لماذا سبيكة التيتانيوم من الصعب العمل؟
1. الظواهر الفيزيائية لمعالجة التيتانيوم
قوة القطع من سبائك التيتانيوم هي أعلى قليلا فقط من أن من الفولاذ من نفس صلابة، ولكن الظواهر الفيزيائية لتصنيع سبائك التيتانيوم أكثر تعقيدا بكثير من تلك من الفولاذ، مما يجعل تصنيع سبائك التيتانيوم صعبة للغاية.
الموصلية الحرارية لمعظم سبائك التيتانيوم منخفضة جدًا ، فقط 1/7 من الصلب و 1/16 من الألومنيوم ، وبالتالي ، لا يتم نقل الحرارة الناتجة أثناء قطع سبائك التيتانيوم بسرعة إلى الشغل أو أخذها بعيدًا بواسطة الرقائق ، ولكن تركز في منطقة القطع ، ويمكن أن تكون درجة الحرارة الناتجة عالية تصل إلى 1000 درجة مئوية أو أكثر ، بحيث تتآكل حافة القطع بسرعة ، التقطيع وتوليد الورم رقاقة، والظهور السريع للحواف البالية، ولكن أيضا جعل منطقة القطع لتوليد المزيد من الحرارة، وزيادة تقليل حياة الأداة.
تدمر درجات الحرارة المرتفعة الناتجة أثناء عملية القطع أيضًا سلامة سطح جزء سبيكة التيتانيوم ، مما يؤدي إلى انخفاض 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 ، فإن التشوه المرن للشغل هو سبب مهم للاهتزاز.يتسبب ضغط القطع في ترك الشغل "المرن" للأداة والارتداد ، مما يسبب احتكاكًا أكبر بين الأداة والشغل من عمل القطع.كما تولد عملية الاحتكاك الحرارة ، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة ضعف الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم.
تتفاقم هذه المشكلة عندما تكون معالجة الأجزاء القابلة للتشوه ، مثل الأجزاء ذات الجدران الرقيقة أو على شكل حلقة ، وتصنيع أجزاء التيتانيوم ذات الجدران الرقيقة إلى دقة الأبعاد المطلوبة ليست مهمة سهلة.عندما يتم دفع مادة الشغل بعيدًا عن الأداة ، يتجاوز التشوه المحلي للجزء ذي الجدران الرقيقة النطاق المرن ، مما يؤدي إلى تشوه بلاستيكي وزيادة كبيرة في قوة المواد وصلابتها عند نقطة القطع.عند هذه النقطة ، تصبح الآلات بسرعة القطع المنشأة أصلاً عالية جدًا ، مما يؤدي إلى ارتداء الأداة السريع.
"الحرارة" هي "المذنب" من سبيكة التيتانيوم الصعبة في معالجتها!
2. المعرفة العملية لتصنيع سبائك التيتانيوم
استنادًا إلى فهم آلية معالجة سبيكة التيتانيوم ، إلى جانب الخبرة السابقة ، فإن نصائح العملية الرئيسية لمعالجة سبيكة التيتانيوم هي كما يلي:
(1)اعتماد إدراجات مع هندسة زاوية إيجابية للحد من قوة القطع ، الحرارة القطع ، وتشوه الشغل.
(2)الحفاظ على تغذية ثابتة لتجنب تصلب الشغل ، يجب أن تكون الأداة دائمًا في حالة التغذية أثناء عملية القطع ، ويجب أن يكون الأكل الشعاعي 30٪ من نصف قطر عند الطحن.
(3)اعتماد سائل القطع عالي الضغط وعالي التدفق لضمان الاستقرار الحراري لعملية التصنيع ومنع تدهور السطح وتلف الأداة الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة.
(4)حافظ على حافة القطع للشفرة حادة ، وأداة مملة هي سبب تراكم الحرارة والارتداء ، مما يمكن أن يؤدي إلى فشل الأداة.
(5)آلة سبيكة التيتانيوم في أضعف حالتها الممكنة ، حيث تصبح المواد الصلبة أكثر صعوبة في الآلة والمعالجة الحرارية تزيد من قوة المادة وتزيد من ارتداء الإدراج.
(6)استخدم نصف قطر طرف كبير أو شطوفات لقطع في، ووضع أكبر قدر ممكن من حافة 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 عمر الأداة vc من جميع معلمات القطع ، تليها أداة شعاعية الأكل (عمق الطحن) ae.
3. حل مشاكل تصنيع التيتانيوم من بداية الشفرة.
يتم توطين ارتداء الأخدود الإدراج الذي يحدث أثناء معالجة التيتانيوم خلفا وأمام على طول عمق القطع وغالبا ما يكون ناتجا عن طبقة صلبة متبقية من المعالجة السابقة.تساهم التفاعلات الكيميائية والانتشار بين الأداة ومواد الشغل في درجات حرارة المعالجة التي تزيد عن 800 درجة مئوية أيضًا في تكوين ارتداء الأخدود.خلال عملية المعالجة ، تتراكم جزيئات التيتانيوم من الشغل على الجزء الأمامي من الإدراج ويتم "لحامها" على الحافة المتطورة عند الضغط العالي ودرجة الحرارة ، مما يشكل ورمًا رقاقة.عندما تتم إزالة الورم من حافة القطع ، فإنه يأخذ طلاء الكربيد للإدراج معه ، لذلك تتطلب معالجة التيتانيوم مواد وهندسة إدراج خاصة.
4. هيكل أداة مناسبة للتصنيع التيتانيوم
النقطة المحورية لتصنيع التيتانيوم هي الحرارة ، ويجب حقن كميات كبيرة من سائل القطع عالي الضغط على حافة القطع في الوقت المناسب ودقيق من أجل إزالة الحرارة بسرعة.هناك تكوينات فريدة من نوعها من قواطع الطحن في السوق التي تم تصميمها خصيصا لتصنيع التيتان.
