Niektoré metódy na presné obrábanie zliatiny titánu
Aug 13, 2025
Je dobre známe, že presné obrábanie v leteckom priemysle kladie veľmi vysoké nároky na materiály. Je to čiastočne kvôli špecifickým požiadavkám na letecké vybavenie, ale čo je dôležitejšie, je to kvôli environmentálnemu vplyvu letectva. Z dôvodu týchto jedinečných podmienok prostredia nemôžu štandardne komerčne dostupné materiály splniť tieto požiadavky, čo si vyžaduje použitie špecializovaných alternatív. Dnes by som rád predstavil relatívne bežný materiál: zliatinu titánu, najmä bežné v leteckom priestore. Prečo sa tak široko používa? Dôvod súvisí s jeho vlastnosťami.
Nízka špecifická hmotnosť zliatiny titánu má za následok nízku hmotnosť, zatiaľ čo jej vysoká pevnosť a tepelná odolnosť poskytujú vynikajúce fyzikálne a mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť, odolnosť proti vysokej teplote a odolnosť voči morskej vode, kyseliny a alkálii, vďaka čomu je vhodná na použitie v akomkoľvek prostredí. Okrem toho jeho koeficient s nízkym deformáciou ho robí široko používaný v odvetviach, ako je letectvo, letectvo, stavba lodí, ropa a chemikálie.
Z dôvodu týchto rozdielov od bežných materiálov predstavuje zliatina titánu významné výzvy pri presnom obrábaní. Mnoho obrábacích centier sa zdráha spracovať tento materiál a nevie, ako to urobiť. Na tento účel Sui'en Lubricants po rozsiahlej komunikácii a porozumení so zákazníkmi špecializujúcimi sa na spracovanie zliatiny titánu zostavil niekoľko tipov, ktoré sa s vami podelia!
V dôsledku nízkeho deformačného koeficientu titánovej zliatiny, vysokých teploty rezania, vysokého stresu špičky nástroja a silnému kalebe práce sú rezné nástroje náchylné na opotrebenie a štiepanie počas rezania, čo sťažuje zabezpečenie kvality. Ako by sa teda malo vykonávať rezanie?
Pri rezaní zliatin titánu sú rezné sily nízke, kalenie práce je minimálne a ľahko sa dosiahne relatívne dobrý povrchový povrch. Zliatiny titánu však majú nízku tepelnú vodivosť a vysoké teploty rezania, čo vedie k výraznému opotrebeniu nástroja a nízkej trvanlivosti nástrojov. Tungsten-kobaltové karbidové nástroje, ako je YG8 a YG3, by sa mali vyberať, pretože majú nízku chemickú afinitu s titánom, vysokou tepelnou vodivosťou, vysokou pevnosťou a veľkou veľkosťou zŕn. Rozbitie čipov je výzvou pri otáčaní zliatin titánu, najmä pri obrábaní čistého titánu. Na dosiahnutie zlomenia čipov môže byť rezná hrana mletá na plne zakrivenú flautu čipu, plytká vpredu a hlboko v chrbte, úzka vpredu a široko vzadu. To umožňuje, aby sa čipy ľahko vypustili, bráni im zapletať sa na povrch obrobku a spôsobovať škrabance.
Rezanie zliatiny titánu má nízky deformačný koeficient, malú kontaktnú plochu s nástrojom a vysoké teploty rezania. Aby sa znížila tvorba rezania tepla, uhol sklonu nástroja na otáčanie by nemal byť príliš veľký. Nástroje na otáčanie karbidu majú zvyčajne uhol hrable 5 až 8 stupňov. V dôsledku vysokej tvrdosti zliatiny titánu by sa mal zadný uhol udržiavať aj na 5 stupňov, aby sa zvýšil odolnosť v náraze nástroja. Na zlepšenie pevnosti špičky nástroja, zlepšenie rozptylu tepla a zvýšenie odporu nárazu nástroja sa používa veľký negatívny uhol hrable.
Primerane riadenie rýchlosti rezania, vyhýbanie sa nadmernej rýchlosti a použitia reznej tekutiny špecifickej pre titán na ochladenie počas obrábania môže účinne zlepšiť trvanlivosť nástroja. Mala by sa zvoliť aj primeraná miera posuvu.
Vŕtanie je tiež spoločnou operáciou, ale vŕtanie zliatiny z zliatiny titánu môže byť náročné, pričom spaľovanie a rozbitie nástrojov je spoločné. Tieto problémy sú predovšetkým spôsobené zlým zaostrením vŕtania, nedostatočným odstraňovaním triesok, zlým chladením a nízkou tuhosťou procesného systému. V závislosti od priemeru vŕtania by sa okraj sekáča mal zúžiť, zvyčajne okolo 0,5 mm, aby sa znížilo axiálne sily a vibrácie spôsobené odporom. Zároveň by sa mala krajina vŕtačky zúžiť 5 až 8 mm od špičky vŕtačky, pričom by zostala asi 0,5 mm, aby sa uľahčila evakuácia čipov. Geometria vŕtacej bitky musí byť správne zaostrená a obidve rezné hrany musia byť symetrické. To bráni rezaniu vŕtačky iba na jednej strane, koncentruje reznú silu na jednej strane a spôsobí predčasné opotrebenie a dokonca aj štiepanie v dôsledku sklzu. Vždy udržiavajte ostrú hranu. Keď je hrana nudná, okamžite prestaňte vŕtať a vŕtací bit. Pokračovanie v dôraznom rezaní matným vŕtacím kúskom sa rýchlo zhorí a žíhne v dôsledku trecieho tepla, čím sa stane zbytočným. Tým sa tiež zahusťuje kalená vrstva na obrobku, čo sťažuje následné vŕtanie a vyžaduje si viac resharpingu. V závislosti od požadovanej hĺbky vŕtania by sa mal bit vŕtačky minimalizovať a hrúbka jadra sa zvýšila, aby sa zvýšila tuhosť a zabránila štiepaniu spôsobenému vibráciami počas vŕtania. Cvičenie ukázalo, že vŕtací bit φ15 s priemerom 150 mm má dlhšiu životnosť ako ten s priemerom 195 mm. Preto je rozhodujúca správna dĺžka. Súdiac podľa dvoch bežných metód spracovania uvedených vyššie je spracovanie zliatin titánu relatívne ťažké, ale po dobrom spracovaní je možné spracovať dobré presné časti, ako sú časti zliatiny titánu pre letecké vybavenie.
Spoločnosť sa môže pochváliť vedúcimi výrobnými linkami na spracovanie domáceho titánu vrátane:
Nemecká výrobná línia precíznej titánovej trubice s presnosťou (ročná výrobná kapacita: 30 000 ton);
Japonská technologická titánová fólia valcovacia línia (najtenšia až 6 μm);
Plne automatizovaná čiara kontinuálneho vytláčania titánu;
Inteligentný titánový tanier a pruhový dokončovací mlyn;
Systém MES umožňuje digitálnu kontrolu a správu celého výrobného procesu a dosahuje rozmernú presnosť produktu ± 0,01 μm.
