ทำไมไททาเนียมอัลลอยด์จึงเป็นวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน

เหตุใดเราจึงคิดว่าไททาเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุที่ตัดเฉือนได้ยากเนื่องจากขาดความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกและปรากฏการณ์การประมวลผล

1. ปรากฏการณ์ทางกายภาพของการตัดเฉือนไทเทเนียม

แรงตัดของการประมวลผลโลหะผสมไททาเนียมนั้นสูงกว่าเหล็กที่มีความแข็งเท่ากันเพียงเล็กน้อย แต่ปรากฏการณ์ทางกายภาพของการประมวลผลโลหะผสมไททาเนียมนั้นซับซ้อนกว่าเหล็กแปรรูปมาก ซึ่งทำให้การประมวลผลโลหะผสมไททาเนียมประสบปัญหาอย่างมาก

ค่าการนำความร้อนของโลหะผสมไททาเนียมส่วนใหญ่ต่ำมาก เพียง 1/7 ของเหล็กและ 1/16 ของอลูมิเนียมดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการตัดโลหะผสมไททาเนียมจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังชิ้นงานอย่างรวดเร็วหรือถูกเศษออก แต่จะสะสมในบริเวณการตัด และอุณหภูมิที่เกิดขึ้นอาจสูงถึง 1,000 ° C ทำให้ คมตัดของเครื่องมือจะสึกหรอ แตก และตายอย่างรวดเร็วการสะสมตัวของคมตัด การปรากฏอย่างรวดเร็วของขอบที่สึกหรอ ส่งผลให้ความร้อนเพิ่มขึ้นในบริเวณการตัด ทำให้อายุการใช้งานเครื่องมือสั้นลง

อุณหภูมิที่สูงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดยังทำลายความสมบูรณ์ของพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียม ส่งผลให้ความแม่นยำทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนลดลง และปรากฏการณ์การชุบแข็งงานที่ทำให้ความแข็งแรงล้าลดลงอย่างมาก

ความยืดหยุ่นของโลหะผสมไททาเนียมมีประโยชน์ต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วน แต่ในระหว่างการตัด การเสียรูปแบบยืดหยุ่นของชิ้นงานเป็นสาเหตุสำคัญของการสั่นสะเทือนแรงกดตัดทำให้ชิ้นงาน "ยืดหยุ่น" หลุดออกจากเครื่องมือและดีดกลับ ดังนั้นแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานจึงมากกว่าแรงตัดกระบวนการเสียดสียังก่อให้เกิดความร้อน ซึ่งทำให้ปัญหาการนำความร้อนต่ำของโลหะผสมไททาเนียมซ้ำเติม

ปัญหานี้รุนแรงยิ่งขึ้นเมื่อดำเนินการกับชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือรูปทรงวงแหวนที่เปลี่ยนรูปได้ง่ายไม่ใช่เรื่องง่ายในการประมวลผลชิ้นส่วนผนังบางของโลหะผสมไททาเนียมเพื่อให้ได้มิติที่แม่นยำตามที่คาดไว้เนื่องจากเมื่อเครื่องมือผลักวัสดุชิ้นงานออกไป การเสียรูปเฉพาะที่ของผนังบางจึงเกินช่วงยืดหยุ่นเพื่อทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติก และความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุที่จุดตัดเพิ่มขึ้นอย่างมากในขณะนี้ การตัดเฉือนที่ความเร็วตัดที่กำหนดไว้แต่เดิมจะสูงเกินไป ซึ่งทำให้เครื่องมือสึกหรออย่างรุนแรง

“ความร้อน” คือ “ตัวการ” ของความยากในการแปรรูปไททาเนียมอัลลอยด์!

