Χαρακτηριστικά κοπής κράματος τιτανίου
Όταν η σκληρότητα του κράματος τιτανίου είναι μεγαλύτερη από το HB350, η κοπή είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Όταν είναι χαμηλότερο από το HB300, είναι εύκολο να κολλήσει στο μαχαίρι και δύσκολο να κοπεί. Ωστόσο, η σκληρότητα των κραμάτων τιτανίου είναι μόνο μια πτυχή της δυσκολίας της κατεργασίας. Το κλειδί βρίσκεται στη συνολική επίδραση των χημικών, φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του ίδιου του κράματος τιτανίου στην απόδοση κοπής του. Τα κράματα τιτανίου έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες κοπής:
(1) Μικρός συντελεστής παραμόρφωσης: Αυτό είναι ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της κοπής κράματος τιτανίου. Ο συντελεστής παραμόρφωσης είναι μικρότερος ή πλησίον του 1. Η απόσταση τριβής ολίσθησης των τσιπς στην επιφάνεια της κλίσης αυξάνεται σημαντικά, γεγονός που επιταχύνει τη φθορά του εργαλείου.
(2) Υψηλή θερμοκρασία κοπής: Δεδομένου ότι η θερμική αγωγιμότητα του κράματος τιτανίου είναι πολύ μικρή (ισοδύναμη μόνο με το 1/5 έως 1/7 του χάλυβα Νο. 45), το μήκος επαφής μεταξύ του τσιπ και της επιφάνειας τσουγκράνας είναι εξαιρετικά μικρό και η θερμότητα που παράγεται κατά την κοπή δεν μεταφέρεται εύκολα. . Βγείτε έξω, συγκεντρωμένοι στην περιοχή κοπής και σε μικρή απόσταση κοντά στην κόψη, η θερμοκρασία κοπής είναι πολύ υψηλή. Υπό τις ίδιες συνθήκες κοπής, η θερμοκρασία κοπής μπορεί να είναι υπερδιπλάσια από αυτήν της κοπής χάλυβα 45.
(3) Μεγάλη δύναμη κοπής ανά μονάδα επιφάνειας: η κύρια δύναμη κοπής είναι περίπου 20 τοις εκατό μικρότερη από την κοπή χάλυβα. Λόγω του εξαιρετικά μικρού μήκους επαφής μεταξύ του τσιπ και της επιφάνειας τσουγκράνας, η δύναμη κοπής ανά μονάδα επιφάνειας επαφής αυξάνεται σημαντικά, γεγονός που είναι πιθανό να προκαλέσει θρυμματισμό. Ταυτόχρονα, λόγω του μικρού μέτρου ελαστικότητας του κράματος τιτανίου, είναι επιρρεπές σε παραμόρφωση κάμψης υπό τη δράση της ακτινικής δύναμης κατά την επεξεργασία, προκαλώντας κραδασμούς, αυξάνοντας τη φθορά του εργαλείου και επηρεάζοντας την ακρίβεια του εξαρτήματος. Επομένως, το σύστημα διεργασίας απαιτείται να έχει καλή ακαμψία.
(4) Σοβαρό φαινόμενο ψυχρής σκλήρυνσης: Λόγω της υψηλής χημικής δραστηριότητας του τιτανίου, σε υψηλότερες θερμοκρασίες κοπής, μπορεί εύκολα να απορροφήσει οξυγόνο και άζωτο στον αέρα για να σχηματίσει ένα σκληρό και εύθραυστο εξωτερικό δέρμα. Ταυτόχρονα, η πλαστική παραμόρφωση κατά την κοπή μπορεί επίσης να προκαλέσει επιφανειακή σκλήρυνση. Το φαινόμενο της σκλήρυνσης εργασίας όχι μόνο μειώνει την αντοχή σε κόπωση του εξαρτήματος, αλλά αυξάνει και τη φθορά του εργαλείου, που είναι πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό κατά την κοπή κραμάτων τιτανίου.
(5) Το εργαλείο φοριέται εύκολα: Μετά την επεξεργασία του τεμαχίου με σφράγιση, σφυρηλάτηση, θερμή έλαση κ.λπ., σχηματίζεται ένα σκληρό και εύθραυστο ανώμαλο δέρμα, το οποίο μπορεί εύκολα να προκαλέσει θρυμματισμό, κάνοντας την αφαίρεση του σκληρού δέρματος στο μέγιστο δύσκολη διαδικασία στην επεξεργασία κράματος τιτανίου. Επιπλέον, λόγω της ισχυρής χημικής συγγένειας μεταξύ του κράματος τιτανίου και του υλικού εργαλείου, το εργαλείο είναι επιρρεπές σε φθορά κόλλας υπό τις συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας κοπής και μεγάλης δύναμης κοπής ανά μονάδα επιφάνειας. Κατά την περιστροφή των κραμάτων τιτανίου, μερικές φορές η φθορά της όψης τσουγκράνας είναι ακόμη πιο σοβαρή από αυτή της πλευρικής όψης. όταν ο ρυθμός τροφοδοσίας f<0.1mm/r, the wear mainly occurs on the flank face; when f>{{0}}.2 mm/r, Η επιφάνεια του εργαλείου στην μπροστινή όψη θα είναι φθαρμένη. όταν χρησιμοποιείτε εργαλεία τσιμεντοειδούς καρβιδίου για φινίρισμα και ημι-τελική επεξεργασία, είναι πιο κατάλληλο η φθορά των πλευρών VBmax να είναι μικρότερη από 0,4 mm.
