Bok tamo! Kao dobavljač titana, vidio sam dosta izazova kada je u pitanju strojna obrada ovog nevjerojatnog, ali lukavog metala. Titan je superzvijezda u mnogim industrijama zbog svoje visoke čvrstoće, niske gustoće i izvrsne otpornosti na koroziju. Ali budimo realni, stroj može biti bol u vratu. U ovom blogu podijelit ću neke savjete o tome kako poboljšati obradivost titana.
Razumijevanje izazova strojne obrade titana
Prije nego što zaronimo u rješenja, važno je razumjeti zašto je titan tako težak za obradu. Jedan od glavnih problema je njegova niska toplinska vodljivost. Kada režete titan, na oštrici se stvara tona topline. Budući da se toplina ne raspršuje brzo, alat za rezanje može se jako brzo istrošiti.
Drugi problem je visoka kemijska reaktivnost titana na visokim temperaturama. Ima tendenciju zalijepiti se za rezni alat, stvarajući izgrađene rubove. Ovi izgrađeni rubovi mogu pokvariti završnu obradu površine strojno obrađenog dijela i dovesti do povećanih sila rezanja, što je recept za katastrofu.
Odabir pravih alata za rezanje
Prvi korak u poboljšanju obradivosti titana je odabir pravih alata za rezanje. Alati od tvrdog metala popularan su izbor jer su tvrdi i mogu izdržati visoke temperature. Ali nisu svi alati od tvrdog metala jednaki. Htjet ćete potražiti vrste karbida koje su posebno dizajnirane za obradu titana. Ovi razredi obično imaju finu strukturu zrna i poseban premaz.
Premaz može napraviti veliku razliku. Na primjer, premaz od titan-aluminijevog nitrida (TiAlN) može smanjiti trenje između alata i obratka od titana. To znači da se stvara manje topline, a alat dulje traje. Neki od naših kupaca koji su koristiliMeta za raspršivanje od titana visoke čistoćeza svoje projekte otkrili su da je upotreba alata presvučenih TiAlN značajno poboljšala njihovu učinkovitost obrade.
Optimiziranje parametara rezanja
Parametri rezanja su kao tajni umak za uspješnu obradu titana. Morate dobiti pravu kombinaciju brzine rezanja, brzine napredovanja i dubine rezanja.
Počnimo s brzinom rezanja. Titan je sporo pokretni metal kada je u pitanju strojna obrada. Ako idete prebrzo, toplina koja se stvara na oštrici će naglo porasti, a vaš alat će se istrošiti u tren oka. Općenito pravilo je da brzina rezanja bude relativno niska u usporedbi s drugim metalima. Za većinu legura titana, brzina rezanja od oko 30 - 60 površinskih stopa u minuti (SFM) je dobra polazna točka.
Brzina dodavanja je također ključna. Alat ne želite prebrzo pomicati jer će to previše opteretiti alat i uzrokovati da se slomi. S druge strane, ako je brzina napredovanja prespora, alat će trljati o obradak umjesto da ga reže, što također stvara mnogo topline. Brzina napredovanja od oko 0,002 - 0,005 inča po okretaju (IPR) obično je dobro mjesto za početak.
Kad je u pitanju dubina rezanja, želite da bude umjerena. Mala dubina rezanja može se činiti kao dobra ideja za smanjenje opterećenja na alatu, ali zapravo može povećati vjerojatnost trljanja alata o izradak. Često se preporučuje dubina rezanja između 0,020 - 0,100 inča.
Korištenje rashladnih sredstava i maziva
Rashladna sredstva i maziva vaši su najbolji prijatelji pri obradi titana. Pomažu u smanjenju topline, ispiraju strugotinu i sprječavaju lijepljenje titana na alat za rezanje.
Dostupne su različite vrste rashladnih tekućina, kao što su rashladne tekućine na bazi vode i ulja. Rashladna sredstva na bazi vode izvrsna su za odvođenje topline jer voda ima visok specifični toplinski kapacitet. Također su ekološki prihvatljiviji. Međutim, oni možda neće biti tako učinkoviti u podmazivanju kao rashladne tekućine na bazi ulja.
