CNC Machining ტიტანის შენადნობი: პროცესი, აპლიკაციები და გამოწვევები

11,787 ნახვები 2024-10-24 13:38:56

თანამედროვე წარმოებაში, CNC (კომპიუტერული რიცხობრივი კონტროლი) დამუშავების ტექნოლოგია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ტიტანის შენადნობების დამუშავებაში.

CNC ტიტანის დამუშავების უპირატესობები

• მაღალი სიძლიერის თანაფარდობა წონასთან:

ტიტანის შენადნობებს აქვთ ძალიან მაღალი სიმტკიცე და შედარებით დაბალი სიმკვრივე, რაც ნიშნავს, რომ ტიტანის შენადნობებისგან დამზადებულ ნაწილებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ შესანიშნავი მექანიკური თვისებები მსუბუქი დიზაინის მოთხოვნის შემთხვევაშიც კი.

• შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობა:

ტიტანის შენადნობები ძალიან მდგრადია მჟავებისა და ტუტეების უმეტესობის მიმართ, რაც მათ შესაფერისია მკაცრი გარემოსთვის, როგორიცაა ოკეანე და ქიმიური დამუშავების ობიექტები.

CNC დამუშავება ტიტანის შენადნობები

• ბიოთავსებადობა:

ტიტანის შენადნობები ძალიან შესაფერისია ადამიანის იმპლანტებში გამოსაყენებლად, რადგან ისინი არ იწვევენ იმუნურ უარყოფას და ძალიან თავსებადია ადამიანის ქსოვილებთან..

• მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობა:

ტიტანის შენადნობებს შეუძლიათ მიიღონ ძალიან გლუვი ზედაპირი დამუშავების შემდეგ, და ამ ზედაპირს აქვს ძალიან მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობა, რომელიც განკუთვნილია გრძელვადიანი გამოყენების ნაწილებისთვის.

• კარგი დამუშავების მახასიათებლები:

მიუხედავად იმისა, რომ ტიტანის შენადნობები რთულია დამუშავება, რთული ფორმების ზუსტად დამუშავება შესაძლებელია CNC ტექნოლოგიით, აკმაყოფილებს ნაწილების მკაცრი გეომეტრიული სიზუსტის მოთხოვნებს ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა აერონავტიკა.

• არა – მაგნიტური:

ტიტანის შენადნობები არა-მაგნიტურია, რაც მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ზოგიერთი ელექტრონული მოწყობილობისა და სამედიცინო აპლიკაციისთვის.

• მაღალი ტემპერატურის შესრულება:

ტიტანის შენადნობებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ თავიანთი მექანიკური თვისებები მაღალ ტემპერატურაზე, რაც გადამწყვეტია მაღალი ტემპერატურის გამოყენებისთვის, როგორიცაა აერო ძრავები.

• კარგი მოქნილობა:

ტიტანის შენადნობებს აქვთ კარგი ელასტიურობა და მათი ფორმირება და დამუშავება შესაძლებელია მასალის მთლიანობის დაზიანების გარეშე..

• წინააღმდეგობა დაღლილობის ბზარის გამრავლების მიმართ:

ტიტანის შენადნობების მიკროსტრუქტურა ხელს უწყობს დაღლილობის ბზარების გამრავლებას, ნაწილების საიმედოობისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაუმჯობესება.

• გარემო - მეგობრული:

ტიტანის შენადნობების CNC დამუშავებას შეუძლია შეამციროს მასალის ნარჩენები, და დამუშავების თანამედროვე ტექნიკა უფრო მეტად ეკოლოგიურად სუფთა გამაგრილებლებსა და ლუბრიკანტებს იყენებს.

დამუშავების ტექნოლოგიის უწყვეტი პროგრესით, თანდათან უმჯობესდება ტიტანის შენადნობების დამუშავების ღირებულება და ეფექტურობა, მათი გამოყენების სფეროების შემდგომი გაფართოება.

ტიტანის სხვადასხვა კლასი CNC დამუშავებისთვის

CNC დამუშავების კონტექსტში, სხვადასხვა კლასის ტიტანი გვთავაზობს თვისებების უნიკალურ კომბინაციებს, რაც მათ შესაფერისს ხდის სხვადასხვა აპლიკაციებისთვის. აქ მოცემულია CNC დამუშავებაში გამოყენებული ტიტანის საერთო კლასების მიმოხილვა და მათი მახასიათებლები:

• შეფასება 1 ტიტანის

შეფასება 1 არის ერთ-ერთი კომერციულად სუფთა (CP) ტიტანის კლასები შესანიშნავი ზემოქმედებით და კოროზიის ტოლერანტობით, ასევე კარგი შედუღება. მას აქვს ელასტიურობის და ფორმირებადობის უმაღლესი დონე CP კლასებს შორის, რაც მას იდეალურს ხდის იმ აპლიკაციებისთვის, სადაც ეს თვისებები აუცილებელია.

