آیا آلیاژ تیتانیوم-در{1}}ماشینکاری مواد مشکل است؟

چرا در نظر می گیریمآلیاژهای تیتانیومماشینکاری سخت باشد؟ زیرا ممکن است درک عمیقی از مکانیسم ها و پدیده های ماشین کاری آنها نداشته باشیم.

1. پدیده های فیزیکی در ماشینکاری تیتانیوم

نیروی برش در حین ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم فقط کمی بیشتر از فولاد با همان سختی است. با این حال، پدیده های فیزیکی درگیر در ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم بسیار پیچیده تر از آنها در فولاد هستند و ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم را بسیار دشوار می کند.

اکثر آلیاژهای تیتانیوم رسانایی حرارتی بسیار کمی دارند، فقط 1/7 فولاد و 1/16 رسانایی حرارتی آلومینیوم. بنابراین، گرمای تولید شده در حین برش آلیاژهای تیتانیوم به سرعت به قطعه کار منتقل نمی شود یا توسط تراشه ها منتقل نمی شود، بلکه در ناحیه برش تجمع می یابد. دمای حاصل می‌تواند به بیش از 1000 درجه برسد و باعث سایش سریع، بریدگی و ایجاد لبه‌های{7}}روی ابزار شود. ظاهر سریع لبه‌های ابزار فرسوده، گرمای بیشتری در ناحیه برش ایجاد می‌کند و عمر ابزار را کوتاه‌تر می‌کند.

2. تکنیک های ماشینکاری برای آلیاژهای تیتانیوم

بر اساس درک مکانیزم ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم و تجربیات گذشته، تکنیک‌های اصلی ماشین‌کاری برای آلیاژهای تیتانیوم به شرح زیر است:

(1) از درج هایی با هندسه زاویه مثبت برای کاهش نیروی برش، گرمای برش و تغییر شکل قطعه کار استفاده کنید.

(2) نرخ تغذیه ثابت را برای جلوگیری از سخت شدن قطعه کار حفظ کنید. در طول فرآیند برش، ابزار باید همیشه در حالت تغذیه باشد. عمق شعاعی برش (a_e) در هنگام آسیاب باید 30 درصد شعاع باشد.

(3) برای اطمینان از پایداری حرارتی در حین ماشینکاری و جلوگیری از تغییر شکل سطح قطعه کار و آسیب ابزار به دلیل دمای بیش از حد، از مایع برش با فشار بالا و سرعت بالا-جریان- استفاده کنید.

(4) لبه های درج را تیز نگه دارید. ابزارهای کسل کننده باعث تجمع گرما و سایش می شوند و به راحتی منجر به خرابی ابزار می شوند.

(5) ماشینکاری باید در نرم ترین حالت آلیاژ تیتانیوم تا حد امکان انجام شود، زیرا ماشینکاری مواد سخت شده دشوارتر می شود. عملیات حرارتی استحکام مواد را افزایش می دهد، اما سایش درج را نیز افزایش می دهد.

(6) از شعاع نوک بزرگ یا ورودی پخ دار استفاده کنید تا تا حد امکان لبه برش وارد سطح برش شود. این امر نیروی برش و حرارت را در هر نقطه کاهش می دهد و از شکستگی موضعی جلوگیری می کند. هنگام آسیاب کردن آلیاژهای تیتانیوم، در بین پارامترهای مختلف برش، سرعت برش بیشترین تأثیر را بر عمر ابزار (vc) دارد و به دنبال آن عمق برش شعاعی (ae) قرار دارد.

3. حل چالش های ماشینکاری تیتانیوم با پرداختن به درج های ابزار

فرسودگی درج‌های برش در حین ماشین‌کاری آلیاژ تیتانیوم، سایش موضعی در جهت عمق برش است که در هر دو صورت جلو و عقب رخ می‌دهد. اغلب به دلیل یک لایه سخت شده باقی مانده از عملیات ماشینکاری قبلی ایجاد می شود. واکنش شیمیایی و انتشار بین ابزار و مواد قطعه کار در دمای ماشینکاری بیش از 800 درجه نیز از عوامل موثر است. در طول ماشینکاری، مولکول‌های تیتانیوم از قطعه کار در وجه جلوی درج تجمع می‌یابند و تحت فشار و دمای بالا به لبه برش جوش داده می‌شوند و یک لبه بالا- را تشکیل می‌دهند. هنگامی که این لبه ساخته شده{6}} لبه برش را جدا می کند، پوشش کاربید درج را از بین می برد. بنابراین، ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم به مواد و هندسه های تخصصی نیاز دارد.

4. سازه های ابزار مناسب برای ماشینکاری تیتانیوم

تمرکز ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم گرما است. مقدار زیادی از مایع برش فشار بالا باید به سرعت و با دقت روی لبه برش اسپری شود تا گرما به سرعت از بین برود. آسیاب های انتهایی با ساختارهای منحصر به فرد به طور خاص برای ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم در بازار موجود هستند.

Titanium Grade 2 Hexagon Nut DIN934 Anodized Titanium Bolts M6 M8