Rashladna sredstva na bazi ulja, s druge strane, pružaju izvrsno podmazivanje, što može smanjiti trenje i trošenje alata. Ali mogu biti pomalo neuredni i zahtijevaju pažljivije rukovanje. Neki od naših kupaca koji rade sAWS A5.16 TIG žica Ti 6AL - 4V Titan Grade 5 Ravna žicaotkrili su da kombinacija rashladne tekućine na bazi vode za kontrolu topline i male količine maziva na bazi ulja za bolji protok strugotine djeluje jako dobro.
Pravilno postavljanje obratka
Način na koji postavljate radni komad također može imati veliki utjecaj na obradivost. Provjerite je li obradak čvrsto pričvršćen za stol stroja. Svako pomicanje ili vibracija tijekom strojne obrade može uzrokovati lomljenje alata za rezanje ili lošu površinsku obradu.
Također biste trebali uzeti u obzir orijentaciju obratka. Ako je moguće, pokušajte strojno obraditi titan na način da iskoristite njegovu zrnatu strukturu. Strojna obrada paralelna s vlaknima ponekad može biti lakša i rezultirati boljom završnom obradom površine.
Upravljanje čipom
Strugotine su velika glavobolja pri obradi titana. Strugotine su obično duge i žilave, što se može omotati oko alata za rezanje i uzrokovati razne probleme. Kako biste učinkovito upravljali strugotinom, možete koristiti lomitelje strugotine na alatu za rezanje. Lomci strugotine dizajnirani su za lomljenje dugačke strugotine na manje dijelove kojima se lakše upravlja.
Također se morate pobrinuti da se strugotine brzo uklone s područja rezanja. Ovdje rashladno sredstvo igra važnu ulogu. Visokotlačni sustav rashladne tekućine može pomoći u ispiranju strugotine od oštrice, sprječavajući ih da ometaju proces strojne obrade. Za one koji rade na projektima saSinterirana porozna ploča debljine 1 mm titanska porozna metalna sinterirana ploča, pravilno upravljanje strugotinama je posebno važno kako bi se izbjeglo oštećenje porozne strukture.
Strategije putanje alata
Putanja alata koju odaberete može utjecati na obradivost titana. Želite izbjeći oštre kutove i nagle promjene smjera. Oni mogu uzrokovati nagle promjene opterećenja alata za rezanje, što može dovesti do loma alata.
Glatka, kontinuirana putanja alata obično je najbolja opcija. Također možete razmotriti korištenje strategije trohoidnog glodanja. Trohoidno glodanje uključuje pomicanje alata po kružnoj putanji dok ga istovremeno pomičemo duž obratka. To pomaže u održavanju dosljednijih sila rezanja i može smanjiti trošenje alata.
Obrada nakon strojne obrade
Nakon strojne obrade, dobra je ideja izvršiti naknadne obrade na dijelu od titana. Na primjer, možete upotrijebiti postupak skidanja ivica kako biste uklonili sve oštre rubove ili neravnine preostale od strojne obrade. To može poboljšati sigurnost rukovanja dijelom i učiniti ga prikladnijim za daljnje sastavljanje ili završne operacije.
Također biste mogli izvršiti postupak površinskog čišćenja kako biste uklonili sve ostatke rashladne tekućine ili maziva. To može spriječiti koroziju i poboljšati izgled dijela.
Zaključak
Poboljšanje obradivosti titana definitivno je izazov, ali uz pravi pristup, potpuno je izvedivo. Odabirom pravih alata za rezanje, optimiziranjem parametara rezanja, upotrebom rashladnih sredstava i maziva, pravilnim postavljanjem obratka, upravljanjem strugotinama, odabirom prave putanje alata i izvođenjem tretmana nakon strojne obrade, svoje operacije obrade titana možete učiniti učinkovitijima i isplativijima.
Ako ste na tržištu visokokvalitetnih proizvoda od titana ili imate pitanja o poboljšanju obradivosti titana, volio bih porazgovarati s vama. Samo se javite kako biste započeli raspravu i vidjeli kako možemo surađivati kako bismo zadovoljili vaše potrebe.
Reference
- Tooling U - SME, "Machining Titanium Alloys: Best Practices", dostupno na internetu
- Machining Doctor, "Mastering the Machinability of Titanium", dostupno na internetu
- Časopis za inženjerstvo alata za rezanje, "Obrada titana: savjeti i tehnike"
