DaZhou Town Changge City HeNan-provinsen Kina. +8615333853330 sales@casting-china.org

CNC-bearbejdning af titaniumlegering: Behandle, Ansøgninger og udfordringer

I moderne fremstilling, CNC (Computer numerisk kontrol) bearbejdningsteknologi spiller en afgørende rolle i bearbejdningen af ​​titanlegeringer.

    Hjem » Blog » CNC-bearbejdning af titaniumlegering: Behandle, Ansøgninger og udfordringer

12,280 Visninger 2024-10-24 13:38:56

I moderne fremstilling, CNC (Computer numerisk kontrol) bearbejdningsteknologi spiller en afgørende rolle i bearbejdningen af ​​titanlegeringer.

Fordele ved CNC-bearbejdning af titanium

  • Høj styrke-til-vægt-forhold:

Titaniumlegeringer har ekstrem høj styrke og relativt lav densitet, hvilket betyder, at dele lavet af titanlegeringer kan opretholde fremragende mekaniske egenskaber selv under kravet om letvægtsdesign.

  • Fremragende korrosionsbestandighed:

Titaniumlegeringer er meget modstandsdygtige over for de fleste syrer og baser, hvilket gør dem velegnede til barske miljøer såsom havet og kemiske behandlingsfaciliteter.

CNC-bearbejdning af titanlegeringer

CNC-bearbejdning af titanlegeringer

  • Biokompatibilitet:

Titaniumlegeringer er meget velegnede til brug i humane implantater, fordi de ikke forårsager immunafstødning og er yderst kompatible med humant væv.

  • Høj slidstyrke:

Titaniumlegeringer kan opnå en meget glat overflade efter bearbejdning, og denne overflade har meget høj slidstyrke, som er velegnet til dele til langtidsbrug.

  • Gode ​​bearbejdningsegenskaber:

Selvom titanlegeringer er svære at bearbejde, komplekse former kan bearbejdes præcist gennem CNC-teknologi, opfylder de strenge krav til geometrisk nøjagtighed af dele i industrier som rumfart.

  • Ikke-magnetisk:

Titaniumlegeringer er ikke-magnetiske, hvilket er en vigtig fordel for nogle elektroniske enheder og medicinske applikationer.

  • Ydeevne ved høj temperatur:

Titaniumlegeringer kan bevare deres mekaniske egenskaber ved høje temperaturer, hvilket er afgørende for applikationer med høje temperaturer såsom flymotorer.

  • God duktilitet:

Titaniumlegeringer har god duktilitet og kan formes og forarbejdes uden at beskadige materialets integritet.

  • Modstand mod udmattelsesrevneudbredelse:

Mikrostrukturen af ​​titanlegeringer hjælper med at modstå udbredelsen af ​​udmattelsesrevner, forbedring af komponenternes pålidelighed og levetid.

  • Miljøvenlig:

CNC-bearbejdning af titanlegeringer kan reducere materialespild, og moderne bearbejdningsteknikker har en tendens til at bruge mere miljøvenlige kølemidler og smøremidler.

Med den kontinuerlige fremskridt inden for bearbejdningsteknologi, bearbejdningsomkostningerne og effektiviteten af ​​titanlegeringer forbedres også gradvist, yderligere at udvide deres anvendelsesområder.

Forskellige titankvaliteter til CNC-bearbejdning

I forbindelse med CNC-bearbejdning, forskellige kvaliteter af titanium tilbyder unikke kombinationer af egenskaber, der gør dem velegnede til forskellige anvendelser.

Her er en oversigt over almindelige titaniumkvaliteter, der bruges i CNC-bearbejdning og deres egenskaber:

  • Grad 1 Titanium

Grad 1 er en af ​​de kommercielt rene (CP) titanium kvaliteter med fremragende slag- og korrosionstolerance, samt god svejsbarhed.

Det har det højeste niveau af duktilitet og formbarhed blandt CP-kvaliteterne, hvilket gør den ideel til applikationer, hvor disse kvaliteter er essentielle.

  • Grad 2 Titanium

Svarende til Grade 1, Grad 2 er en anden CP-kvalitet med lidt lavere duktilitet, men tilbyder stadig god korrosionsbestandighed og svejsbarhed. Det bruges ofte i generelle industrielle applikationer, hvor moderate niveauer af styrke og korrosionsbestandighed er påkrævet.

  • Grad 5 Titanium (Ti-6Al-4V)

Grad 5, også kendt som Ti-6Al-4V, er den mest udbredte alfa-beta titanlegering på grund af dens kombination af høj styrke, god korrosionsbestandighed, og fremragende biokompatibilitet.