2. ความรู้ทางเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลโลหะผสมไททาเนียม

บนพื้นฐานของการทำความเข้าใจกลไกการประมวลผลของโลหะผสมไททาเนียม ควบคู่ไปกับประสบการณ์ที่ผ่านมา ความรู้กระบวนการหลักสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไททาเนียมมีดังนี้:

(1) เม็ดมีดรูปทรงเรขาคณิตมุมบวกเพื่อลดแรงตัด ความร้อนในการตัด และการเสียรูปของชิ้นงาน

(2) ให้อาหารคงที่เพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวของชิ้นงานเครื่องมือควรอยู่ในสถานะฟีดเสมอในระหว่างกระบวนการตัดปริมาณการตัดในแนวรัศมี ae ควรอยู่ที่ 30% ของรัศมีระหว่างการกัด

(3) น้ำมันตัดกลึงแรงดันสูงและการไหลปริมาณมากถูกนำมาใช้เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพทางความร้อนของกระบวนการตัดเฉือน และป้องกันพื้นผิวชิ้นงานจากการเสื่อมสภาพและความเสียหายของเครื่องมือเนื่องจากอุณหภูมิที่มากเกินไป

(4) รักษาคมตัดของใบมีดให้คม มีดทื่อเป็นสาเหตุของการสะสมความร้อนและการสึกหรอ ซึ่งสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของมีดได้ง่าย

(5) การประมวลผลในสถานะที่นุ่มนวลที่สุดของโลหะผสมไททาเนียมเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากวัสดุจะแปรรูปได้ยากขึ้นหลังจากการชุบแข็ง การอบชุบด้วยความร้อนจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุและเพิ่มการสึกหรอของใบมีด

(6) ใช้รัศมีปลายคมตัดหรือลบมุมขนาดใหญ่เพื่อตัดเข้าไปในคมตัดให้ได้มากที่สุดซึ่งสามารถลดแรงตัดและความร้อนในแต่ละจุดและป้องกันการแตกหักได้เมื่อทำการกัดโลหะผสมไททาเนียม ในบรรดาพารามิเตอร์การตัด ความเร็วตัดจะมีอิทธิพลมากที่สุดต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ vc รองลงมาคือปริมาณการตัดในแนวรัศมี (ความลึกของการกัด) ae

เครื่องมือ Xinfa CNC มีลักษณะคุณภาพดีและราคาต่ำสำหรับรายละเอียด โปรดไปที่:
ผู้ผลิตเครื่องมือ CNC - โรงงานเครื่องมือ CNC ของจีนและซัพพลายเออร์ (xinfatools.com)

3. แก้ปัญหาการประมวลผลไทเทเนียมโดยเริ่มจากใบมีด

การสึกหรอของร่องใบมีดที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลโลหะผสมไททาเนียมคือการสึกหรอเฉพาะที่ด้านหลังและด้านหน้าตามแนวความลึกของการตัด ซึ่งมักเกิดจากชั้นชุบแข็งที่หลงเหลือจากการประมวลผลครั้งก่อนปฏิกิริยาเคมีและการฟุ้งกระจายระหว่างเครื่องมือและวัสดุชิ้นงานที่อุณหภูมิการประมวลผลที่สูงกว่า 800°C ก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการสึกหรอของร่องเนื่องจากในระหว่างการประมวลผล โมเลกุลไททาเนียมของชิ้นงานจะสะสมอยู่ที่ด้านหน้าของใบมีด และถูก "เชื่อม" เข้ากับใบมีดภายใต้ความดันสูงและอุณหภูมิสูง เกิดเป็นขอบสะสมเมื่อคมตัดที่สะสมอยู่หลุดออกจากคมตัด การเคลือบคาร์ไบด์ของเม็ดมีดก็จะหายไป ดังนั้นการตัดเฉือนไททาเนียมจึงต้องใช้วัสดุและรูปทรงเม็ดมีดพิเศษ

4. โครงสร้างเครื่องมือเหมาะสำหรับการตัดเฉือนไททาเนียม

จุดเน้นของการประมวลผลโลหะผสมไททาเนียมคือความร้อนต้องฉีดพ่นของเหลวตัดเฉือนแรงดันสูงจำนวนมากบนคมตัดในเวลาที่เหมาะสมและแม่นยำเพื่อขจัดความร้อนอย่างรวดเร็วมีโครงสร้างเฉพาะของหัวกัดที่ใช้เป็นพิเศษสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไททาเนียมในตลาด