האם סגסוגת טיטניום היא חומר קשה-לעיבוד-?

למה אנחנו מתחשביםסגסוגות טיטניוםלהיות קשה לעיבוד? כי אולי חסרה לנו הבנה עמוקה של מנגנוני העיבוד והתופעות שלהם.

1. תופעות פיזיקליות בעיבוד שבבי טיטניום

כוח החיתוך במהלך עיבוד סגסוגת טיטניום גבוה רק במעט מזה של פלדה עם אותה קשיות. עם זאת, התופעות הפיזיקליות הכרוכות בעיבוד סגסוגות טיטניום מורכבות הרבה יותר מאלו שבפלדה, מה שמקשה מאוד על עיבוד סגסוגת טיטניום.

לרוב סגסוגות הטיטניום יש מוליכות תרמית נמוכה מאוד, רק 1/7 מזו של פלדה ו-1/16 של אלומיניום. לכן, החום שנוצר במהלך חיתוך סגסוגות טיטניום אינו מועבר במהירות לחומר העבודה או נישא על ידי השבבים, אלא מצטבר באזור החיתוך. הטמפרטורה המתקבלת יכולה להגיע ליותר מ-1000 מעלות, מה שגורם לבלאי מהיר, סתתים ו-היווצרות קצוות מובנית בכלי. המראה המהיר של קצוות הכלים השחוקים יוצר עוד יותר חום באזור החיתוך, ומקצר עוד יותר את חיי הכלים.

2. טכניקות עיבוד שבבי לסגסוגות טיטניום

בהתבסס על הבנה של מנגנון העיבוד של סגסוגות טיטניום וניסיון העבר, טכניקות העיבוד העיקריות של סגסוגות טיטניום הן כדלקמן:

(1) השתמש בתוספות עם גיאומטריית זווית חיובית כדי להפחית את כוח החיתוך, חום החיתוך ועיוות חלקי העבודה.

(2) שמור על קצב הזנה קבוע כדי למנוע התקשות של חלקי העבודה. הכלי צריך להיות תמיד במצב הזנה במהלך תהליך החיתוך. עומק החתך הרדיאלי (א_e) במהלך הכרסום צריך להיות 30% מהרדיוס.

(3) השתמש בנוזל חיתוך בלחץ-גבוה,-זרימה-גבוהה כדי להבטיח יציבות תרמית במהלך העיבוד ולמנוע עיוות משטח העבודה ונזק לכלי עקב טמפרטורה מופרזת.

(4) שמור את קצוות ההוספה חדים. כלים עמומים גורמים להצטברות חום ולבלאי, מה שמוביל בקלות לכשל בכלי.

(5) עיבוד שבבי צריך להיעשות במצב הרך ביותר של סגסוגת הטיטניום במידת האפשר, מכיוון שחומרים מוקשים הופכים קשים יותר לעיבוד. טיפול בחום מגביר את חוזק החומר אך גם מגביר את בלאי התוספות.

(6) השתמש ברדיוס קצה גדול או כניסה משופעת כדי לאפשר כמה שיותר מקצה החיתוך לתוך משטח החיתוך. זה מפחית את כוח החיתוך והחום בכל נקודה, ומונע שבירה מקומית. בעת כרסום סגסוגות טיטניום, בין פרמטרי החיתוך השונים, למהירות החיתוך יש את ההשפעה הגדולה ביותר על חיי הכלי (vc), ואחריה עומק החיתוך הרדיאלי (ae).

3. פתרון אתגרי עיבוד שבבי טיטניום על ידי טיפול בתוספות המכשיר

בלאי חיתוך בתוספות חיתוך במהלך עיבוד שבבי סגסוגת טיטניום הוא בלאי מקומי לאורך כיוון עומק החיתוך, המתרחש הן בחזית והן בפנים. זה נגרם לרוב משכבה מוקשה שנותרה מפעולות עיבוד קודמות. התגובה הכימית והדיפוזיה בין הכלי לחומר העבודה בטמפרטורות עיבוד העולה על 800 מעלות הם גם גורמים תורמים. במהלך העיבוד, מולקולות טיטניום מחומר העבודה מצטברות על החזית הקדמית של התוסף, "מתרכות" לקצה החיתוך בלחץ וטמפרטורה גבוהים, ויוצרות קצה בנוי-. כאשר הקצה הבנוי הזה- מתקלף מהקצה החיתוך, הוא סוחב את ציפוי הקרביד של התוספת. לכן, עיבוד שבבי סגסוגת טיטניום דורש חומרי הוספה מיוחדים וגיאומטריות.

4. מבני כלים מתאימים לעיבוד שבבי טיטניום

המוקד של עיבוד סגסוגת טיטניום הוא חום. יש לרסס כמות גדולה של נוזל חיתוך בלחץ גבוה- על קצה החיתוך במהירות ובדייקנות כדי להסיר במהירות את החום. ישנן טחנות קצה עם מבנים ייחודיים שתוכננו במיוחד עבור עיבוד שבבי סגסוגת טיטניום הזמינים בשוק.

Titanium Grade 2 Hexagon Nut DIN934 Anodized Titanium Bolts M6 M8