mélység irányában lokalizált kopás, amely mind az elülső, mind a hátsó felületen előfordul. Gyakran a korábbi megmunkálási műveletekből visszamaradt edzett réteg okozza. A szerszám és a munkadarab anyaga közötti kémiai reakció és diffúzió 800 fokot meghaladó megmunkálási hőmérsékleten szintén hozzájárul. A megmunkálás során a munkadarabból származó titánmolekulák felhalmozódnak a lapka elülső felületén, és nagy nyomáson és hőmérsékleten a vágóélhez "hegesztenek", felépített élt alkotva. Amikor ez a felépített él-leválik a vágóélről, elviszi a betét keményfém bevonatát. Ezért a titánötvözet megmunkálása speciális lapkaanyagokat és geometriákat igényel.

4. Titán megmunkálására alkalmas szerszámszerkezetek

A titánötvözet megmunkálásának középpontjában a hő áll. Nagy mennyiségű nagynyomású vágófolyadékot kell gyorsan és pontosan permetezni a vágóélre a hő gyors eltávolítása érdekében. A piacon egyedi szerkezetű, kifejezetten titánötvözet megmunkálására tervezett szármarók állnak rendelkezésre.

Titanium Grade 2 Hexagon Nut DIN934 Anodized Titanium Bolts M6 M8