עיבוד CNC חלקי טיטניום

12,492 צפיות 2024-10-23 17:09:37

טיטניום היא מתכת מעבר המשמשת לעתים קרובות בתעופה וחלל, רְפוּאִי, ותעשיות צבאיות. זה חזק כמו פלדה, אֲבָל 40% lighter.

Titanium is ductile and has a high melting point, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור יישומי חום קיצוניים.

היתרונות של עיבוד CNC טיטניום

עיבוד CNC חלקי טיטניום מדויק יותר משיטות אחרות.

בעיבוד CNC, חלקי טיטניום נוצרים על ידי הסרת חומר מגוש טיטניום באמצעות כלי חיתוך מהירים.

המשמעות היא שניתן ליצור את החלקים בסובלנות הדוקה מאוד, מה שחשוב ליישומים רבים.

צורות מורכבות

ניתן להשתמש בעיבוד CNC ליצירת צורות מורכבות. בעיבוד CNC, ניתן ליצור חלקי טיטניום במגוון צורות וגדלים כדי לענות על הצרכים הספציפיים של כל יישום.

מָהִיר

עיבוד CNC חלקי טיטניום מהיר יותר משיטות אחרות. בעיבוד CNC, ניתן ליצור חלקים מהר מאוד.

רַב צְדָדִי

עיבוד CNC חלקי טיטניום הוא תכליתי יותר משיטות אחרות. בעיבוד CNC, ניתן ליצור חלקים כדי לענות על הצרכים הספציפיים של כל יישום.

חסכוני

עיבוד CNC חלקי טיטניום הוא חסכוני יותר משיטות אחרות. בעיבוד CNC, ניתן ליצור חלקים במהירות ובזול.

גימור פני השטח טוב יותר

לחלקים בעיבוד CNC יש גימור משטח טוב יותר. בעיבוד CNC, לחלקים יש גימור משטח חלק מאוד.

עיבוד CNC חלקי טיטניום

יסודות עיבוד CNC

רכיבים ותפקוד

• 1. כלי מכונת CNC: אלה כוללים מכונות כרסום, מחרטות, וכלי מכונות אחרים המצוידים בבקרי CNC. כלי המכונה עצמם מורכבים ממרכיבים שונים כגון התקן העברת הציר, מכשיר העברת הזנה, מיטה, שולחן עבודה, ומכשירי תנועה עזר.
• 2. בקר CNC: הליבה של מכונת CNC, אחראי על הקבלה, עיבוד, וביצוע הוראות. הוא מורכב מיחידת קלט, יחידת עיבוד, ויחידת פלט.
• 3. התקני קלט: התקנים אלה משמשים להזנת הוראות העיבוד לתוך בקר ה-CNC. באופן מסורתי, התקני קלט היו כרטיסי ניקוב או קלטות נייר, אבל עכשיו הם התפתחו לכלול מקלדות, דיסקים, ותקשורת רשת.
• 4. התקני פלט: התקנים אלה משמשים לפלט את פרמטרי העבודה הפנימיים של המכונה, כגון הפרמטרים המקוריים ופרמטרי אבחון תקלות, לרישום ופתרון תקלות.
• 5. התקני כונן: אלה ממירים את אותות ההוראה המוגברים לתנועה מכנית, הנעת הכלים למקם את שולחן העבודה במדויק או לנוע במסלול שנקבע.
• 6. מכשירי מדידה: ידוע גם כאלמנטים משוב, התקנים אלה מותקנים על שולחן העבודה או בורג העופרת של הכלי, המרת העקירה בפועל של שולחן העבודה לאות חשמלי המוזן בחזרה לבקר ה-CNC לצורך השוואה עם ערך ההוראה.

תכנות ותפעול

1. תִכנוּת: עיבוד CNC דורש תכנות, הכוללת המרת המידע הגיאומטרי והטכנולוגי של חומר העבודה לתוכנית עיבוד באמצעות קוד ופורמט ספציפיים. תוכנית זו מוזנת לאחר מכן לבקר ה-CNC.