• შეფასება 2 ტიტანის

კლასის მსგავსი 1, შეფასება 2 არის კიდევ ერთი CP კლასი ოდნავ დაბალი ელასტიურობით, მაგრამ მაინც გვთავაზობს კარგ კოროზიის წინააღმდეგობას და შედუღებას. ის ხშირად გამოიყენება ზოგად სამრეწველო აპლიკაციებში, სადაც საჭიროა ზომიერი სიძლიერის და კოროზიის წინააღმდეგობის დონე.

• შეფასება 5 ტიტანის (Ti-6Al-4V)

შეფასება 5, ასევე ცნობილია როგორც Ti-6Al-4V, არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ალფა-ბეტა ტიტანის შენადნობი მაღალი სიმტკიცის კომბინაციის გამო, კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა, და შესანიშნავი ბიოთავსებადობა. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება კოსმოსში, სამხედრო, და სამედიცინო პროგრამები, სადაც ეს თვისებები კრიტიკულია.

• შეფასება 7 ტიტანის (Ti-6Al)

შეფასება 7 არის ალფა-ბეტა ტიტანის შენადნობი Grade-ის მსგავსი 5 მაგრამ უფრო მაღალი ალუმინის შემცველობით, რომელიც უზრუნველყოფს გაუმჯობესებულ მცოცავ წინააღმდეგობას ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ეს შესაფერისს ხდის აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ სტრუქტურულ სტაბილურობას მაღალ ტემპერატურაზე.

• შეფასება 12 ტიტანის (Ti-3Al-2.5V)

შეფასება 12 არის ალფა-ბეტა ტიტანის შენადნობი გაძლიერებული სიძლიერით და გამძლეობით CP კლასებთან შედარებით. იგი გამოიყენება აპლიკაციებში, სადაც საჭიროა ბალანსი ძალასა და ფორმირებას შორის, როგორიცაა საავტომობილო ინდუსტრიაში.

CNC დამუშავების ვიბრაციის მიზეზები და გადაწყვეტილებები

CNC დამუშავებისთვის ტიტანის კლასის შერჩევისას, მნიშვნელოვანია განიხილოს განაცხადის კონკრეტული მოთხოვნები, სასურველი სიძლიერის ჩათვლით, კოროზიის წინააღმდეგობა, სამუშაო ტემპერატურა, და ბიოთავსებადობა. თითოეული კლასი გთავაზობთ თვისებების უნიკალურ კომპლექტს, რომელიც უნდა შეესაბამებოდეს აპლიკაციის საჭიროებებს, რათა უზრუნველყოს მზა ნაწილის ოპტიმალური შესრულება და ხანგრძლივობა..

საერთო სირთულეები ტიტანის შენადნობის დამუშავებაში

ტიტანის შენადნობის დამუშავების სირთულეები ძირითადად მოიცავს:

• დაბალი თბოგამტარობა:

ტიტანის შენადნობის თბოგამტარობა ძალიან დაბალია, რაც ართულებს ჭრის პროცესში წარმოქმნილი სითბოს სწრაფად გაფანტვას. შედეგად, სითბო ადვილად გროვდება ხელსაწყოსა და სამუშაო ნაწილს შორის კონტაქტურ ზონაში, რაც იწვევს ხელსაწყოს ძალიან მაღალ ტემპერატურას და აჩქარებს ხელსაწყოს ცვეთას .

• მაღალი ქიმიური აქტივობა:

მაღალ ტემპერატურაზე, ტიტანის შენადნობი მიდრეკილია ქიმიური რეაქციებისკენ ჰაერში ჟანგბადთან და აზოტთან, გამაგრებული ფენის ფორმირება, რაც ზრდის დამუშავების სირთულეს .

• სამუშაო - გამკვრივება:

ტიტანის შენადნობი სავარაუდოდ განიცდის მუშაობას - გამკვრივება ჭრის პროცესში, ანუ, მასალის სიმტკიცე იზრდება დამუშავების პროცესში დეფორმაციის დროს. ეს მოითხოვს უფრო მაღალი ხარისხის ხელსაწყოების გამოყენებას და ჭრის უფრო მკაცრ პარამეტრებს .

• სწრაფი ხელსაწყოების ტარება:

ზემოაღნიშნული მახასიათებლების გამო, ინსტრუმენტი ძალიან სწრაფად ცვივა ტიტანის შენადნობის დამუშავებისას, განსაკუთრებით ჭრის პირას და ხელსაწყოს წვერთან ახლოს .

