DaZhou város Changge város Henan tartomány Kínában. +8615333853330 sales@casting-china.org

CNC megmunkálás titán ötvözet: Folyamat, Alkalmazások és kihívások

A modern gyártásban, CNC (Számítógépes numerikus vezérlés) a megmunkálási technológia létfontosságú szerepet játszik a titánötvözetek megmunkálásában.

    Otthon » Blog » CNC megmunkálás titán ötvözet: Folyamat, Alkalmazások és kihívások

12,266 Nézetek 2024-10-24 13:38:56

A modern gyártásban, CNC (Számítógépes numerikus vezérlés) a megmunkálási technológia létfontosságú szerepet játszik a titánötvözetek megmunkálásában.

A titán CNC megmunkálásának előnyei

  • Magas szilárdság/tömeg arány:

A titánötvözetek rendkívül nagy szilárdsággal és viszonylag alacsony sűrűséggel rendelkeznek, Ez azt jelenti, hogy a titánötvözetből készült alkatrészek a könnyű konstrukció követelményei mellett is kiváló mechanikai tulajdonságokat képesek megőrizni.

  • Kiváló korrózióállóság:

A titánötvözetek nagyon ellenállnak a legtöbb savnak és lúgnak, alkalmassá teszi őket olyan zord környezetekre, mint az óceán és a vegyi feldolgozó létesítmények.

Titánötvözetek CNC megmunkálása

Titánötvözetek CNC megmunkálása

  • Biokompatibilitás:

A titánötvözetek nagyon alkalmasak emberi implantátumokban való felhasználásra, mivel nem okoznak immunkilökődést, és nagyon kompatibilisek az emberi szövetekkel.

  • Magas kopásállóság:

A titánötvözetek nagyon sima felületet kaphatnak megmunkálás után, és ennek a felületnek nagyon nagy a kopásállósága, amely alkalmas hosszú távú használatra.

  • Jó megmunkálási jellemzők:

Bár a titánötvözeteket nehéz megmunkálni, bonyolult formák precízen megmunkálhatók CNC technológiával, megfelel az alkatrészek szigorú geometriai pontossági követelményeinek olyan iparágakban, mint a repülőgépipar.

  • Nem mágneses:

A titánötvözetek nem mágnesesek, ami fontos előnyt jelent egyes elektronikus eszközök és orvosi alkalmazások esetében.

  • Magas hőmérsékletű teljesítmény:

A titánötvözetek magas hőmérsékleten is megőrzik mechanikai tulajdonságaikat, ami döntő fontosságú a magas hőmérsékletű alkalmazásoknál, mint például az aeromotoroknál.

  • Jó hajlékonyság:

A titánötvözetek jó rugalmassággal rendelkeznek, és az anyag integritásának károsodása nélkül alakíthatók és feldolgozhatók.

  • Ellenállás a kifáradásos repedések terjedésével szemben:

A titánötvözetek mikroszerkezete segít ellenállni a kifáradási repedések terjedésének, az alkatrészek megbízhatóságának és élettartamának javítása.

  • Környezetbarát:

A titánötvözetek CNC-megmunkálása csökkentheti az anyagpazarlást, a modern megmunkálási technikák pedig inkább környezetbarát hűtő- és kenőanyagokat használnak.

A megmunkálási technológia folyamatos fejlődésével, a titánötvözetek megmunkálási költsége és hatékonysága is fokozatosan javul, tovább bővítik alkalmazási területeiket.

Különböző titánminőségek CNC megmunkáláshoz

CNC megmunkálás keretében, A különböző titánminőségek olyan tulajdonságok egyedi kombinációit kínálják, amelyek alkalmassá teszik őket különféle alkalmazásokra.

Íme egy áttekintés a CNC megmunkálásban használt általános titán minőségekről és jellemzőikről:

  • Fokozat 1 Titán

Fokozat 1 az egyik kereskedelmileg tiszta (CP) titán minőségek kiváló ütés- és korróziótűrő képességgel, valamint jó hegeszthetőség.

A CP minőségek közül a legmagasabb rugalmassággal és alakíthatósággal rendelkezik, így ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol ezek a tulajdonságok elengedhetetlenek.

  • Fokozat 2 Titán

Hasonló a Grade-hez 1, Fokozat 2 egy másik CP minőség, valamivel alacsonyabb hajlékonysággal, de még mindig jó korrózióállóságot és hegeszthetőséget kínál. Gyakran használják általános ipari alkalmazásokban, ahol mérsékelt szilárdság és korrózióállóság szükséges.

  • Fokozat 5 Titán (Ti-6Al-4V)

Fokozat 5, más néven Ti-6Al-4V, a legszélesebb körben használt alfa-béta titán ötvözet a nagy szilárdság kombinációja miatt, jó korrózióállóság, és kiváló biokompatibilitás.

Általában a repülésben használják, katonai, és orvosi alkalmazások, ahol ezek a tulajdonságok kritikusak.