Det er almindeligt anvendt i rumfart, militær, og medicinske applikationer, hvor disse egenskaber er kritiske.

  • Grad 7 Titanium (Ti-6Al)

Grad 7 er en alfa-beta titanlegering svarende til Grade 5 men med et højere aluminiumindhold, som giver forbedret krybemodstand ved høje temperaturer.

Dette gør den velegnet til applikationer, der kræver strukturel stabilitet ved høje temperaturer.

  • Grad 12 Titanium (Ti-3Al-2,5V)

Grad 12 er en alfa-beta titanlegering med forbedret styrke og sejhed sammenlignet med CP-kvaliteterne.

Det bruges i applikationer, hvor en balance mellem styrke og formbarhed er nødvendig, som i bilindustrien.

Årsager og løsninger til CNC-bearbejdningsvibrationer

Årsager og løsninger til CNC-bearbejdningsvibrationer

Når du vælger en titaniumkvalitet til CNC-bearbejdning, det er vigtigt at overveje de specifikke krav til ansøgningen, inklusive den ønskede styrke, korrosionsbestandighed, arbejdstemperatur, og biokompatibilitet.

Hver kvalitet tilbyder et unikt sæt egenskaber, der skal matches til applikationens behov for at sikre optimal ydeevne og levetid for den færdige del.

Almindelige vanskeligheder ved bearbejdning af titaniumlegeringer

Vanskelighederne ved bearbejdning af titanlegering omfatter hovedsageligt:

  • Lav termisk ledningsevne:

Den termiske ledningsevne af titanlegering er meget lav, hvilket gør det svært for den varme, der dannes under skæreprocessen, at blive afledt hurtigt.

Som et resultat, varme akkumuleres let i kontaktområdet mellem værktøjet og emnet, forårsager for høj værktøjstemperatur og accelererer værktøjsslid .

  • Høj kemisk aktivitet:

Ved høje temperaturer, titanlegering er tilbøjelig til kemiske reaktioner med ilt og nitrogen i luften, danner et hærdet lag, hvilket øger bearbejdningsbesværet .

  • Arbejde – Hærdning:

Titaniumlegering vil sandsynligvis opleve arbejde - hærdning under skæreprocessen, altså, materialets hårdhed øges med deformationen under bearbejdningsprocessen.

Dette kræver brug af værktøjer med højere ydeevne og strengere skæreparametre .

  • Hurtig værktøjsslid:

På grund af ovennævnte egenskaber, værktøjet slides meget hurtigt i titanlegeringsbearbejdning, især nær skærkanten og værktøjsspidsen .

Almindelige vanskeligheder ved bearbejdning af titaniumlegeringer

Almindelige vanskeligheder ved bearbejdning af titaniumlegeringer

  • Vanskelig bortskaffelse af spåner:

Spånen af ​​titanlegering har et stort kontaktområde med værktøjets riveflade og er let at vikle rundt om værktøjet, hvilket forhindrer normal skæring.

Desuden, Der skal lægges særlig vægt på spånevakueringen for at undgå at påvirke bearbejdningskvaliteten .

  • Lavt elasticitetsmodul:

Elasticitetsmodulet for titanlegering er relativt lavt, og det er nemt at producere elastisk deformation under bearbejdning.

Især ved bearbejdning af tynde – væggede eller ringformede dele, deformation af emnet kan forekomme .

  • Bearbejdning Vibration:

Vibrationen, der genereres under bearbejdning af titanlegeringer, er ti gange højere end almindeligt stål, hvilket ikke kun øger værktøjsslid, men også kan føre til et fald i emnets overfladekvalitet .

  • Værktøjsvalg og belægningsteknologi:

Valg af passende værktøjsmaterialer og belægningsteknologier er afgørende for at forbedre effektiviteten af ​​titanlegeringsbearbejdning og værktøjslevetid .

Vakuum belægning

Vakuum belægning

  • Emnefastspænding og deformation:

Den fastspændingsdeformation og spændingsinducerede deformation af titanlegering under bearbejdning er store, så der skal lægges særlig vægt på arbejdsstykkets fikseringsmetode for at forhindre deformation under bearbejdningsprocessen .

  • Valg af skærevæske:

Brug af ukorrekt skærevæske kan føre til kemiske reaktioner eller påvirke spånevakueringen.

Derfor, at vælge en passende skærevæske er også en udfordring i titanlegeringsbearbejdning .

Som svar på disse vanskeligheder, en række foranstaltninger skal træffes ved bearbejdning af titanlegering, såsom at bruge højtydende skæreværktøjer, optimering af skæreparametre, vedtagelse af passende køle- og smørestrategier, og sikring af den korrekte fastspænding af emnet, for at forbedre bearbejdningseffektiviteten og kvaliteten.

