Ako obrábať titán

Osvedčené postupy obrábania vyzerajú veľmi odlišne od jedného materiálu k druhému. Titán je v tomto odvetví známy ako kov s vysokou údržbou. V tomto článku sa budeme zaoberať výzvami práce s titánom a ponúkneme cenné tipy a zdroje na ich prekonanie. Ak pracujete s titánom alebo máte o to záujem, uľahčite si život a oboznámte sa s vlastnosťami tejto zliatiny. Pri práci s titánom by sa mal analyzovať a optimalizovať každý prvok procesu obrábania, inak by mohol byť konečný výsledok ohrozený.

Prečo sa titán stáva čoraz obľúbenejším?

Titán je horúcou komoditou vďaka svojej nízkej hustote, vysokej pevnosti a odolnosti voči korózii.

Titán je 2x pevnejší ako hliník: Pre aplikácie s vysokým zaťažením, ktoré vyžadujú silné kovy, titán spĺňa tieto potreby. Hoci sa titán často porovnáva s oceľou, je o 30 % pevnejší a takmer o 50 % ľahší.

Prirodzene odolný voči korózii: Keď je titán vystavený kyslíku, vytvorí sa na ňom ochranná vrstva oxidu, ktorá pôsobí proti korózii.

Vysoká teplota topenia: Titán musí dosiahnuť 3 034 stupňov Fahrenheita, aby sa roztopil. Pre porovnanie, hliník sa topí pri 1221 stupňoch Fahrenheita a teplota topenia volfrámu je neuveriteľných 6192 stupňov Fahrenheita.

Dobre sa spája s kosťou: Kľúčová kvalita, vďaka ktorej je tento kov taký skvelý pre lekárske implantáty.

Výzvy pri práci s titánom

Napriek výhodám titánu existuje niekoľko opodstatnených dôvodov, prečo sa výrobcovia odvracajú od práce s titánom. Napríklad titán je zlý vodič tepla. To znamená, že pri obrábaní vytvára viac tepla ako iné kovy. Tu je niekoľko vecí, ktoré sa môžu stať:

V prípade titánu je len veľmi málo generovaného tepla schopného uniknúť čipu. Namiesto toho ide teplo do rezného nástroja. Vystavenie reznej hrany vysokým teplotám v kombinácii s vysokotlakovým rezaním môže spôsobiť rozmazanie titánu (privarenie sa k doštičke). To má za následok predčasné opotrebovanie nástroja.

V dôsledku lepivosti zliatiny sa pri sústružení a vŕtaní bežne vytvárajú dlhé triesky. Tieto triesky sa ľahko zapletú, čím bránia aplikácii a poškodzujú povrch dielu alebo v najhoršom prípade úplne zastavia stroj.

Niektoré z vlastností, ktoré robia titán tak náročným kovom na prácu, sú z rovnakých dôvodov, prečo je materiál taký žiaduci. Tu je niekoľko praktických tipov, aby ste sa uistili, že vaše titánové aplikácie bežia hladko a úspešne.

5 tipov na zvýšenie produktivity pri obrábaní titánu

1.Zadajte titán s „oblúkom dovnútra“:Pri iných materiáloch je v poriadku vkladať ich priamo do zásoby. Nie s titánom. Musíte jemne vkĺznuť a aby ste to urobili, budete musieť vytvoriť dráhu nástroja, ktorá oblúkom nástroj zavedie do materiálu, na rozdiel od zadávania cez priamku. Tento oblúk umožňuje postupné zvyšovanie reznej sily.

2.Koniec na skosenej hrane:Vyhýbanie sa náhlym zastávkam je kľúčové. Vytvorenie skosenej hrany pred spustením aplikácie je preventívnym opatrením, ktoré môžete vykonať a ktoré umožní, aby zastavenie prechodu bolo menej náhle. To umožní nástroju postupne klesať v radiálnej hĺbke rezu.

3.Optimalizujte axiálne rezy:Existuje niekoľko vecí, ktoré môžete urobiť, aby ste zlepšili svoje axiálne rezy.

1. V hĺbke rezu môže dôjsť k oxidácii a chemickej reakcii. Je to nebezpečné, pretože táto poškodená oblasť môže spôsobiť spevnenie a poškodenie dielu. Tomu sa dá predísť zabezpečením nástroja, čo je možné vykonať zmenou axiálnej hĺbky rezu pre každý prechod. Týmto spôsobom sa problémová oblasť rozdelí do rôznych bodov pozdĺž flauty.

2. Je bežné, že dochádza k vychýleniu stien kapsy. Namiesto frézovania týchto stien na celú hĺbku steny iba jedným prechodom stopkovej frézy frézujtetieto steny v axiálnych fázach. Každý krok axiálneho rezu by nemal byť väčší ako osemnásobok hrúbky steny, ktorá bola práve frézovaná. Udržujte tieto prírastky v pomere 8:1. Ak je stena hrubá 0,1 palca, axiálna hĺbka rezu by nemala byť väčšia ako 0,8 palca. Jednoducho urobte ľahšie prechody, kým sa steny neopracujú do konečného rozmeru.

4. Použite veľké množstvo chladiacej kvapaliny:Pomôže to odviesť teplo z rezného nástroja a odplaviť triesky, aby sa znížili rezné sily.

5. Nízka rezná rýchlosť a vysoký posuv:Keďže rýchlosť nie je ovplyvnená rýchlosťou posuvu ani zďaleka tak ako rýchlosťou, mali by ste udržiavať najvyššie rýchlosti posuvu v súlade s vašimi osvedčenými postupmi obrábania. Špička nástroja je viac ovplyvnená rezaním ako ktorákoľvek iná premenná. Napríklad zvýšenie SFPM s karbidovými nástrojmi z 20 na 150 zmení teplotu z 800 na 1700 stupňov Fahrenheita.

Ak máte záujem o ďalšie tipy týkajúce sa obrábania titánu, kontaktujte tím inžinierov OTOMOTOOLS pre viac informácií.