  • Fokozat 7 Titán (Ti-6Al)

Fokozat 7 a Grade-hez hasonló alfa-béta titánötvözet 5 de magasabb alumíniumtartalommal, amely fokozott kúszásállóságot biztosít magasabb hőmérsékleten.

Ez alkalmassá teszi az olyan alkalmazásokhoz, amelyek magas hőmérsékleten szerkezeti stabilitást igényelnek.

  • Fokozat 12 Titán (Ti-3Al-2,5V)

Fokozat 12 egy alfa-béta titánötvözet, nagyobb szilárdsággal és szívóssággal a CP minőségekhez képest.

Olyan alkalmazásokban használják, ahol egyensúlyra van szükség a szilárdság és az alakíthatóság között, mint például az autóiparban.

A CNC megmunkálási vibráció okai és megoldásai

A CNC megmunkálási vibráció okai és megoldásai

Titánminőség kiválasztásakor CNC megmunkáláshoz, fontos figyelembe venni a pályázat konkrét követelményeit, beleértve a kívánt erősséget, korrózióállóság, üzemi hőmérséklet, és biokompatibilitás.

Minden minőség egyedi tulajdonságokat kínál, amelyeket az alkalmazás igényeihez kell igazítani, hogy biztosítsák a kész alkatrész optimális teljesítményét és hosszú élettartamát..

Gyakori nehézségek a titánötvözet megmunkálásában

A titánötvözet megmunkálási nehézségei elsősorban a következőket tartalmazzák:

  • Alacsony hővezetőképesség:

A titánötvözet hővezető képessége nagyon alacsony, ami megnehezíti a vágási folyamat során keletkező hő gyors elvezetését.

Ennek eredményeként, a hő könnyen felhalmozódik a szerszám és a munkadarab érintkezési területén, ami túl magas szerszámhőmérsékletet okoz, és felgyorsítja a szerszámkopást .

  • Magas kémiai aktivitás:

Magas hőmérsékleten, A titánötvözet hajlamos kémiai reakciókra a levegő oxigénjével és nitrogénjével, megkeményedett réteget képezve, ami növeli a megmunkálási nehézséget .

  • Munka – Edzés:

A titánötvözet valószínűleg megmunkálást tapasztal – megkeményedik a vágási folyamat során, vagyis, az anyag keménysége a megmunkálási folyamat során bekövetkező deformációval nő.

Ehhez nagyobb teljesítményű szerszámok és szigorúbb vágási paraméterek használata szükséges .

  • Gyors szerszámkopás:

A fent említett tulajdonságok miatt, a szerszám nagyon gyorsan kopik a titánötvözet megmunkálásánál, különösen a vágóél és a szerszámcsúcs közelében .

Gyakori nehézségek a titánötvözet megmunkálásában

Gyakori nehézségek a titánötvözet megmunkálásában

  • Nehéz forgácselhelyezés:

A titánötvözetből készült forgács nagy érintkezési felülettel rendelkezik a szerszám gereblye felületével, és könnyen feltekerhető a szerszám körül, ami akadályozza a normál vágást.

Ráadásul, különös figyelmet kell fordítani a forgács evakuálására, hogy elkerüljük a megmunkálási minőség befolyásolását .

  • Alacsony rugalmassági modulus:

A titánötvözet rugalmassági modulusa viszonylag alacsony, és a megmunkálás során könnyen előállítható rugalmas alakváltozás.

Különösen vékony – falazott vagy gyűrű alakú alkatrészek megmunkálásakor, a munkadarab deformálódhat .

  • Megmunkálási vibráció:

A titánötvözet megmunkálása során keletkező rezgés tízszerese a közönséges acélénak, ami nemcsak növeli a szerszámkopást, hanem a munkadarab felületi minőségének romlásához is vezethet .

  • Szerszámválasztás és bevonat technológia:

A megfelelő szerszámanyagok és bevonási technológiák kiválasztása kulcsfontosságú a titánötvözet megmunkálási hatékonyságának és a szerszám élettartamának javításához. .

Vákuumos bevonat

Vákuumos bevonat

  • A munkadarab befogása és deformációja:

A titánötvözet befogási deformációja és feszültség okozta deformációja a megmunkálás során nagy, ezért különös figyelmet kell fordítani a munkadarab rögzítési módjára, hogy elkerüljük a deformációt a megmunkálási folyamat során .

  • Vágófolyadék kiválasztása:

A nem megfelelő vágófolyadék használata kémiai reakciókhoz vezethet, vagy befolyásolhatja a forgácselszívást.

Ezért, a megfelelő vágófolyadék kiválasztása szintén kihívást jelent a titánötvözet megmunkálásában .

Válaszul ezekre a nehézségekre, a titánötvözet megmunkálásakor számos intézkedést kell tenni, mint például a nagy teljesítményű vágószerszámok használata, vágási paraméterek optimalizálása, megfelelő hűtési és kenési stratégiák elfogadása, valamint a munkadarab helyes befogásának biztosítása, a megmunkálás hatékonyságának és minőségének javítása érdekében.

Alkalmazás és kihívások a titán CNC megmunkálásához

A titánötvözet CNC megmunkálási alkalmazásai

Repülőgép:

Korrózióálló tulajdonságainak és nagy szilárdságának köszönhetően, A titánötvözet alkalmas repülési alkalmazásokhoz, mint például a motorlapátok, futóművek, tengelyek, és belső szerkezetek.

Alkalmazás és kihívások a titán CNC megmunkálásához

Alkalmazás és kihívások a titán CNC megmunkálásához

Orvosi ipar:

A titánötvözet kémiai tehetetlenséggel és biokompatibilitással rendelkezik, és felhasználható orvosi implantátumok és sebészeti berendezések gyártására, mint például a csontnövekedés-stimulátorok, gerincfúziós eszközök, és csontlemezek.

Hajógyártás:

A titánötvözetből készült CNC megmunkálásnak a tengeri iparban is fontos felhasználási területei vannak, mint például a fedélzetek, bilincsek, rugós horgok, nyomástartó edények, és tengeralattjáró-detektorok.

Autóipar:

Titán fém, ütésállósága és tartóssága miatt, széles körben használják sportkocsikban és luxusautókban, mint például a járművázak, kötőelemek, hangtompítók, kipufogócsövek, motorszelepek, és teherhordó rugók.

Titánötvözet anyagok alkalmazása autókban

Titánötvözet anyagok alkalmazása autókban

Egyéb iparágak:

A titán CNC megmunkálás olajra és gázra is alkalmazható, építés, ékszerek, sport, és az elektromos jármű ipar.

Kihívások a titánötvözet CNC megmunkálásában

Bár a titánötvözetből készült CNC-megmunkálásnak számos előnye van, bizonyos kihívásokkal is szembesül a megmunkálási folyamat során:

  1. Magas kémiai reakcióképesség és extrudálás:

Titánötvözet megmunkálásakor, egyes gázok reagálhatnak vele, olyan problémákat okozva, mint a felületi oxidáció és ridegség.

  1. Hőfelhalmozás és vágóerő:

A titánötvözet alacsony hővezető képességgel rendelkezik, amitől a munkadarab gyorsan felmelegszik a vágási terület közelében. Ez gyorsabb szerszámkopáshoz vezet, és negatív hatással lehet a vágási felület minőségére.

  1. Maradék stressz és keményedő stressz:

Kristályszerkezetének köszönhetően, a titánötvözet problémákat okozhat a megmunkálás során, a vágóerő növelése, a megmunkálás egyszerűségének csökkentése, és a maradék stressz esélyének növelése.

CNC megmunkálási paraméterek beállítása

  • Tisztázza a megmunkálási követelményeket

Határozza meg a munkadarab anyagát, méret, alak, és pontossági követelmények, stb.

  • Válassza az Eszközök lehetőséget

Válassza ki a szerszám típusát, átmérő, hossz, stb. a munkadarab anyag- és megmunkálási követelményeinek megfelelően.

  • Állítsa be a megmunkálási koordinátarendszert

Határozza meg a megmunkálási koordinátarendszert a CNC vezérlőrendszerben.

  • Állítsa be a megmunkálási paramétereket

Állítsa be a paramétereket, például a vágási sebességet, előtolási sebesség, és a vágási mélység a munkadarabnak megfelelően, eszközöket, és követelmények.

  • Vizsgálja meg és ellenőrizze

A megmunkálás előtt gondosan ellenőrizze a paramétereket. Az igazoláshoz szimulációs megmunkálás vagy próbavágás használható.

  • Figyelje a megmunkálási folyamatot

Figyelje a szerszámkopást, vágóerő, vágási hőmérséklet, stb. valós időben, és szükség esetén állítsa be a paramétereket.

  • Karbantartja a szerszámgépet

A CNC szerszámgépet rendszeresen karbantartja, hogy biztosítsa pontosságát és teljesítményét.

  • Biztonságos működés

Kövesse a biztonsági műveleti eljárásokat.

CNC szerszámgép szerkezetének sematikus diagramja

CNC szerszámgép szerkezetének sematikus diagramja

Következtetés

A titánötvözetek CNC-megmunkálásának képességét folyamatosan fejlesztették, köszönhetően az anyagtudomány fejlődésének, gépészet és számítástechnika.

A legújabb megmunkálási technikák és optimalizálási stratégiák alkalmazásával, a gyártók nagyobb hatékonysággal és jobb minőségben képesek titánötvözet alkatrészeket előállítani.

A technika fejlődésével, a CNC – titánötvözetek megmunkálása költséghatékonysága és környezeti hatása várhatóan tovább javulni fog a jövőben.

Hagy egy választ

E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve *

Érintkezés

Hagy egy választ

E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve *