Titano apdirbimas: pradinės medžiagos savybės, apdorojimo sunkumai ir tipai, veikimo principas, metodai ir specialistų rekomendacijos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 13:59

Šiandien yra metalų grupė, kuriai prieš pradedant dirbti su jais būtina sudaryti specialias sąlygas. Šiai darbų kategorijai priskiriamas titano apdirbimas. Visi proceso sunkumai ir ypatybės kyla dėl to, kad šiai medžiagai būdingas padidėjęs kietumas.

Aprašymas

Titanas pasižymi tuo, kad yra labai tvirtas, sidabrinės spalvos ir itin atsparus rūdijimui. Dėl to, kad ant metalo paviršiaus susidaro TiO_{2 plėvelė, ji turi gerą atsparumą bet kokiam išoriniam poveikiui. Tik medžiagų, kurių sudėtyje yra šarmų, įtaka gali neigiamai paveikti titano savybes. Susilietus su šiomis cheminėmis medžiagomis, žaliava praranda savo stiprumo charakteristikas.}

Dėl didelio gaminio stiprumo, tekinant titaną, dirbant su CNC tekinimo staklėmis būtina naudoti itin kieto lydinio įrankį ir kitas specialias sąlygas.

Į ką turėčiau atsižvelgti apdorojant?

Jei reikia dirbti su titanu, reikia atsižvelgti į šias savybes:

• Pirmasis prilimpa. Titaną apdirbant tekinimo staklėmis, susidaro aukšta temperatūra, todėl medžiaga išsilydo ir prilimpa prie pjovimo įrankio.
• Apdorojimo metu taip pat atsiranda smulkių išsklaidytų dulkių. Jis gali sprogti, todėl eksploatacijos metu labai svarbu griežtai laikytis visų saugos taisyklių.
• Norint kokybiškai pjauti tokį patvarų metalą, reikalingas įrankis, galintis užtikrinti atitinkamą režimą.
• Taip pat būtina pasirinkti specialų įrankį pjovimui, nes titanui būdingas mažas šilumos laidumas.

Pabaigus titano apdirbimą, baigta dalis paprastai pašildoma, po to leidžiama atvėsti lauke. Taigi ant medžiagos paviršiaus susidaro apsauginė plėvelė, kuri buvo aprašyta aukščiau.

Apdorojimo metodų klasifikacija

Tokioms žaliavoms pjauti reikalingas specialus įrankis, taip pat CNC tekinimo staklės. Pats procesas yra padalintas į kelias operacijas, kurių kiekviena atliekama pagal savo technologiją.

Kalbant apie pačias operacijas, jos gali būti pagrindinės, tarpinės arba preliminarios.

Apdorojant titaną mašinose, reikia atsiminti, kad šiuo metu atsiranda vibracija. Norint iš daliesNorėdami išspręsti šią problemą, ruošinį galite pritvirtinti keliais etapais, taip pat tai padaryti kuo arčiau veleno. Norint sumažinti temperatūros įtaką apdirbimo procesui, rekomenduojama naudoti nedengtus smulkiagrūdžiu karbido pjaustytuvus ir specialius PVD įdėklus. Čia verta atkreipti dėmesį į tai, kad apdirbant titaną pjaunant, nuo 85 iki 90% visos energijos pavirs šiluma, kurią sugers drožlės, apdirbamas ruošinys, frezos ir skystis. kuris skirtas aušinimui. Paprastai temperatūra darbo zonoje siekia 1000–1100 laipsnių Celsijaus.

Koreguokite apdorojimo parametrus

Apdorojant tokią patvarią medžiagą, reikia atsižvelgti į tris pagrindinius parametrus:

• darbinio įrankio tvirtinimo kampas;
• tiekimo greitis;
• pjovimo greitis.

Jei pakoreguosite šiuos parametrus, galėsite juos naudoti norėdami pakeisti apdorojimo temperatūrą. Skirtingais apdorojimo režimais stebimi skirtingi šių charakteristikų parametrai.

Atliekant išankstinį apdorojimą su viršutinio sluoksnio pjūviu iki 10 mm, leidžiama 1 mm. Norint dirbti šiuo režimu, paprastai nustatomi šie parametrai. Pirma, tvirtinimo kampas yra nuo 3 iki 10 mm, antra, pastūmos greitis yra nuo 0,3 iki 0,8 mm, o pjovimo greitis nustatytas į 25 m/min.

Tarpinė titano apdirbimo versija apima viršutinio sluoksnio nupjovimą nuo 0,5 iki 4 mm, taip pat tolygaus 1 mm sluoksnio susidarymą. Tvirtinimo kampas 0,5-4 mm, padavimo matmuo 0,2-0,5 mm, padavimo greitis 40-80 m/min.

Pagrindinė apdorojimo galimybė yra 0,2–0,5 mm sluoksnio pašalinimas, taip pat leidimų pašalinimas. Darbinis greitis 80-120 m/min., tvirtinimo kampas 0,25-0,5 mm, padavimo greitis 0,1-0,4 mm.

Čia taip pat labai svarbu pažymėti, kad titano apdirbimas tokioje įrangoje visada atliekamas tik tada, kai tiekiama speciali aušinimo emulsija. Medžiaga tiekiama esant slėgiui į darbo įrankį. Tai būtina norint sukurti įprastą temperatūros režimą.

