Titanium adalah logam yang luar biasa yang terkenal dengan kekuatan yang tinggi, ketumpatan rendah, dan rintangan kakisan yang sangat baik. Sebagai pembekal bahan kerja titanium, saya telah menyaksikan secara langsung permintaan untuk titanium dalam pelbagai industri, termasuk aeroangkasa, perubatan, dan automotif. Walau bagaimanapun, titanium pemesinan boleh menjadi tugas yang mencabar kerana sifat uniknya, seperti kekonduksian terma yang rendah dan kereaktifan kimia yang tinggi. Memilih alat pemotongan yang betul adalah penting untuk memastikan pemesinan bahan kerja titanium yang cekap dan tepat. Dalam catatan blog ini, saya akan membincangkan alat pemotongan yang sesuai untuk bahan kerja titanium dan memberikan beberapa pandangan berdasarkan pengalaman saya dalam industri.
Memahami cabaran titanium pemesinan
Sebelum menyelidiki alat pemotongan yang sesuai, adalah penting untuk memahami cabaran yang berkaitan dengan titanium pemesinan. Titanium mempunyai kekonduksian terma yang agak rendah, yang bermaksud bahawa haba yang dihasilkan semasa proses pemotongan cenderung berkumpul di canggih. Ini boleh membawa kepada alat yang cepat memakai, mengurangkan kehidupan alat, dan kemasan permukaan yang lemah. Di samping itu, Titanium adalah reaktif kimia, terutamanya pada suhu tinggi, yang boleh menyebabkan bahan bahan kerja mematuhi alat pemotongan, mengakibatkan kelebihan terbina (BUE) dan memakai alat yang lebih baik.
Satu lagi cabaran adalah kekuatan tinggi dan ketangguhan titanium. Daya pemotongan umumnya lebih tinggi apabila titanium pemesinan berbanding logam lain, yang memerlukan alat pemotongan dengan kekuatan dan ketegaran yang mencukupi. Selain itu, pembentukan cip dalam pemesinan titanium sering berterusan dan berserabut, yang boleh menyebabkan masalah pemindahan cip dan berpotensi merosakkan alat pemotong atau bahan kerja.
Jenis alat pemotongan untuk bahan kerja titanium
Alat pemotongan karbida
Alat pemotongan karbida digunakan secara meluas untuk pemesinan titanium kerana kekerasan tinggi, rintangan haus, dan kestabilan haba. Tungsten Carbide adalah jenis karbida yang paling biasa digunakan dalam alat pemotong. Ia dapat menahan suhu pemotongan yang tinggi dan memberikan ketahanan yang baik terhadap lelasan dan pakaian kawah.
- Alat karbida bersalut: Alat karbida bersalut adalah pilihan yang sangat baik untuk pemesinan titanium. Lapisan, seperti Titanium Nitride (TIN), Titanium Carbonitride (TICN), atau Aluminium Titanium Nitride (Altin), dapat meningkatkan prestasi alat dalam beberapa cara. Ia mengurangkan geseran antara alat dan bahan kerja, yang membantu mengurangkan suhu pemotongan dan mencegah pembentukan Bue. Lapisan juga menyediakan lapisan perlindungan tambahan terhadap haus, memanjangkan hayat alat. Sebagai contoh, alat karbida bersalut altin sangat sesuai untuk pemesinan titanium berkelajuan tinggi kerana mereka dapat mengekalkan kekerasan dan rintangan pengoksidaan mereka pada suhu tinggi.
- Alat karbida pepejal: Alat pemotongan karbida pepejal dibuat sepenuhnya dari karbida dan menawarkan ketepatan dan ketegaran yang tinggi. Mereka boleh didapati dalam pelbagai geometri, seperti kilang akhir, latihan, dan sisipan, dan boleh digunakan untuk pelbagai operasi pemesinan titanium, termasuk penggilingan, penggerudian, dan perubahan. Kilang -kilang akhir karbida pepejal, misalnya, dapat memberikan kemasan permukaan yang sangat baik dan ketepatan dimensi apabila komponen titanium pemesinan.
Alat pemotongan seramik
Alat pemotongan seramik adalah satu lagi pilihan untuk pemesinan titanium, terutamanya untuk aplikasi kelajuan tinggi dan suhu tinggi. Seramik mempunyai kekerasan yang sangat tinggi dan rintangan haus, dan mereka boleh beroperasi pada kelajuan pemotongan jauh lebih tinggi daripada alat karbida.
- Seramik berasaskan alumina: Seramik berasaskan alumina, seperti komposit alumina-titanium karbida (al₂o₃-tic), biasanya digunakan untuk pemesinan titanium. Mereka mempunyai kestabilan kimia yang baik dan dapat menahan suhu pemotongan yang tinggi tanpa memakai yang ketara. Walau bagaimanapun, alat seramik agak rapuh dan memerlukan pengendalian yang teliti dan parameter pemesinan yang betul untuk mengelakkan kerosakan alat.
- Silicon Nitride (Si₃n₄) Seramik: Silicon Nitride Ceramics menawarkan kekuatan tinggi, ketangguhan, dan rintangan kejutan terma. Mereka sesuai untuk operasi pemotongan yang terganggu dan dapat memberikan kehidupan alat yang panjang ketika pemesinan titanium. Sisipan seramik Si₃n₄ sering digunakan dalam perubahan dan aplikasi penggilingan di mana produktiviti yang tinggi diperlukan.
Alat pemotongan boron nitrida (CBN) kubik
Nitrida boron kubik adalah salah satu bahan paling sukar yang diketahui, kedua hanya untuk berlian. Alat pemotongan CBN sangat tahan dan boleh digunakan untuk pemesinan berkelajuan tinggi titanium.
- Sisipan CBN: Sisipan CBN biasanya digunakan untuk pemesinan penamat dan pemesinan keras aloi titanium. Mereka boleh memberikan kemasan permukaan yang sangat baik dan ketepatan dimensi, dan rintangan haus yang tinggi membolehkan kehidupan alat yang panjang. Walau bagaimanapun, alat CBN agak mahal, dan aplikasi mereka terhad kepada operasi pemesinan tertentu dan gred titanium.
Pertimbangan Geometri Alat dan Reka Bentuk
Sebagai tambahan kepada bahan alat, geometri dan reka bentuk alat pemotong juga memainkan peranan penting dalam pemesinan titanium. Berikut adalah beberapa pertimbangan penting:
- Sudut Rake: Sudut meraih positif dapat mengurangkan daya pemotongan dan meningkatkan aliran cip, tetapi ia juga dapat mengurangkan kekuatan alat. Untuk pemesinan titanium, sudut rake positif atau sifar kecil sering disyorkan untuk mengimbangi daya pemotongan dan kekuatan alat.
- Sudut pelepasan: Sudut pelepasan yang mencukupi adalah perlu untuk mencegah alat daripada menggosok terhadap bahan kerja, yang boleh menghasilkan haba dan mempercepatkan alat. Sudut pelepasan yang lebih besar dapat membantu mengurangkan geseran dan meningkatkan prestasi alat.
- Cutting Edge Radius: Kelebihan canggih dapat mengurangkan daya pemotongan dan meningkatkan kemasan permukaan. Walau bagaimanapun, kelebihan yang sangat tajam mungkin terdedah kepada kerongkongan. Radius canggih yang sedikit bulat dapat memberikan kekuatan kelebihan yang lebih baik sambil mengekalkan prestasi pemotongan yang baik.
- Reka bentuk pemutus cip: Reka bentuk pemutus cip yang berkesan adalah penting untuk pemesinan titanium untuk mengawal pembentukan cip dan memudahkan pemindahan cip. Pemutus cip yang direka dengan baik boleh memecahkan kerepek yang berterusan dan bertelur ke dalam kepingan yang lebih kecil, lebih mudah diurus, menghalang penyumbatan cip dan mengurangkan risiko kerosakan alat.
Contoh permohonan
Mari kita lihat beberapa contoh aplikasi tertentu menggunakan alat pemotongan di atas untuk bahan kerja titanium.
- Milling GR2 Titanium Titanium yang tahan kakisan: Semasa penggilinganGR2 Titanium Titanium yang tahan kakisan, kilang akhir karbida bersalut dengan geometri yang sesuai boleh digunakan. Lapisan ini membantu mengurangkan geseran dan penjanaan haba, manakala geometri kilang akhir memastikan pemindahan cip yang cekap. Sudut meraih positif kecil dan sudut pelepasan yang mencukupi disyorkan untuk mengimbangi daya pemotongan dan mencegah pakaian alat.
- Penggerudian gr1 titanium flange: Untuk penggerudianGr1 Titanium Flange, gerudi karbida pepejal dengan geometri titik khusus boleh digunakan. Bahan karbida pepejal memberikan kekuatan tinggi dan rintangan haus, dan geometri titik direka untuk meningkatkan pembentukan cip dan kecekapan penggerudian. Kadar suapan yang perlahan dan kelajuan gelendong sederhana biasanya diperlukan untuk mengelakkan penjanaan haba yang berlebihan dan kerosakan alat.
- Menghidupkan flange titanium gr5: Semasa beralihGr5 Titanium Flange, sisipan CBN atau sisipan karbida bersalut boleh digunakan bergantung pada keperluan khusus. Sisipan CBN sesuai untuk operasi penamat berkelajuan tinggi, manakala sisipan karbida bersalut lebih serba boleh dan boleh digunakan untuk kedua-dua roughing dan penamat. Geometri sisipan, seperti sudut rake, sudut pelega, dan reka bentuk pemutus cip, harus dipilih dengan teliti untuk mengoptimumkan prestasi pemotongan.
Kesimpulan
Kerja -kerja titanium pemesinan memerlukan pemilihan alat pemotongan yang teliti untuk mengatasi cabaran yang berkaitan dengan logam unik ini. Alat pemotongan karbida, alat pemotongan seramik, dan alat pemotongan CBN masing -masing mempunyai kelebihan mereka sendiri dan sesuai untuk aplikasi pemesinan titanium yang berbeza. Dengan mempertimbangkan bahan alat, geometri, dan reka bentuk, serta keperluan khusus operasi pemesinan, adalah mungkin untuk mencapai pemesinan bahan kerja titanium yang cekap dan tepat.
Sekiranya anda berada di pasaran untuk bahan kerja titanium berkualiti tinggi atau memerlukan nasihat mengenai alat pemotongan terbaik untuk projek pemesinan titanium anda, sila hubungi kami. Kami adalah pembekal bahan kerja titanium profesional dengan pengalaman yang luas dalam industri, dan kami komited untuk menyediakan pelanggan kami dengan produk dan perkhidmatan terbaik.
Rujukan
- Astakhov, VP (2010). Mekanik pemotongan logam. Elsevier.
- Shaw, MC (2005). Prinsip pemotongan logam. Oxford University Press.
- Trent, Em, & Wright, PK (2000). Pemotongan logam. Butterworth-Heinemann.