U modernoj proizvodnji, CNC (Računarska numerička kontrola) Tehnologija obrade igra vitalnu ulogu u obradi titanijumskih legura.
Legure titana imaju izuzetno visoku čvrstoću i relativno malu gustinu, što znači da dijelovi napravljeni od legura titanijuma mogu zadržati izvrsna mehanička svojstva čak i pod zahtjevima laganog dizajna.
Legure titana su vrlo otporne na većinu kiselina i lužina, što ih čini pogodnim za oštre sredine kao što su okean i postrojenja za hemijsku obradu.
CNC obrada titanijumskih legura
Legure titana su veoma pogodne za upotrebu u ljudskim implantatima jer ne izazivaju odbacivanje imunog sistema i veoma su kompatibilne sa ljudskim tkivima.
Legure titana mogu dobiti vrlo glatku površinu nakon strojne obrade, i ova površina ima vrlo visoku otpornost na habanje, koji je pogodan za dijelove za dugotrajnu upotrebu.
Iako se legure titana teško obrađuju, složeni oblici mogu se precizno obraditi pomoću CNC tehnologije, ispunjavanje strogih zahtjeva za geometrijskom preciznošću dijelova u industrijama kao što je zrakoplovstvo.
Legure titana nisu magnetne, što je važna prednost za neke elektronske uređaje i medicinske aplikacije.
Legure titana mogu zadržati svoja mehanička svojstva na visokim temperaturama, što je ključno za aplikacije na visokim temperaturama kao što su avio-motori.
Legure titana imaju dobru duktilnost i mogu se formirati i obraditi bez oštećenja integriteta materijala.
Mikrostruktura legura titanijuma pomaže da se odupre širenju zamornih pukotina, poboljšanje pouzdanosti i životnog vijeka dijelova.
CNC obrada titanijumskih legura može smanjiti materijalni otpad, i moderne tehnike obrade imaju tendenciju da koriste ekološki prihvatljivije rashladne tečnosti i maziva.
Uz kontinuirani napredak tehnologije obrade, troškovi obrade i efikasnost titanijumskih legura takođe se postepeno poboljšavaju, dalje širenje polja njihove primjene.
U kontekstu CNC obrade, različite vrste titanijuma nude jedinstvene kombinacije svojstava koje ih čine pogodnim za različite primene.
Evo pregleda uobičajenih vrsta titana koji se koriste u CNC obradi i njihovih karakteristika:
Ocjena 1 je jedan od komercijalno čistih (CP) titanijumske klase sa odličnom otpornošću na udarce i koroziju, kao i dobra zavarljivost.
Ima najviši nivo duktilnosti i formabilnosti među CP razredima, što ga čini idealnim za aplikacije gdje su ovi kvaliteti bitni.
Slično Grade 1, Ocjena 2 je još jedan CP razred sa nešto nižom duktilnošću, ali i dalje nudi dobru otpornost na koroziju i zavarljivost. Često se koristi u općim industrijskim aplikacijama gdje su potrebni umjereni nivoi čvrstoće i otpornosti na koroziju.
Ocjena 5, poznat i kao Ti-6Al-4V, je najraširenija alfa-beta legura titana zbog svoje kombinacije visoke čvrstoće, dobra otpornost na koroziju, i odlična biokompatibilnost.
Obično se koristi u vazduhoplovstvu, vojni, i medicinske primjene gdje su ova svojstva kritična.
Ocjena 7 je alfa-beta legura titana slična Grade 5 ali sa većim sadržajem aluminijuma, koji obezbeđuje poboljšanu otpornost na puzanje na povišenim temperaturama.
To ga čini pogodnim za aplikacije koje zahtijevaju strukturnu stabilnost na visokim temperaturama.
Ocjena 12 je alfa-beta legura titanijuma sa povećanom čvrstoćom i žilavošću u poređenju sa CP razredima.
Koristi se u aplikacijama gdje je potrebna ravnoteža između čvrstoće i formabilnosti, kao što je u automobilskoj industriji.
Uzroci i rješenja za vibracije CNC obrade
Prilikom odabira titanijumske klase za CNC obradu, važno je uzeti u obzir specifične zahtjeve aplikacije, uključujući i željenu snagu, otpornost na koroziju, radna temperatura, i biokompatibilnost.
Svaki razred nudi jedinstven skup svojstava koja se moraju uskladiti s potrebama primjene kako bi se osigurale optimalne performanse i dugovječnost gotovog dijela.
Poteškoće u obradi legure titana uglavnom uključuju:
Toplotna provodljivost legure titanijuma je veoma niska, što otežava brzo rasipanje toplote koja se stvara tokom procesa rezanja.
Kao rezultat, toplina se lako akumulira u području kontakta između alata i radnog komada, uzrokuje previsoku temperaturu alata i ubrzava habanje alata .
Na visokim temperaturama, legura titana je sklona hemijskim reakcijama sa kiseonikom i azotom u vazduhu, formirajući stvrdnuti sloj, što povećava poteškoću obrade .
Legura titanijuma će verovatno doživeti rad – stvrdnjavanje tokom procesa rezanja, to jest, tvrdoća materijala se povećava sa deformacijom tokom procesa obrade.
To zahtijeva korištenje alata s većim performansama i strožih parametara rezanja .
Zbog gore navedenih karakteristika, alat se vrlo brzo troši kod obrade legure titanijuma, posebno blizu oštrice i vrha alata .
