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 jedinečným požiadavkám na letecké vybavenie, ale čo je dôležitejšie, je to kvôli environmentálnemu dopadu 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 bežne používaný materiál: zliatinu titánu, najmä v leteckom priestore. Prečo sa tak široko používa? Dôvod súvisí s jeho vlastnosťami.
Zliatina titánu má nízku špecifickú hmotnosť, čo vedie k nízkej hmotnosti. Jeho vysoká pevnosť a tepelná vodivosť prispieva k jeho tvrdosti, vysokej teplote odolnosti a vynikajúcim fyzikálnym a mechanickým vlastnostiam, ako je odolnosť voči morskej vode, kyseliny a alkalii, 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. Za týmto účelom Sui'en Lubricants po rozsiahlej komunikácii a porozumení so zákazníkmi špecializujúcimi sa na spracovanie zliatiny titánu zostavilo niekoľko tipov, ktoré sa s vami podelia!
V dôsledku nízkeho deformačného koeficientu zliatiny titánovej zliatiny, vysokých rezných teplôt, napätia s vysokým obsahom špičiek náradia a silnému tvrdeniu 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. Vzhľadom na vysokú tvrdosť zliatiny titánu by sa mal zadný uhol udržiavať aj malý, aby sa zvýšil odolnosť voči nárazu nástroja, zvyčajne 5 stupňov. 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 a zároveň zvoliť vhodnú rýchlosť posuvu.
Vŕtanie je tiež spoločnou operáciou, ale vŕtanie zliatiny titánu je 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, zastavte sa okamžite a vŕtajte vŕtačku.
Pokračovanie v dôraznom rezaní matným vŕtacím kúskom sa rýchlo zhorí a žíhne v dôsledku trecieho tepla, čím sa vŕtačka 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 (ročná výrobná kapacita: 30 000 ton);
Japonská technologická titánová fólia valcovacia línia (tenká až 6 μm);
Plne automatizovaná čiara kontinuálneho vytláčania titánovej tyče;
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.