Apdorojimo įrankis

Reikalavimai medžiagų apdirbimo įrankiui yra gana aukšti. Dažniausiai titano ir lydinių apdirbimas atliekamas naudojant pjaustytuvus, turinčius nuimamas galvutes, ir jie montuojami ant CNC staklių. Darbo metu darbo įrankis yra abrazyvinis, lipnus ir difuzinis nusidėvėjimas. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas difuziniam nusidėvėjimui, nes šiuo metu vyksta ir pjovimo medžiagos, ir titano ruošinio tirpimo procesas. Šie procesai yra aktyviausi, jei temperatūra yra nuo 900 iki 1200 laipsnių Celsijaus.

Įrankių reikalavimai

Titano apdirbimo ypatybė taip pat yra ta, kad būtina pasirinkti darbo įrankį, atsižvelgiant į pasirinktą darbo režimą.

Norint dirbti išankstiniu režimu, dažniausiai naudojami apvalūs arba kvadratiniai įdėklai iC19. Šios plokštės pagamintos iš specialaus lydinio, kuris pažymėtas kaip H13A ir neturi dangos.

Norint sėkmingai apdirbti titaną tarpiniu būdu, jau reikia naudoti tik apvalius įdėklus iš to paties lydinio H13A arba iš lydinio GC1155 su PDV danga.

Atsakingiausiam, pagrindiniam apdorojimo būdui naudojami apvalūs purkštukai su šlifavimo pjovimo briaunomis, kurie pagaminti iš lydinių H13A, GC 1105, CD 10.

Svarbu pridurti, kad apdirbant CNC tekinimo staklėmis, leidžiamas mažiausias nuokrypis nuo detalės formos, kuri buvo nurodyta techninėje užduotyje. Dažniausiai iš tokio lydinio pagaminti elementai visiškai neturi nukrypimų nuo normos.

Pagrindinė apdorojimo problema

Pagrindinė problema, su kuria susiduriama apdorojant šią žaliavą, yra įrankio prilipimas ir trynimas. Dėl šios priežasties titano terminis apdorojimas yra labai sunkus. Be to, daug problemų sukelia tai, kad metalas turi labai mažą šilumos laidumą. Dėl to, kad kiti metalai daug silpniau atlaiko šilumą, kontaktuodami su titanu dažniausiai sudaro lydinį. Tai yra pagrindinė greito įrankių nusidėvėjimo priežastis. Norint šiek tiek sumažinti trynimąsi ir prilipimą, taip pat nukreipti dalį šilumos, ekspertai rekomenduoja atlikti šiuos veiksmus:

• Pirma, turite naudoti aušinimo skystį;
• antra, galandimo metuturėtų būti naudojami ruošiniai, pavyzdžiui, įrankiai iš tų pačių patvarių medžiagų;
• trečia, apdorojant žaliavas pjaustytuvais, greitis gerokai sumažinamas, kad sumažėtų šiluma.

Titano oksidavimas ir azotavimas

Verta pradėti nuo titano azotinimo, nes tokio tipo apdorojimas yra daug sunkesnis nei oksidavimas. Technologinis procesas yra toks. Titano gaminys pašildomas iki 850-950 laipsnių Celsijaus, po to dalis kelioms dienoms turi būti patalpinta į aplinką su gryno azoto dujomis. Po to elemento paviršiuje dėl cheminių reakcijų, kurios vyks šiomis dienomis, susidaro titano nitrido plėvelė. Jei viskas klostėsi gerai, ant titano atsiras auksinės spalvos plėvelė, kuri pasižymės padidintu stiprumu ir atsparumu dilimui.

Kalbant apie titano oksidaciją, šis metodas yra labai paplitęs ir, kaip ir ankstesnis, priklauso terminiam titano apdorojimui. Proceso pradžia niekuo nesiskiria nuo nitridavimo, dalis turi būti įkaitinta iki 850 laipsnių Celsijaus temperatūros. Tačiau aušinimo procesas vyksta ne palaipsniui ir dujinėje terpėje, o staiga ir naudojant skystį. Taigi ant titano paviršiaus galima gauti plėvelę, kuri bus tvirtai surišta. Dėl šios rūšies plėvelės paviršiaus stiprumas ir atsparumas dilimui padidėja 15–100 kartų.

Sujungiamos dalys

Kai kuriais atvejais titano gaminiai yra didelėsdizaino. Tai rodo, kad reikia sujungti skirtingas medžiagas.

Norint sujungti gaminius iš šios žaliavos, naudojami keturi pagrindiniai būdai. Pagrindinis yra suvirinimas, taip pat naudojamas litavimas, mechaninis sujungimo būdas, apimantis kniedėmis ir varžtais. Šiai dienai pagrindinis gaminių sujungimo į vieną konstrukciją apdorojimo būdas yra suvirinimas inertinių dujų aplinkoje arba specialiuose bedeguonies srautuose..

Kalbant apie litavimą, šis metodas naudojamas tik tada, kai suvirinimas neįmanomas arba nepraktiškas. Šį procesą apsunkina kai kurios cheminės reakcijos, atsirandančios dėl litavimo. Norėdami atlikti mechaninį sujungimą varžtais arba kniedėmis, taip pat turėsite naudoti specialią medžiagą.