Uobičajene poteškoće u obradi legure titanijuma
Čip od legure titanijuma ima veliku površinu kontakta sa grabljivim licem alata i lako se namotava oko alata, što ometa normalno sečenje.
Štaviše, posebnu pažnju treba obratiti na evakuaciju strugotine kako bi se izbjeglo utjecanje na kvalitetu obrade .
Modul elastičnosti legure titanijuma je relativno nizak, i lako je proizvesti elastičnu deformaciju tokom obrade.
Naročito kod obrade tankih dijelova ili dijelova u obliku prstena, može doći do deformacije radnog predmeta .
Vibracije koje nastaju tokom obrade legure titana su deset puta veće od običnog čelika, što ne samo da povećava habanje alata već može dovesti i do pada kvaliteta površine obratka .
Odabir odgovarajućih alatnih materijala i tehnologija premaza je ključan za poboljšanje efikasnosti obrade legure titana i vijeka trajanja alata .
Vakuumsko premazivanje
Deformacija stezanja i deformacija izazvana naprezanjem titanijumske legure tokom obrade su velike, pa posebnu pažnju treba posvetiti načinu fiksiranja radnog komada kako bi se spriječila deformacija tokom procesa obrade .
Upotreba neodgovarajuće tekućine za rezanje može dovesti do kemijskih reakcija ili utjecati na evakuaciju strugotine.
Stoga, odabir odgovarajuće tekućine za rezanje je također izazov u obradi legure titanijuma .
Kao odgovor na ove poteškoće, potrebno je poduzeti niz mjera prilikom obrade titanijumske legure, kao što je korištenje alata za rezanje visokih performansi, optimiziranje parametara rezanja, usvajanje odgovarajućih strategija hlađenja i podmazivanja, i osiguravanje pravilnog stezanja radnog komada, kako bi se poboljšala efikasnost i kvalitet obrade.
Vazduhoplovstvo:
Zbog svoje otpornosti na koroziju i visoke čvrstoće, legura titana je pogodna za primjenu u svemiru, kao što su lopatice motora, stajni trapovi, osovine, i unutrašnje strukture.
Primjena i izazovi za CNC obradu titana
Medicinska industrija:
Titanijumska legura ima hemijsku inertnost i biokompatibilnost i može se koristiti za proizvodnju medicinskih implantata i hirurške opreme, kao što su stimulatori rasta kostiju, aparati za spinalnu fuziju, i koštane ploče.
Brodogradnja:
CNC obrada od legure titana također ima važnu primjenu u pomorskoj industriji, kao što su špilovi, okovi, opružne kuke, posude pod pritiskom, i detektori podmornica.
Titanijum metal, zbog svoje otpornosti na udarce i izdržljivosti, se široko koristi u sportskim i luksuznim automobilima, kao što su okviri vozila, pričvršćivači, prigušivači, izduvne cijevi, ventili motora, i opruge koje nose opterećenje.
Primena materijala od legura titanijuma u automobilima
Ostale industrije:
CNC obrada titana je također primjenjiva na naftu i plin, izgradnja, nakit, sport, i industrije električnih vozila.
Iako CNC obrada od legure titana ima mnoge prednosti, takođe se suočava sa nekim izazovima tokom procesa obrade:
Prilikom obrade legure titanijuma, neki gasovi mogu reagovati sa njim, što rezultira problemima kao što su oksidacija površine i krhkost.
Titanijumska legura ima nisku toplotnu provodljivost, uzrokujući brzo zagrijavanje radnog komada u blizini područja rezanja. To će dovesti do bržeg trošenja alata i može imati negativan utjecaj na kvalitetu rezne površine.
Zbog svoje kristalne strukture, legura titana može uzrokovati probleme tokom obrade, povećanje sile rezanja, smanjenje lakoće obrade, i povećanje šanse za preostali stres.
Odredite materijal obratka, veličina, oblik, i zahtjevi za preciznost, itd.
Odaberite vrstu alata, prečnika, dužina, itd. prema materijalu obratka i zahtjevima obrade.
Odredite koordinatni sistem obrade u CNC upravljačkom sistemu.
Postavite parametre kao što je brzina rezanja, brzina hrane, i dubinu rezanja prema radnom komadu, alata, i zahtjevi.
Pažljivo provjerite parametre prije obrade. Za provjeru se može koristiti simulacijska obrada ili probno sečenje.
Pratite istrošenost alata, sila rezanja, temperatura rezanja, itd. u realnom vremenu i prilagodite parametre po potrebi.
Redovno održavajte CNC alatnu mašinu kako biste osigurali njegovu preciznost i performanse.
Pridržavajte se sigurnosnih operativnih procedura.
Šematski dijagram strukture CNC alatnih mašina
Sposobnost za CNC obradu legura titanijuma je kontinuirano unapređena, zahvaljujući napretku nauke o materijalima, mašinstva i računarske tehnologije.
Usvajanjem najnovijih tehnika obrade i strategija optimizacije, proizvođači su u mogućnosti da proizvode delove od legure titanijuma sa većom efikasnošću i boljim kvalitetom.
Sa razvojem tehnologije, Očekuje se da će se isplativost i uticaj na životnu sredinu CNC obrade titanijumskih legura dodatno poboljšati u budućnosti.
Copyright © 2024 THIS Technology Co., Ltd Sva prava pridržana.
Ostavite odgovor