Κατά τη διάρκεια της άλεσης, λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας των υλικών από κράμα τιτανίου, το μήκος επαφής μεταξύ των τσιπς και της επιφάνειας τσουγκράνας είναι εξαιρετικά σύντομο και η θερμότητα που παράγεται κατά την κοπή δεν είναι εύκολο να διαλυθεί και συγκεντρώνεται στη ζώνη παραμόρφωσης κοπής και σε μικρή περιοχή . κυμαίνονται κοντά στην αιχμή. Κατά τη μηχανική κατεργασία, θα δημιουργηθούν εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες κοπής στην άκρη κοπής, γεγονός που θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Για το κράμα τιτανίου Ti6Al4V, όταν η αντοχή του εργαλείου και η ισχύς της μηχανής το επιτρέπουν, ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου είναι η θερμοκρασία κοπής και όχι η δύναμη κοπής.
Κατά τη διαδικασία κοπής κράματος τιτανίου, τα θέματα που πρέπει να δοθεί προσοχή είναι:
(1) Λόγω του μικρού μέτρου ελαστικότητας του κράματος τιτανίου, η παραμόρφωση σύσφιξης και η παραμόρφωση δύναμης του τεμαχίου εργασίας κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας είναι μεγάλες, γεγονός που θα μειώσει την ακρίβεια επεξεργασίας του τεμαχίου εργασίας. η δύναμη σύσφιξης δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη κατά την εγκατάσταση του τεμαχίου εργασίας και μπορούν να προστεθούν βοηθητικά στηρίγματα εάν είναι απαραίτητο.
(2) Εάν χρησιμοποιηθεί υγρό κοπής που περιέχει υδρογόνο, θα αποσυντεθεί και θα απελευθερώσει υδρογόνο σε υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής, το οποίο θα απορροφηθεί από το τιτάνιο και θα προκαλέσει ευθραυστότητα υδρογόνου. Μπορεί επίσης να προκαλέσει ρωγμές κραμάτων τιτανίου λόγω διάβρωσης σε υψηλή θερμοκρασία.
(3) Το χλώριο στο υγρό κοπής μπορεί να αποσυντεθεί ή να εξατμίσει τοξικά αέρια όταν χρησιμοποιείται. Θα πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις ασφαλείας κατά τη χρήση του, διαφορετικά δεν πρέπει να χρησιμοποιείται. Τα μέρη θα πρέπει να καθαρίζονται σχολαστικά με καθαριστικό χωρίς χλώριο αμέσως μετά την κοπή για να αφαιρέσετε τα υπολείμματα που περιέχουν χλώριο.
(4) Απαγορεύεται η χρήση εργαλείων και εξαρτημάτων από κράματα με βάση το μόλυβδο ή ψευδάργυρο σε επαφή με κράματα τιτανίου και επίσης απαγορεύεται η χρήση χαλκού, κασσίτερου, καδμίου και των κραμάτων τους.
(5) Όλα τα εργαλεία, τα εξαρτήματα ή άλλες συσκευές που έρχονται σε επαφή με κράμα τιτανίου πρέπει να είναι καθαρά. Τα καθαρισμένα μέρη από κράμα τιτανίου πρέπει να αποτρέπονται από τη μόλυνση από γράσο ή δακτυλικά αποτυπώματα, διαφορετικά μπορεί να προκληθεί διάβρωση λόγω πίεσης από το αλάτι (χλωριούχο νάτριο) στο μέλλον.
(6) Υπό κανονικές συνθήκες, κατά την κοπή κραμάτων τιτανίου, δεν υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης. Μόνο στη μικρο-κοπή, τα μικρά κομμένα τσιπς έχουν ανάφλεξη και καύση. Για την αποφυγή πυρκαγιών, εκτός από την έκχυση μεγάλης ποσότητας υγρού κοπής, πρέπει επίσης να αποτραπεί η συσσώρευση τσιπς στην εργαλειομηχανή. Το εργαλείο πρέπει να αντικατασταθεί αμέσως αφού αμβλύνει ή να μειωθεί η ταχύτητα κοπής και να αυξηθεί ο ρυθμός τροφοδοσίας για να αυξηθεί το πάχος του τσιπ. Εάν ξεσπάσει πυρκαγιά, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί εξοπλισμός πυρόσβεσης όπως ταλκ, σκόνη ασβεστόλιθου και ξηρή άμμος για την κατάσβεση της φωτιάς. Απαγορεύεται αυστηρά η χρήση πυροσβεστήρων τετραχλωράνθρακα και διοξειδίου του άνθρακα και δεν επιτρέπεται το πότισμα, γιατί το νερό μπορεί να επιταχύνει την καύση και ακόμη και να προκαλέσει έκρηξη υδρογόνου.
