obróbka cnc · 2021年11月25日 0

Zoptymalizuj metodę wykańczania stopu tytanu

Tytan jest powszechnie stosowany w produkcji krytycznych komponentów lotniczych i sprzętu medycznego. Ma wysoki stosunek wytrzymałości do masy i doskonałą odporność na korozję, dzięki czemu nadaje się do konstrukcji cienkościennych.

Nie jest tajemnicą, że stopy tytanu są trudne w obróbce, zwłaszcza w porównaniu ze zwykłą stalą i stalą nierdzewną. Ma słabą przewodność cieplną i generuje dużą siłę skrawania oraz ciepło na krawędzi skrawającej. Ten materiał ma duże zapotrzebowanie na narzędzia skrawające. Niewłaściwe postępowanie spowoduje przedwczesne zużycie narzędzia i słabą jakość powierzchni.

Dokładne toczenie tytanu musi być procesem mokrym. Precyzyjne chłodziwo ma oczywiste zalety, zwłaszcza że może być kierowane na obszar skrawania. Zdjęcie dzięki uprzejmości Sandvik Coromant.

Niski moduł sprężystości spowoduje odskok większych części tych materiałów. Ta modułowość jest jedną z zalet materiałów, zwłaszcza w przypadku konstrukcyjnych elementów lotniczych, które wymagają takiej mobilności. Stanowi to jednak wyzwanie dla obróbki, co zwykle powoduje drgania narzędzia, drgania i słabe wykończenie powierzchni.

Edwin Tonne, ekspert ds. szkoleń i techniki w Horn USA Inc. we Franklin w stanie Tennessee, powiedział: „Tytan zwykle nie ścina się skutecznie, więc odbicia materiału i kontrola wymiarów części są trudniejsze”. Staranna konserwacja może rozwiązać ten problem. Ponadto podczas procesu wykańczania siła i ciepło są skoncentrowane na niewielkiej części krawędzi skrawającej, co łamie krawędź skrawającą szybciej niż inne materiały. ”

Niektóre zastosowania, zwłaszcza krytyczne komponenty w przemyśle lotniczym, mają surowe wymagania dotyczące integralności powierzchni. Wiele sklepów od wielu lat wdrożyło niezawodne i sprawdzone procesy. Procesy te mogą być uruchomione, ale wraz z rozwojem najnowszych narzędzi zwykle pojawiają się lepsze lub większe możliwości produkcyjne, zwłaszcza te związane z wykańczaniem.

Zoptymalizuj metodę wykańczania stopu tytanu

Kevin Burton, ekspert ds. produktów i zastosowań tokarskich w Sandvik Coromant w Mississauga, Ontario, powiedział: „Widzieliśmy wiele sklepów, które niechętnie zmieniają obecny proces, nawet jeśli oznacza to lepsze. To samo dotyczy obróbka powierzchniowa.” „Jeśli w certyfikowanym procesie wykorzystywane są ostrza z węglików spiekanych niepowlekanych, to z punktu widzenia czasu i finansów sklep może nie chcieć przestawić się na ostrza powlekane lub diamentowe ze względu na dodatkowe koszty. W przypadku ocen sytuacja jest taka sama. Wraz z pojawieniem się nowej generacji gatunków, choć zwykle mają te same elementy, ale z różnymi procentami, niektóre kolory wyglądają inaczej. Jednak sklepy zwykle martwią się o powłokę pozostawioną na powierzchni części ”.

Burton zwrócił uwagę, że chociaż obecny proces może trwać, modernizacja do nowych narzędzi skrawających z różnymi powłokami lub gatunkami może znacznie zwiększyć produktywność i poprawić jakość powierzchni.

Wybierz odpowiednie ostrze

Niepowlekane ostrza ze stopu tytanu są używane w sklepach od wielu lat, a wiele z nich jest nadal w użyciu. Istnieje jednak wiele różnych rodzajów tytanu i należy wziąć pod uwagę inne czynniki, aby uzyskać lepsze wykończenie powierzchni podczas toczenia.

Eksperci zalecają stosowanie ostrza powlekanego metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD), ponieważ jest ono cieńsze. W przypadku tytanu nie zaleca się stosowania grubych powłok ze względu na możliwe reakcje chemiczne. Obecnie wiele powłok zawiera tytan, na przykład TiCN do chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Dlatego zwykle zaleca się PVD.

