Превод
Редактиране на превода
от 
В съвременното производство, ЦПУ (Компютърно цифрово управление) технологията на обработка играе жизненоважна роля при обработката на титанови сплави.
В съвременното производство, ЦПУ (Компютърно цифрово управление) технологията на обработка играе жизненоважна роля при обработката на титанови сплави.
Титановите сплави имат изключително висока якост и относително ниска плътност, което означава, че частите, изработени от титанови сплави, могат да поддържат отлични механични свойства дори при изискването за лек дизайн.
Титановите сплави са силно устойчиви на повечето киселини и основи, което ги прави подходящи за сурови среди като океана и съоръжения за химическа обработка.
CNC обработка на титанови сплави
Титановите сплави са много подходящи за използване в човешки импланти, тъй като не предизвикват имунно отхвърляне и са силно съвместими с човешките тъкани.
Титановите сплави могат да получат много гладка повърхност след обработка, и тази повърхност има много висока устойчивост на износване, който е подходящ за части за дълготрайна употреба.
Въпреки че титановите сплави са трудни за обработка, сложните форми могат да бъдат прецизно обработени чрез CNC технология, отговарящи на строгите изисквания за геометрична точност на части в индустрии като космическата индустрия.
Титановите сплави не са магнитни, което е важно предимство за някои електронни устройства и медицински приложения.
Титановите сплави могат да запазят своите механични свойства при високи температури, което е от решаващо значение за високотемпературни приложения като авиационни двигатели.
Титановите сплави имат добра пластичност и могат да се формоват и обработват, без да се нарушава целостта на материала.
Микроструктурата на титановите сплави помага да се устои на разпространението на пукнатини от умора, подобряване на надеждността и живота на частите.
CNC обработката на титанови сплави може да намали материалните отпадъци, и съвременните техники за обработка са склонни да използват по-щадящи околната среда охлаждащи течности и смазочни материали.
С непрекъснатия напредък на технологията за обработка, разходите за обработка и ефективността на титановите сплави също постепенно се подобряват, допълнително разширяване на техните области на приложение.
В контекста на обработката с ЦПУ, различните степени на титан предлагат уникални комбинации от свойства, които ги правят подходящи за различни приложения.
Ето преглед на обичайните видове титан, използвани в машинната обработка с ЦПУ, и техните характеристики:
Степен 1 е един от търговски чистите (CP) класове титан с отлична устойчивост на удар и корозия, както и добра заваряемост.
Той има най-високото ниво на пластичност и формоспособност сред класовете CP, което го прави идеален за приложения, където тези качества са от съществено значение.
Подобно на Grade 1, Степен 2 е друг клас CP с малко по-ниска пластичност, но все пак предлага добра устойчивост на корозия и заваряемост. Често се използва в общи индустриални приложения, където се изискват умерени нива на якост и устойчивост на корозия.
Степен 5, известен също като Ti-6Al-4V, е най-широко използваната алфа-бета титанова сплав поради своята комбинация от висока якост, добра устойчивост на корозия, и отлична биосъвместимост.
Обикновено се използва в космическото пространство, военни, и медицински приложения, където тези свойства са критични.
Степен 7 е алфа-бета титанова сплав, подобна на Grade 5 но с по-високо съдържание на алуминий, което осигурява подобрена устойчивост на пълзене при повишени температури.
Това го прави подходящ за приложения, изискващи структурна стабилност при високи температури.
Степен 12 е алфа-бета титанова сплав с повишена якост и издръжливост в сравнение с класовете CP.
Използва се в приложения, където е необходим баланс между здравина и формоспособност, като например в автомобилната индустрия.
Причини и решения за вибрации при CNC обработка
При избора на клас титан за CNC обработка, важно е да се вземат предвид специфичните изисквания на приложението, включително желаната сила, устойчивост на корозия, работна температура, и биосъвместимост.
Всеки клас предлага уникален набор от свойства, които трябва да бъдат съобразени с нуждите на приложението, за да се осигури оптимална производителност и дълготрайност на завършената част.
Трудностите при обработката на титанови сплави включват главно:
Топлопроводимостта на титановата сплав е много ниска, което затруднява бързото разсейване на топлината, генерирана по време на процеса на рязане.
В резултат на това, топлината лесно се натрупва в зоната на контакт между инструмента и детайла, което води до твърде висока температура на инструмента и ускорява износването на инструмента .
При високи температури, титановата сплав е склонна към химични реакции с кислород и азот във въздуха, образувайки втвърден слой, което увеличава трудността на обработката .
Титановата сплав вероятно ще претърпи работа – втвърдяване по време на процеса на рязане, това е, твърдостта на материала се увеличава с деформацията по време на процеса на обработка.
Това изисква използването на инструменти с по-висока производителност и по-строги параметри на рязане .
Поради горепосочените характеристики, инструментът се износва много бързо при обработка на титанови сплави, особено близо до режещия ръб и върха на инструмента .
