Neden titanyum alaşımının işlenmesi zor bir malzeme olduğunu düşünüyoruz? İşleme mekanizması ve olgusunun derinlemesine anlaşılmaması nedeniyle.
1. Titanyum İşlemenin Fiziksel Olayları
Titanyum alaşımı işlemenin kesme kuvveti, aynı sertliğe sahip çeliğinkinden sadece biraz daha yüksektir, ancak titanyum alaşımının işlenmesinin fiziksel olgusu, titanyum alaşımının işlenmesinin büyük zorluklarla karşı karşıya kalmasına neden olan çeliğin işlenmesinden çok daha karmaşıktır.
Çoğu titanyum alaşımının ısıl iletkenliği çok düşüktür; çeliğin yalnızca 1/7'si ve alüminyumun 1/16'sı. Bu nedenle, titanyum alaşımının kesilmesi işleminde üretilen ısı, iş parçasına hızlı bir şekilde aktarılmayacak veya talaşlar tarafından alınmayacak, kesme alanında birikecek ve üretilen sıcaklık 1000 ° C'ye kadar yükselebilecek ve bu da ısı kaybına neden olacaktır. Aletin kesici kenarı hızla aşınır, çatlar ve ölür. Kenarda talaş birikmesi, aşınmış kenarların hızla ortaya çıkması, kesme bölgesinde daha fazla ısı üreterek takım ömrünü daha da kısaltır.
Kesme işlemi sırasında oluşan yüksek sıcaklık aynı zamanda titanyum alaşımlı parçaların yüzey bütünlüğünü de tahrip eder, bu da parçanın geometrik doğruluğunda bir azalmaya ve yorulma mukavemetini ciddi şekilde azaltan bir iş sertleşmesi olayına neden olur.
Titanyum alaşımlarının esnekliği parça performansı açısından faydalı olabilir ancak kesme sırasında iş parçasının elastik deformasyonu titreşimin önemli bir nedenidir. Kesme basıncı "elastik" iş parçasının takımı terk etmesine ve geri sıçramasına neden olur, böylece takım ile iş parçası arasındaki sürtünme kesme eyleminden daha büyük olur. Sürtünme işlemi aynı zamanda ısı üretir ve bu da titanyum alaşımlarının zayıf termal iletkenliği sorununu ağırlaştırır.
Kolayca deforme olabilen ince duvarlı veya halka şeklindeki parçaların işlenmesi sırasında bu sorun daha da ciddi hale gelir. Titanyum alaşımlı ince duvarlı parçaların beklenen boyutsal doğrulukta işlenmesi kolay bir iş değildir. Çünkü iş parçası malzemesi takım tarafından itildiğinde, ince duvarın lokal deformasyonu elastik aralığı aşarak plastik deformasyona neden olur ve kesme noktasındaki malzeme mukavemeti ve sertliği önemli ölçüde artar. Bu sırada başlangıçta belirlenen kesme hızında işleme çok yüksek hale gelir ve bu da takımın keskin bir şekilde aşınmasına yol açar.
Titanyum alaşımlarının işlenmesindeki zorluğun “suçlusu” “ısı”dır!
2. Titanyum alaşımlarının işlenmesine yönelik teknolojik bilgi birikimi
Titanyum alaşımlarının işleme mekanizmasının anlaşılması ve geçmiş deneyimlere dayanarak, titanyum alaşımlarının işlenmesine yönelik ana proses bilgisi aşağıdaki gibidir:
(1) Kesme kuvvetini, kesme ısısını ve iş parçasının deformasyonunu azaltmak için pozitif açılı geometriye sahip kesici uçlar.
(2) İş parçasının sertleşmesini önlemek için sabit ilerlemeyi koruyun. Kesme işlemi sırasında takım her zaman ilerleme durumunda olmalıdır. Frezeleme sırasında radyal kesme miktarı ae yarıçapın %30'u kadar olmalıdır.
(3) İşleme sürecinin termal stabilitesini sağlamak ve iş parçası yüzeyinin aşırı sıcaklıktan dolayı dejenerasyonunu ve takım hasarını önlemek için yüksek basınçlı ve geniş akışlı kesme sıvısı kullanılır.
(4) Bıçağın kesici kenarını keskin tutun, kör bıçaklar ısı oluşumuna ve aşınmaya neden olur ve bu da bıçakların kolayca arızalanmasına neden olabilir.
(5) Titanyum alaşımının mümkün olan en yumuşak halinde işlenmesi, malzemenin sertleştikten sonra işlenmesi daha zor hale geldiğinden, ısıl işlem malzemenin mukavemetini arttırır ve bıçağın aşınmasını arttırır.
(6) Kesme kenarında mümkün olduğu kadar fazla kesim yapmak için geniş bir köşe radyüsü veya pah kullanın. Bu, her noktada kesme kuvvetini ve ısıyı azaltabilir ve yerel kırılmayı önleyebilir. Titanyum alaşımlarını frezelerken, kesme parametreleri arasında kesme hızı, takım ömrü vc üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve bunu radyal kesme miktarı (freze derinliği) ae takip eder.
Xinfa CNC takımları kaliteli ve düşük fiyat özelliklerine sahiptir. Ayrıntılar için lütfen şu adresi ziyaret edin:
CNC Araçları Üreticileri - Çin CNC Araçları Fabrikası ve Tedarikçileri (xinfatools.com)
3. Bıçaktan başlayarak titanyum işleme problemlerinin çözülmesi
Titanyum alaşımının işlenmesi sırasında meydana gelen bıçak kanalı aşınması, genellikle önceki işlemin bıraktığı sertleşmiş tabakanın neden olduğu, kesme derinliği boyunca arka ve ön kısımdaki lokal aşınmadır. 800°C'yi aşan işleme sıcaklığında takım ile iş parçası malzemesi arasındaki kimyasal reaksiyon ve difüzyon da kanal aşınmasının oluşmasının nedenlerinden biridir. Çünkü işleme sırasında iş parçasının titanyum molekülleri bıçağın ön kısmında birikir ve yüksek basınç ve yüksek sıcaklık altında bıçağa "kaynatılır" ve talaşlı kenar oluşturulur. Talaşlı kenar kesici kenardan sıyrıldığında kesici ucun karbür kaplamasını kaldırır, dolayısıyla titanyum işleme özel kesici uç malzemeleri ve geometrileri gerektirir.
4. Titanyum işlemeye uygun takım yapısı
Titanyum alaşımı işlemenin odak noktası ısıdır. Isının hızlı bir şekilde uzaklaştırılması için büyük miktarda yüksek basınçlı kesme sıvısının kesici kenara zamanında ve doğru bir şekilde püskürtülmesi gerekir. Piyasada titanyum alaşımlarının işlenmesi için özel olarak kullanılan frezelerin benzersiz yapıları bulunmaktadır.
Gönderim zamanı: Ağu-09-2023