საერთო სირთულეები ტიტანის შენადნობის დამუშავებაში

• რთული ჩიპის განკარგვა:

ტიტანის შენადნობის ჩიპს აქვს დიდი შეხება ხელსაწყოს საფეთქელთან და ადვილად ტრიალებს ხელსაწყოს გარშემო., რაც აფერხებს ნორმალურ ჭრას. მეტიც, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ჩიპის ევაკუაციას დამუშავების ხარისხზე ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად .

• დაბალი ელასტიურობის მოდული:

ტიტანის შენადნობის ელასტიურობის მოდული შედარებით დაბალია, და დამუშავებისას ადვილია ელასტიური დეფორმაციის წარმოქმნა. განსაკუთრებით თხელკედლიანი ან რგოლის ფორმის ნაწილების დამუშავებისას, შეიძლება მოხდეს სამუშაო ნაწილის დეფორმაცია .

• დამუშავების ვიბრაცია:

ტიტანის შენადნობის დამუშავებისას წარმოქმნილი ვიბრაცია ათჯერ აღემატება ჩვეულებრივ ფოლადს, რაც არა მხოლოდ ზრდის ხელსაწყოს ცვეთას, არამედ შეიძლება გამოიწვიოს სამუშაო ნაწილის ზედაპირის ხარისხის დაქვეითება .

• ხელსაწყოების შერჩევისა და საფარის ტექნოლოგია:

ხელსაწყოების შესაბამისი მასალებისა და საფარის ტექნოლოგიების შერჩევა გადამწყვეტია ტიტანის შენადნობის დამუშავების ეფექტურობისა და ხელსაწყოს სიცოცხლის გასაუმჯობესებლად. .

ვაკუუმური საფარი

• სამუშაო ნაწილის დამაგრება და დეფორმაცია:

დამუშავების დროს ტიტანის შენადნობის დამაგრების დეფორმაცია და სტრესული დეფორმაცია დიდია., ამიტომ განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს სამუშაო ნაწილის დამაგრების მეთოდს, რათა თავიდან აიცილოს დეფორმაცია დამუშავების პროცესში .

• საჭრელი სითხის შერჩევა:

არასათანადო საჭრელი სითხის გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს ქიმიური რეაქციები ან გავლენა მოახდინოს ჩიპების ევაკუაციაზე. ამიტომ, შესაბამისი საჭრელი სითხის შერჩევა ასევე გამოწვევაა ტიტანის შენადნობის დამუშავებაში .

ამ სირთულეების საპასუხოდ, ტიტანის შენადნობის დამუშავებისას საჭიროა მთელი რიგი ღონისძიებების გატარება, როგორიცაა მაღალი ხარისხის საჭრელი ხელსაწყოების გამოყენება, ჭრის პარამეტრების ოპტიმიზაცია, გაგრილებისა და შეზეთვის შესაბამისი სტრატეგიების მიღება, და სამუშაო ნაწილის სწორი დამაგრების უზრუნველყოფა, დამუშავების ეფექტურობისა და ხარისხის გასაუმჯობესებლად.

განაცხადი და გამოწვევები CNC ტიტანის დამუშავებისთვის

ტიტანის შენადნობის CNC დამუშავების აპლიკაციები

აერონავტიკა:

კოროზიისადმი მდგრადი თვისებების და მაღალი სიმტკიცის გამო, ტიტანის შენადნობი შესაფერისია საჰაერო კოსმოსური გამოყენებისთვის, როგორიცაა ძრავის პირები, სადესანტო მექანიზმები, ლილვები, და შიდა სტრუქტურები.

განაცხადი და გამოწვევები CNC ტიტანის დამუშავებისთვის

სამედიცინო ინდუსტრია:

ტიტანის შენადნობას აქვს ქიმიური ინერტულობა და ბიოთავსებადობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამედიცინო იმპლანტებისა და ქირურგიული აღჭურვილობის დასამზადებლად, როგორიცაა ძვლის ზრდის სტიმულატორები, ხერხემლის შერწყმის მოწყობილობები, და ძვლის ფირფიტები.

გემთმშენებლობა:

ტიტანის შენადნობის CNC დამუშავებას ასევე აქვს მნიშვნელოვანი გამოყენება საზღვაო ინდუსტრიაში, როგორიცაა გემბანები, ბორკილები, საგაზაფხულო კაკვები, წნევის გემები, და წყალქვეშა დეტექტორები.