„Powłoka PVD ma wysoką odporność na temperaturę i smarowność, co może zmniejszyć akumulację krawędzi i ciepła” – powiedział Tonne. „Jeśli chodzi o ostrza, najlepszy kształt jest okrągły, ale ze względu na kształt części zwykle jest to niepraktyczne. Ostrza C lub W mogą zapewnić najlepsze wykończenie dzięki szczelinom w części. W przypadku ostrzy ujemnych upewnij się, że top Kąt natarcia jest dodatni. Jeśli wymagane są wąskie tolerancje, pełne szlifowanie ostrza może poprawić wyniki.”

Toczenie tytanu

Geometria Boehlerit MT jest używana do toczenia tytanu. Zdjęcie dzięki uprzejmości Horna.

Tonne zauważył, że ludzie błędnie myślą, że warsztat może używać ostrzy do obróbki zgrubnej do wykańczania. Geometria i przygotowanie krawędzi są specjalnie zaprojektowane do danego zastosowania, dlatego zaleca się skonsultowanie się z dostawcą narzędzia w sprawie najlepszego ostrza zamiast ostrza ogólnego przeznaczenia.

Do wykańczania Burton zaleca stosowanie płytek z polikrystalicznego diamentu (PCD), ponieważ prędkość powierzchniowa jest znacznie wyższa, co oczywiście znacznie zmniejszy obróbka tytanu czas. Zwrócił jednak uwagę, że niektóre sklepy mają trudności z akceptacją wizualnych różnic na powierzchni.

Burton powiedział: „Kiedy zaczęliśmy wykańczać PCD, wyglądał on zupełnie inaczej niż inne ostrza”. „Tytan wygląda naprawdę dobrze wypolerowany, prawie ma hartowaną stal, super wykończony wygląd”.

Dlaczego wycieraczka?

Podobnie jak pióra PCD, wycieraczki są pierwszym wyborem w stabilnych warunkach i zaleca się używanie wycieraczek, gdy tylko jest to możliwe.

Burton powiedział: „Zauważyliśmy to, kiedy wprowadziliśmy wycieraczkę wiele lat temu”. „Ze względu na załamanie światła wycieraczka tworzy inaczej wyglądającą powierzchnię, która wygląda jak w skali szarości. Jednak po zmierzeniu jakość powierzchni jest nadal lepsza. Jest to wyzwanie, które wiele sklepów musi zrozumieć i przezwyciężyć. ”

Wipery są uważane głównie za ostrza obrabiane z dużym posuwem. Za ich pomocą warsztat może zwiększyć prędkość posuwu, skracając tym samym czas skrawania i skutecznie wydłużając żywotność narzędzia. Jednakże, jeśli zgarniacz jest używany z normalną prędkością posuwu, warsztat może uzyskać znaczną poprawę jakości powierzchni.

Burton powiedział: „Zasadą jest, że przy zachowaniu normalnej szybkości posuwu, wykończenie powierzchni będzie dwa razy większe niż w oryginale; a podwojenie szybkości posuwu utrzyma normalne wykończenie powierzchni”.

Wtyczka wycieraczki jest zbudowana na wielu dodatkowych promieniach. Dzięki temu powierzchnia łączenia jest dłuższa, co również pozytywnie wpływa na powierzchnię. Dłuższe złącza wpływają również na siłę skrawania i wrażliwość na wibracje.

Chłodziwo o wysokiej precyzji

Dokładne toczenie tytanu musi być procesem mokrym. Precyzyjne chłodziwo ma oczywiste zalety, zwłaszcza że może być kierowane na obszar skrawania.

„Zalecamy używanie narzędzi z wewnętrznym chłodziwem; dzięki temu chłodziwo będzie dostarczane dokładnie tam, gdzie jest potrzebne” — powiedział Tonne.

Toczenie tytanu

Modernizacja do nowych narzędzi skrawających z różnymi powłokami lub gatunkami może znacznie zwiększyć produktywność i poprawić jakość powierzchni. Zdjęcie dzięki uprzejmości Sandvik Coromant.

W przypadku tytanu szczególnie ważna jest możliwość skierowania chłodziwa na obszar skrawania. Zaleca się również, aby warsztat stosował jednocześnie przechłodzenie i przechłodzenie do operacji wykańczających i głębokości skrawania poniżej promienia naroża. Może to w pełni odegrać rolę bardzo precyzyjnego chłodziwa, zapewniając w ten sposób lepszą kontrolę wiórów, wykończenie powierzchni i trwałość narzędzia.

Jeśli chodzi o płyn chłodzący, może być również korzystne, aby mieszanka była nieco gęstsza niż standardowa.

Maksymalizuj wykończenie powierzchni

Eksperci uważają, że jeśli warsztat chce poprawić wykończenie powierzchni podczas toczenia tytanu, należy zbadać wiele opcji.

Tonne powiedział: „Nieporozumieniem jest to, że w ostatnim procesie nie ma prawie żadnego materiału, który mógłby poprawić wykończenie powierzchni”. „W większości przypadków głębokość przejścia wykańczającego powinna być równa promieniowi narzędzia użytego do toczenia. Zwykle stosuje się przejście o zerowej głębokości.

Tonne dodał, że dla warsztatu ważne jest częste sprawdzanie wysokości środka formy. Nieprawidłowa wysokość cięcia zmniejszy wykończenie powierzchni.

Współczynnik prędkości

W zależności od rodzaju stopu tytanu prędkość i posuw będą różne.

Tonne powiedział: „Wszystkie stopy tytanu, które mają te same ogólne parametry, są nieporozumieniem”. „Zazwyczaj faza metalurgiczna jest najlepszym punktem wyjścia. Stopy tytanu w fazie alfa mają zwykle wyższe prędkości i szybkości posuwu. Kluczem do sukcesu jest zbadanie materiału i zrozumienie jego właściwości.”

Na przykład Ti-5553 wymaga bardzo twardej powłoki powierzchniowej, aby w zasadzie przejść przez nią. Ten materiał może pracować tylko przy około 50% prędkości Ti6Al4V.

Tonne dodał, że ponieważ tytan jest odporny na ciepło, jest bardziej wrażliwy na niewielkie zmiany prędkości. Prędkość można zwiększyć tylko przy prędkości 5 m/min. (15-SFM) krok. Ważne jest również, aby nie pracować zbyt wolno, ponieważ praca z prędkością mniejszą niż zalecana dla danego systemu narzędziowego może powodować gromadzenie się materiału na krawędzi skrawającej, co może tępić krawędź skrawającą.

Burton powiedział: „We wszystkich materiałach prędkość jest zabójcą, ale w przypadku tytanu prędkość jest zabójcza”. „Jeśli przejdziesz z niepowlekanego na powlekany, prędkość można zwiększyć. Prędkość to produktywność, ponieważ Twój posuw na obrót pozostaje taki sam, ale prędkość jest zwiększona. Może to zwiększyć posuw na minutę, co jest zaletą. może to zwiększyć produktywność o około 20%. Na przykład, jeśli warsztat wykonuje wykańczanie ostrza PCD, produktywność będzie jeszcze większa; w przypadku powlekanego węglika spiekanego można oczekiwać osiągnięcia 150 do 180 SFM, ale do 600 SFM. Wzrost produktywności jest ogromny”.

Link do tego artykułu: Zoptymalizuj metodę wykańczania stopu tytanu

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Zoptymalizuj metodę wykańczania stopu tytanuMetalowa blacha, beryl, stal węglowa, magnez, 3D drukowanie, precyzja Obróbka CNC usługi dla przemysłu ciężkiego, budowlanego, rolniczego i hydraulicznego. Nadaje się do tworzyw sztucznych i rzadkich obróbka stopów. Może toczyć części o średnicy do 15.7 cala. Procesy obejmują obróbka szwajcarskaprzeciąganie, toczenie, frezowanie, wytaczanie i gwintowanie. Zapewnia również polerowanie metali, malowanie, szlifowanie powierzchni i wał usługi prostowania. Zakres produkcji wynosi do 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do śrub, złączy, Łożyskopompa, biegobudowa skrzyniowa, suszarka bębnowa i podajnik obrotowy zawór Applications.PTJ opracuje strategię z Tobą, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.