Често срещани трудности при обработката на титанови сплави
Чипът от титаниева сплав има голяма контактна площ с наклонената повърхност на инструмента и лесно се навива около инструмента, което пречи на нормалното рязане.
Освен това, трябва да се обърне специално внимание на евакуацията на чипа, за да се избегне повлияване на качеството на обработка .
Еластичният модул на титановата сплав е сравнително нисък, и е лесно да се произведе еластична деформация по време на обработка.
Особено при обработка на тънкостенни или пръстеновидни детайли, може да възникне деформация на детайла .
Вибрацията, генерирана по време на обработката на титанова сплав, е десет пъти по-голяма от тази на обикновената стомана, което не само увеличава износването на инструмента, но също така може да доведе до влошаване на качеството на повърхността на детайла .
Изборът на подходящи материали за инструменти и технологии за покритие е от решаващо значение за подобряване на ефективността на обработката на титанови сплави и живота на инструмента .
Вакуумно покритие
Деформацията при затягане и предизвиканата от напрежението деформация на титановата сплав по време на обработката са големи, така че трябва да се обърне специално внимание на метода за фиксиране на детайла, за да се предотврати деформация по време на процеса на обработка .
Използването на неподходяща течност за рязане може да доведе до химически реакции или да повлияе на евакуацията на стружки.
Следователно, изборът на подходящ флуид за рязане също е предизвикателство при обработката на титанови сплави .
В отговор на тези трудности, трябва да се вземат редица мерки при обработката на титаниева сплав, като например използването на високоефективни режещи инструменти, оптимизиране на параметрите на рязане, приемане на подходящи стратегии за охлаждане и смазване, и осигуряване на правилното затягане на детайла, за да се подобри ефективността и качеството на обработката.
Космонавтика:
Поради своите корозионно-устойчиви свойства и висока якост, титановата сплав е подходяща за космически приложения, като лопатките на двигателя, колесници, валове, и вътрешни структури.
Приложение и предизвикателства за CNC обработка на титан
Медицинска индустрия:
Титановата сплав има химическа инертност и биосъвместимост и може да се използва за производство на медицински импланти и хирургическо оборудване, като стимулатори на растежа на костите, устройства за спинална фузия, и костни пластини.
Корабостроене:
CNC обработката на титанова сплав също има важни приложения в морската индустрия, като палуби, окови, пружинни куки, съдове под налягане, и детектори за подводници.
Титанов метал, поради своята устойчивост на удар и издръжливост, се използва широко в спортни автомобили и луксозни автомобили, като рамки на превозни средства, крепежни елементи, заглушители, изпускателни тръби, двигателни клапани, и носещи пружини.
Приложение на материали от титанови сплави в автомобилите
Други отрасли:
Титанова CNC обработка е приложима и за нефт и газ, строителство, бижута, спорт, и индустрията за електрически превозни средства.
Въпреки че CNC обработката на титанова сплав има много предимства, той също е изправен пред някои предизвикателства по време на процеса на обработка:
При обработка на титанова сплав, някои газове могат да реагират с него, което води до проблеми като повърхностно окисление и крехкост.
Титановата сплав има ниска топлопроводимост, причинявайки бързо нагряване на детайла близо до зоната на рязане. Това ще доведе до по-бързо износване на инструмента и може да има отрицателно въздействие върху качеството на режещата повърхност.
Благодарение на кристалната си структура, титановата сплав може да причини проблеми по време на обработка, увеличаване на силата на рязане, намаляване на лекотата на обработка, и увеличаване на шанса за остатъчен стрес.
Определете материала на детайла, размер, форма, и изисквания за точност, и т.н.
Изберете типа инструмент, диаметър, дължина, и т.н. според изискванията за материал на детайла и обработка.
Определете координатната система на обработка в системата за управление с ЦПУ.
Задайте параметри като скорост на рязане, скорост на подаване, и дълбочина на рязане според детайла, инструменти, и изисквания.
Внимателно проверете параметрите преди обработка. За проверка може да се използва симулационна обработка или пробно рязане.
Следете износването на инструмента, сила на рязане, температура на рязане, и т.н. в реално време и коригирайте параметрите, когато е необходимо.
Редовно поддържайте CNC машинния инструмент, за да гарантирате неговата прецизност и производителност.
Следвайте процедурите за безопасност при работа.
Схематична диаграма на структурата на машината с ЦПУ
Способността за CNC машинна обработка на титанови сплави непрекъснато се подобрява, благодарение на напредъка в материалознанието, машиностроене и изчислителна техника.
Чрез възприемане на най-новите техники за обработка и стратегии за оптимизация, производителите са в състояние да произвеждат части от титанова сплав с по-висока ефективност и по-добро качество.
С развитието на технологиите, разходната ефективност и въздействието върху околната среда на CNC машинната обработка на титанови сплави се очаква да бъдат допълнително подобрени в бъдеще.
Авторско право © 2024 THIS Technology Co., Ltd Всички права запазени.
Оставете отговор