2. מערכות CAD/CAM: סדנאות רבות משתמשות במערכות CAD/CAM לתכנות אוטומטי של מכונות CNC. הצורה הגיאומטרית של החלק מועברת אוטומטית ממערכת ה-CAD למערכת ה-CAM, שבו מכונאים יכולים לבחור שיטות עיבוד שונות על מסך וירטואלי.

3. הוֹצָאָה לְפוֹעַל: לאחר טעינת התוכנית, בקר ה-CNC מפרש ומבצע את ההוראות, שליטה בתנועת כלי המכונה כדי להסיר חומר מחומר העבודה.

להלן מרכיבי המפתח של תוכנית CNC:

• קואורדינטות: הגדר את המיקום של כלי החיתוך ביחס לחומר העבודה.
• קצב הזנה: קובע את המהירות שבה כלי החיתוך עובר בחומר.
• מהירות ציר: מציין את מהירות הסיבוב של כלי החיתוך.
• החלפת כלי: מציין מתי יש להשתמש בכלי חיתוך חדש.
• נוזל קירור: שולט ביישום נוזל קירור במהלך תהליך העיבוד.

שיקולים מרכזיים

• 1. דיוק ודיוק: עיבוד CNC ידוע בדיוק ובדיוק הגבוהים שלו, מה שהופך אותו מתאים ליישומים שבהם נדרשות סובלנות הדוקה.
• 2. יְעִילוּת: עם תהליכים אוטומטיים ויכולת להפעיל מספר תוכניות בו זמנית, עיבוד CNC יכול להגדיל משמעותית את יעילות הייצור.
• 3. רבגוניות: מכונות CNC יכולות להיות מצוידות במגוון כלים ואביזרים, המאפשר להם לבצע מגוון רחב של פעולות עיבוד על חומרים שונים.

סוגי תהליך ייצור

1. מכונות כרסום CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות כרסום, כגון עיבוד מטוסים, משטחים מעוקלים, וחריצים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות כרסום אנכיות CNC: הציר מכוון אנכית.
• ○ מכונות כרסום אופקי CNC: הציר מכוון אופקית.
• ○ מכונות כרסום CNC Gantry: בעל טווח עיבוד וגובה גדולים יותר, מתאים לחלקים גדולים ומורכבים.

2. מחרטות CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות פנייה, כגון עיבוד פיר וחלקי דיסק.

תת-סוגים:

• ○ מחרטות חרטת CNC: עם דיוק גבוה, יְעִילוּת, ואוטומציה, מתאים לייצור המוני.
• ○ מחרטות אנכיות CNC: שולחן העבודה מכוון אנכית.
• ○ מחרטות אופקיות CNC: שולחן העבודה מכוון אופקית.

3. מכונות קידוח CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות קידוח, כגון ייצור דרך חורים, חורים עיוורים, וחורים מושחלים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות קידוח אנכיות CNC: הקידוח מתבצע בצורה אנכית.
• ○ מכונות קידוח אופקי CNC: הקידוח מתבצע אופקית.

4. מכונות גריסה CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות שחיקה, כגון עיבוד מטוסים, משטחים מעוקלים, וחוטים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות גריסה משטח CNC: משמש לטחינת משטחים שטוחים.
• ○ מכונות השחזה גליליות פנימיות וחיצוניות CNC: משמש לטחינת משטחים גליליים.
• ○ מכונות השחזה לכלי CNC: משמש עבור כלי שחיקה.

5. מכונות משעמם CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות משעממות, כמו עיבוד חורים, חריצים, ומשטחים מעוקלים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות משעמם אנכיות CNC: הציר מכוון אנכית.
• ○ מכונות משעמם אופקי CNC: הציר מכוון אופקית.

6. מכונות הקצעה CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר לפעולות הקצעה, כגון עיבוד משטחים שטוחים, משטחים משופעים, וחריצים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות הקצעה אנכית CNC: הקצעה מתבצעת אנכית.
• ○ מכונות הקצעה אופקית CNC: הקצעה מתבצעת בצורה אופקית.

