Pred tem so se nekatere stranke posvetovale o titanovi zlitini in menijo, da je predelava titanove zlitine še posebej težavna.Zdaj bodo kolegi iz tehnološkega oddelka RSM z vami povedali, zakaj menimo, da je titanova zlitina težko obdelati?Zaradi pomanjkanja globokega razumevanja njegovega mehanizma in pojava obdelave.
1. Fizikalni pojavi pri obdelavi titana
Rezalna sila titanove zlitine je le malo večja kot pri jeklu z enako trdoto, vendar je fizikalni pojav obdelave titanove zlitine veliko bolj zapleten kot pri obdelavi jekla, zaradi česar se obdelava titanove zlitine sooča z velikimi težavami.
Toplotna prevodnost večine titanovih zlitin je zelo nizka, le 1/7 jekla in 1/16 aluminija.Zato toplota, ki nastane v procesu rezanja titanove zlitine, ne bo hitro prenesena na obdelovanec ali odvzeta z odrezki, ampak se bo koncentrirala v območju rezanja, ustvarjena temperatura pa je lahko tudi do 1000 ℃ ali več, tako da se lahko rezalni rob orodja hitro obrabi, poči in ustvari tumorje z odrezki.Hitro obrabljen rezalni rob lahko povzroči tudi več toplote v območju rezanja, kar dodatno skrajša življenjsko dobo orodja.
Visoka temperatura, ki nastane v procesu rezanja, prav tako uniči površinsko celovitost delov iz titanove zlitine, kar vodi do zmanjšanja geometrijske natančnosti delov in pojava pojava utrjevanja, ki resno zmanjša njihovo odpornost proti utrujenosti.
Elastičnost titanove zlitine je lahko koristna za delovanje delov, vendar je v procesu rezanja elastična deformacija obdelovanca pomemben razlog za vibracije.Rezalni pritisk povzroči, da se "elastični" obdelovanec loči od orodja in odbije, tako da je trenje med orodjem in obdelovancem večje od učinka rezanja.Proces trenja ustvarja tudi toploto, ki poslabša slabo toplotno prevodnost titanovih zlitin.
Ta problem postaja vedno bolj resen pri obdelavi tankostenskih ali obročastih delov, ki se zlahka deformirajo.Tankostenske dele iz titanove zlitine ni lahko obdelati do pričakovane dimenzijske natančnosti.Ko orodje potisne material obdelovanca, je lokalna deformacija tanke stene presegla elastično območje in pride do plastične deformacije, trdnost in trdota materiala na rezalni točki pa se znatno povečata.V tem času bo prvotno določena hitrost rezanja postala previsoka, kar bo dodatno povzročilo močno obrabo orodja.
“Vročina” je “krivec” titanove zlitine, ki jo je težko obdelati!
2. Procesni nasveti za obdelavo titanove zlitine
Na podlagi razumevanja mehanizma obdelave titanove zlitine v kombinaciji s prejšnjimi izkušnjami je glavno tehnološko znanje in izkušnje za obdelavo titanove zlitine naslednje:
(1) Rezilo s pozitivno geometrijo kota se uporablja za zmanjšanje rezalne sile, rezalne toplote in deformacije obdelovanca.
(2) Ohranite stabilno podajanje, da preprečite utrjevanje obdelovanca.Orodje mora biti med postopkom rezanja vedno v stanju podajanja.Količina radialnega rezanja ae med rezkanjem mora biti 30 % polmera.
(3) Rezalna tekočina z visokim tlakom in velikim pretokom se uporablja za zagotovitev toplotne stabilnosti obdelovalnega procesa in preprečevanje poslabšanja površine obdelovanca in poškodb orodja zaradi previsoke temperature.
(4) Rezilo naj bo ostro.Topo orodje je vzrok za akumulacijo toplote in obrabo, ki preprosto povzroči okvaro orodja.
(5) Kolikor je mogoče, ga je treba obdelati v mehkem stanju titanove zlitine.Ker je material po utrjevanju težje obdelati, toplotna obdelava izboljša trdnost materiala in poveča obrabo rezila.
(6) Za rezanje uporabite velik polmer loka konice orodja ali posneti rob in v rezanje vstavite čim več rezil.To lahko zmanjša rezalno silo in toploto na vsaki točki ter prepreči lokalne poškodbe.Pri rezkanju titanove zlitine ima rezalna hitrost velik vpliv na življenjsko dobo orodja vc, čemur sledi radialno rezanje (globina rezkanja) ae.
3. Težave pri obdelavi titana rešujte z rezila
Obraba utora rezila med obdelavo titanove zlitine je lokalna obraba zadnje in sprednje strani vzdolž globine reza, ki jo pogosto povzroči utrjena plast, ki je ostala po prejšnji obdelavi.Kemična reakcija in difuzija materiala orodja in obdelovanca pri temperaturi obdelave nad 800 ℃ je tudi eden od razlogov za nastanek obrabe utorov.Ko se titanove molekule obdelovanca med obdelavo naberejo pred rezilom, se pod visokim tlakom in visoko temperaturo »privarijo« na rezilo ter tvorijo tumor, ki se kopiči odrezke.Ko se ostružki odluščijo z rezila, se z rezila odstrani nanos cementnega karbida.Zato obdelava titanove zlitine zahteva posebne materiale za rezila in geometrijske oblike.
Čas objave: 27. september 2022