საავტომობილო ინდუსტრია:

ტიტანის მეტალი, მისი ზემოქმედების წინააღმდეგობისა და გამძლეობის გამო, ფართოდ გამოიყენება სპორტულ და ძვირადღირებულ მანქანებში, როგორიცაა მანქანის ჩარჩოები, შესაკრავები, მაყუჩები, გამოსაბოლქვი მილები, ძრავის სარქველები, და ტვირთამწე ზამბარები.

ტიტანის შენადნობის მასალების გამოყენება ავტომობილებში

სხვა ინდუსტრიები:

ტიტანის CNC დამუშავება ასევე გამოიყენება ნავთობისა და გაზისთვის, მშენებლობა, სამკაულები, სპორტი, და ელექტრო მანქანების ინდუსტრია.

გამოწვევები ტიტანის შენადნობის CNC დამუშავებაში

მიუხედავად იმისა, რომ ტიტანის შენადნობის CNC დამუშავებას ბევრი უპირატესობა აქვს, მას ასევე აწყდება გარკვეული გამოწვევები დამუშავების პროცესში:

1. მაღალი ქიმიური რეაქტიულობა და ექსტრუზია:

ტიტანის შენადნობის დამუშავებისას, ზოგიერთ გაზს შეუძლია მასზე რეაგირება, შედეგად წარმოიქმნება ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ზედაპირის დაჟანგვა და მტვრევა.

1. სითბოს დაგროვება და ჭრის ძალა:

ტიტანის შენადნობას აქვს დაბალი თბოგამტარობა, რაც იწვევს სამუშაო ნაწილის სწრაფად გაცხელებას ჭრის ზონასთან. ეს გამოიწვევს ხელსაწყოს უფრო სწრაფ ცვეთას და შეიძლება უარყოფითი გავლენა იქონიოს ჭრის ზედაპირის ხარისხზე.

1. ნარჩენი სტრესი და გამკვრივება:

მისი კრისტალური სტრუქტურის გამო, ტიტანის შენადნობმა შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები დამუშავების დროს, ჭრის ძალის გაზრდა, დამუშავების სიმარტივის შემცირება, და ზრდის ნარჩენი სტრესის შანსს.

CNC დამუშავების პარამეტრების დაყენება

• დააზუსტეთ დამუშავების მოთხოვნები

განსაზღვრეთ სამუშაო ნაწილის მასალა, ზომა, ფორმა, და სიზუსტის მოთხოვნები, და ა.შ.

• აირჩიეთ ინსტრუმენტები

აირჩიეთ ხელსაწყოს ტიპი, დიამეტრი, სიგრძე, და ა.შ. სამუშაო ნაწილის მასალისა და დამუშავების მოთხოვნების შესაბამისად.

• დააყენეთ დამუშავების კოორდინატთა სისტემა

დაადგინეთ დამუშავების კოორდინატთა სისტემა CNC კონტროლის სისტემაში.

• დააყენეთ დამუშავების პარამეტრები

დააყენეთ ისეთი პარამეტრები, როგორიცაა ჭრის სიჩქარე, კვების მაჩვენებელი, და ჭრის სიღრმე სამუშაო ნაწილის მიხედვით, ხელსაწყოები, და მოთხოვნები.

• შეამოწმეთ და გადაამოწმეთ

დამუშავებამდე ყურადღებით შეამოწმეთ პარამეტრები. გადამოწმებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიმულაციური დამუშავება ან საცდელი ჭრა.

• დააკვირდით დამუშავების პროცესს

მონიტორის ხელსაწყოს ცვეთა, ჭრის ძალა, ჭრის ტემპერატურა, და ა.შ. რეალურ დროში და საჭიროების შემთხვევაში დაარეგულირეთ პარამეტრები.

• შეინახეთ ჩარხ

რეგულარულად შეინახეთ CNC ჩარხი, რათა უზრუნველყოთ მისი სიზუსტე და შესრულება.

• უსაფრთხო ოპერაცია

დაიცავით უსაფრთხოების ოპერაციის პროცედურები.

CNC ჩარხების სტრუქტურის სქემატური დიაგრამა

დასკვნა

CNC - ტიტანის შენადნობების დამუშავების უნარი მუდმივად გაუმჯობესებულია, მასალების მეცნიერების პროგრესის წყალობით, მექანიკური ინჟინერია და გამოთვლითი ტექნოლოგია. უახლესი დამუშავების ტექნიკისა და ოპტიმიზაციის სტრატეგიების მიღებით, მწარმოებლებს შეუძლიათ აწარმოონ ტიტანის შენადნობის ნაწილები უფრო მაღალი ეფექტურობით და უკეთესი ხარისხით.

ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, მოსალოდნელია, რომ მომავალში CNC-დამუშავების ტიტანის შენადნობების ღირებულება-ეფექტურობა და გარემოზე ზემოქმედება კიდევ უფრო გაუმჯობესდება..