7. מכונות חיתוך CNC

פוּנקצִיָה: משמש בעיקר למבצעי שחיקה, כגון עיבוד קטרים ​​פנימיים וחיצוניים של חלקים ארוכים.

תת-סוגים:

• ○ מכונות שיפוע אנכיות CNC: הגיחה מתבצעת אנכית.
• ○ מכונות שיפוע אופקי CNC: הגיחה מתבצעת אופקית.

8. מכונות CNC מיוחדות

מכונות חיתוך בלייזר CNC: השתמש בקרן לייזר בעוצמה גבוהה כדי להמיס ולחתוך חומרים. מתאים לחיתוך חומרים שונים, כולל מתכות, פלסטיק, ועץ קשה.

מכונות חיתוך פלזמה CNC: השתמש בלפיד פלזמה בעל הספק גבוה כדי לחתוך חומרים מוליכים.

עיבוד שבבי פריקה חשמלית CNC (EDM): משתמש בפריקות חשמליות לחיתוך חומרים, מתאים למתכות קשות לעיבוד כמו פלדה עתירת פחמן ופלדה מוקשה.

מכונות חיתוך סילון מים CNC: השתמש בסילוני מים בלחץ גבוה (או תערובת של מים וחומרים שוחקים) לחתוך חומרים, מתאים במיוחד לחומרים בעלי עמידות תרמית נמוכה כמו אלומיניום ופלסטיק.

9. סיווג מבוסס על צירים

2-מכונות CNC של ציר: משמש בעיקר למשימות חיתוך פשוטות.

3-מכונות CNC של ציר: יכול לבצע משימות חיתוך מורכבות יותר ונמצאים בשימוש נרחב בעיבוד שבבי וייצור תבניות.

4-ציר ו 5-מכונות CNC של ציר: מכונות אלו מוסיפות צירים סיבוביים לשלושת הצירים הליניאריים, מה שמאפשר משימות עיבוד מורכבות עוד יותר, כגון עיבוד משטחים מעוקלים מורכבים ופוליהדרות.

10. סיווג מבוסס על מבנה מכונה

מכונות CNC אנכיות: יש עמוד זקוף, מספק קשיחות ויציבות טובים. מתאים לעיבוד חלקים גדולים ומורכבים.

מכונות CNC אופקיות: יש שולחן עבודה בכיוון אופקי, מציע תפעול וטווח עיבוד טובים יותר. בשימוש נרחב בעיבוד שבבי וייצור תבניות.

מכונות CNC מסוג Gantry: בעל טווח עיבוד וגובה גדולים יותר, מתאים לחלקים גדולים ומורכבים.

מַסְקָנָה

הישגי טכנולוגיית עיבוד הטיטניום החדשים לא רק משפרים את האיכות והביצועים של מוצרי טיטניום, אלא גם להביא הזדמנויות חדשות לפיתוח תעשיות קשורות.

בתחום התעופה והחלל, דיוק גבוה יותר וחלקי טיטניום קלים יותר עוזרים לשפר את הביצועים ויעילות הדלק של מטוסים;

בתחום הרפואי, מכשור רפואי טיטניום איכותי יותר יכול לספק תוצאות טיפול טובות יותר ונוחות למטופלים.

אוּלָם, יש עדיין כמה אתגרים בפיתוח טכנולוגיית עיבוד טיטניום.

לדוגמה, העלות של טכנולוגיות חדשות היא גבוהה, ויש להפחית עלויות נוספות במונחים של יישום בקנה מידה גדול;

במקביל, נדרש גם מחקר מעמיק יותר לאופטימיזציה של פרמטרי תהליך ובקרת איכות בתהליך העיבוד.

אַף עַל פִּי כֵן, עם מאמצים וחדשנות מתמשכים של חוקרים מדעיים, מאמינים שטכנולוגיית עיבוד מתכת טיטניום תמשיך להשיג תוצאות חדשות ולמלא תפקיד חשוב יותר בקידום הפיתוח של תחומים שונים.