เหตุใดโลหะผสมไทเทเนียมจึงเป็นวัสดุที่ตัดเฉือนได้ยาก

เหตุใดเราจึงคิดว่าโลหะผสมไทเทเนียมเป็นวัสดุที่ตัดเฉือนได้ยาก เนื่องจากขาดความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกและปรากฏการณ์การประมวลผล

1. ปรากฏการณ์ทางกายภาพของการตัดเฉือนไทเทเนียม

แรงตัดของการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมนั้นสูงกว่าเหล็กที่มีความแข็งเท่ากันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ปรากฏการณ์ทางกายภาพของการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมนั้นซับซ้อนกว่าการแปรรูปเหล็กมาก ซึ่งทำให้การประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมต้องเผชิญกับความยากลำบากอย่างมาก

ค่าการนำความร้อนของโลหะผสมไททาเนียมส่วนใหญ่ต่ำมาก เพียง 1/7 ของเหล็กและ 1/16 ของอะลูมิเนียม ดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการตัดโลหะผสมไททาเนียมจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังชิ้นงานอย่างรวดเร็วหรือถูกเศษออกไป แต่จะสะสมในบริเวณตัดและอุณหภูมิที่สร้างขึ้นอาจสูงถึง 1,000 ° C ทำให้เกิด คมตัดของเครื่องมือสึกหรอ แตก และตายอย่างรวดเร็ว การสะสมของคมตัด การปรากฏของคมตัดที่สึกหรออย่างรวดเร็ว ส่งผลให้บริเวณการตัดเกิดความร้อนมากขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานของเครื่องมือสั้นลง

อุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดยังทำลายความสมบูรณ์ของพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม ส่งผลให้ความแม่นยำทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนลดลง และปรากฏการณ์การแข็งตัวของงานซึ่งจะลดความแข็งแรงเมื่อยล้าลงอย่างมาก

ความยืดหยุ่นของโลหะผสมไททาเนียมอาจเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วน แต่ในระหว่างการตัด การเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นของชิ้นงานเป็นสาเหตุสำคัญของการสั่นสะเทือน แรงกดในการตัดทำให้ชิ้นงาน "ยืดหยุ่น" หลุดออกจากเครื่องมือและเด้งกลับ เพื่อให้แรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานมีมากกว่าการตัด กระบวนการเสียดสียังก่อให้เกิดความร้อน ซึ่งทำให้ปัญหาการนำความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียมแย่ลง

ปัญหานี้ร้ายแรงยิ่งขึ้นเมื่อประมวลผลชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือรูปทรงวงแหวนที่เสียรูปได้ง่าย ไม่ใช่เรื่องง่ายในการประมวลผลชิ้นส่วนผนังบางของโลหะผสมไทเทเนียมให้ได้ความแม่นยำของมิติตามที่คาดหวัง เนื่องจากเมื่อเครื่องมือผลักวัสดุชิ้นงานออกไป การเสียรูปเฉพาะจุดของผนังบางจะเกินช่วงยืดหยุ่นจนทำให้เกิดการเสียรูปแบบพลาสติก และความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุที่จุดตัดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในเวลานี้ การตัดเฉือนด้วยความเร็วตัดที่กำหนดเดิมสูงเกินไป ส่งผลให้เครื่องมือสึกหรอคมมากขึ้น

“ความร้อน” คือ “ต้นเหตุ” สำหรับความยากในการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียม!

2. ความรู้ทางเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียม

บนพื้นฐานของความเข้าใจกลไกการประมวลผลของโลหะผสมไทเทเนียม ควบคู่ไปกับประสบการณ์ที่ผ่านมา ความรู้กระบวนการหลักในการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมมีดังนี้:

(1) เม็ดมีดที่มีรูปทรงมุมบวกเพื่อลดแรงตัด ความร้อนในการตัด และการเสียรูปของชิ้นงาน

(2) ให้ฟีดคงที่เพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวของชิ้นงาน เครื่องมือควรอยู่ในสถานะป้อนเสมอในระหว่างกระบวนการตัด จำนวนการตัดในแนวรัศมี ae ควรเท่ากับ 30% ของรัศมีในระหว่างการกัด

(3) ใช้น้ำมันตัดแรงดันสูงและการไหลขนาดใหญ่เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพทางความร้อนของกระบวนการตัดเฉือนและป้องกันพื้นผิวชิ้นงานจากการเสื่อมสภาพและความเสียหายของเครื่องมือเนื่องจากอุณหภูมิที่มากเกินไป

(4) รักษาคมตัดของใบมีดให้คม มีดทื่อเป็นสาเหตุของความร้อนสะสมและการสึกหรอ ซึ่งอาจทำให้มีดเสียหายได้ง่าย

(5) การประมวลผลในสภาวะที่อ่อนที่สุดของโลหะผสมไทเทเนียมที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากวัสดุจะยากต่อการประมวลผลหลังจากการชุบแข็ง การอบชุบด้วยความร้อนจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุและเพิ่มการสึกหรอของใบมีด

(6) ใช้รัศมีปลายคมตัดหรือการลบมุมขนาดใหญ่เพื่อตัดเข้าไปในคมตัดให้มากที่สุด ซึ่งจะช่วยลดแรงตัดและความร้อนในแต่ละจุด และป้องกันการแตกหักเฉพาะจุด เมื่อทำการกัดไททาเนียมอัลลอยด์ ในบรรดาพารามิเตอร์การตัด ความเร็วตัดจะมีอิทธิพลมากที่สุดต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ vc ตามด้วยจำนวนการตัดในแนวรัศมี (ความลึกของการกัด) ae

เครื่องมือ Xinfa CNC มีลักษณะคุณภาพดีและราคาต่ำ สำหรับรายละเอียด กรุณาเยี่ยมชม:
ผู้ผลิตเครื่องมือ CNC – โรงงานเครื่องมือ CNC ของจีนและซัพพลายเออร์ (xinfatools.com)

3. แก้ไขปัญหาการประมวลผลไทเทเนียมโดยเริ่มจากใบมีด

การสึกหรอของร่องใบมีดที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมคือการสึกหรอเฉพาะที่ด้านหลังและด้านหน้าตามทิศทางความลึกของการตัด ซึ่งมักเกิดจากชั้นแข็งที่เหลือจากการประมวลผลครั้งก่อน ปฏิกิริยาทางเคมีและการแพร่กระจายระหว่างเครื่องมือกับวัสดุชิ้นงานที่อุณหภูมิการประมวลผลเกิน 800°C ยังเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการสึกหรอของร่องอีกด้วย เนื่องจากในระหว่างการประมวลผล โมเลกุลไทเทเนียมของชิ้นงานจะสะสมที่ด้านหน้าของใบมีด และ "เชื่อม" กับใบมีดภายใต้แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดขอบที่สะสมอยู่ เมื่อคมตัดที่สะสมหลุดออกจากคมตัด การเคลือบคาร์ไบด์ของเม็ดมีดก็จะหลุดออกไป ดังนั้นการตัดเฉือนไทเทเนียมจึงต้องใช้วัสดุและรูปทรงพิเศษของเม็ดมีด

4. โครงสร้างเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการตัดเฉือนไทเทเนียม

จุดเน้นของการประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมคือความร้อน ต้องฉีดน้ำมันตัดแรงดันสูงจำนวนมากลงบนคมตัดอย่างทันท่วงทีและแม่นยำเพื่อขจัดความร้อนได้อย่างรวดเร็ว มีโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของหัวกัดที่ใช้เป็นพิเศษสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมในท้องตลาด