Anvendelse og udfordringer til CNC-bearbejdning af titan

Anvendelser af titaniumlegering CNC-bearbejdning

Rumfart:

På grund af dets korrosionsbestandige egenskaber og høj styrke, titanlegering er velegnet til rumfartsapplikationer, såsom motorblade, landingsstel, aksler, og interne strukturer.

Anvendelse og udfordringer til CNC-bearbejdning af titan

Anvendelse og udfordringer til CNC-bearbejdning af titan

Medicinsk industri:

Titaniumlegering har kemisk inertitet og biokompatibilitet og kan bruges til fremstilling af medicinske implantater og kirurgisk udstyr, såsom knoglevækststimulatorer, spinal fusionsudstyr, og knogleplader.

Skibsbygning:

Titaniumlegering CNC-bearbejdning har også vigtige anvendelser i marineindustrien, såsom dæk, lænker, fjederkroge, trykbeholdere, og ubådsdetektorer.

Bilindustrien:

Titanium metal, på grund af dens slagfasthed og holdbarhed, er meget brugt i sportsvogne og luksusbiler, såsom bilrammer, fastgørelsesmidler, lyddæmpere, udstødningsrør, motorventiler, og lastbærende fjedre.

Anvendelse af titanlegeringsmaterialer i biler

Anvendelse af titanlegeringsmaterialer i biler

Andre industrier:

Titanium CNC-bearbejdning er også anvendelig til olie og gas, konstruktion, smykker, sport, og elbilindustrien.

Udfordringer i titaniumlegering CNC-bearbejdning

Selvom titanlegering CNC-bearbejdning har mange fordele, den står også over for nogle udfordringer under bearbejdningsprocessen:

  1. Høj kemisk reaktivitet og ekstrudering:

Ved bearbejdning af titanlegering, nogle gasser kan reagere med det, resulterer i problemer såsom overfladeoxidation og skørhed.

  1. Varmeakkumulering og skærekraft:

Titaniumlegering har lav varmeledningsevne, hvilket får arbejdsemnet til at opvarme hurtigt nær skæreområdet. Dette vil føre til hurtigere værktøjsslid og kan have en negativ indvirkning på kvaliteten af ​​skæreoverfladen.

  1. Reststress og hærdende stress:

På grund af dens krystalstruktur, titanlegering kan give problemer under bearbejdning, øge skærekraften, reducerer let bearbejdning, og øger chancen for resterende stress.

Indstilling af CNC-bearbejdningsparametre

  • Klargør bearbejdningskrav

Bestem emnets materiale, størrelse, form, og præcisionskrav, osv.

  • Vælg Værktøjer

Vælg værktøjstypen, diameter, længde, osv. i henhold til emnets materiale og bearbejdningskrav.

  • Indstil bearbejdningskoordinatsystemet

Bestem bearbejdningskoordinatsystemet i CNC-styresystemet.

  • Indstil bearbejdningsparametre

Indstil parametre såsom skærehastighed, tilførselshastighed, og skæredybde i henhold til emnet, værktøjer, og krav.

  • Inspicer og bekræft

Kontroller omhyggeligt parametrene før bearbejdning. Simuleringsbearbejdning eller prøveskæring kan bruges til at verificere.

  • Overvåg bearbejdningsprocessen

Overvåg værktøjsslid, skærekraft, skæretemperatur, osv. i realtid og juster parametrene, når det er nødvendigt.

  • Vedligehold værktøjsmaskinen

Vedligehold regelmæssigt CNC-værktøjsmaskinen for at sikre dens præcision og ydeevne.

  • Sikker drift

Følg sikkerhedsprocedurerne.

Skematisk diagram af CNC-værktøjsmaskinens struktur

Skematisk diagram af CNC-værktøjsmaskinens struktur

Konklusion

Evnen til at CNC-bearbejde titanlegeringer er løbende blevet forbedret, takket være fremskridtene inden for materialevidenskab, maskinteknik og computerteknologi.

Ved at anvende de nyeste bearbejdningsteknikker og optimeringsstrategier, producenter er i stand til at producere titanlegeringsdele med højere effektivitet og bedre kvalitet.

Med udviklingen af ​​teknologi, omkostningseffektiviteten og miljøpåvirkningen af ​​CNC-bearbejdning af titanlegeringer forventes at blive yderligere forbedret i fremtiden.

Efterlad et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Påkrævede felter er markeret *

Kontakte

Efterlad et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Påkrævede felter er markeret *