Obrábanie tyčí z titánovej zliatiny: kľúčové faktory ovplyvňujúce kvalitu a ako ich optimalizovať - Znalosti

Popis produktov

Prečo je ťažké obrábať zliatiny titánu

Náročnosť	Mechanizmus	Vplyv na obrábanie	Praktické protiopatrenie
Nízka tepelná vodivosť	Titán vedie teplo zle - Ti-6Al-4V je zvyčajne okolo 7 W/(m·K), čo je zhruba jedna šestina až jedna sedmina obyčajnej uhlíkovej ocele. Teplo rezania zostáva na hrote nástroja, namiesto toho, aby odchádzalo s trieskou.	Veľmi vysoká lokálna teplota na reznej hrane; rýchle opotrebovanie bokov a kráterov; tepelné praskanie nástroja.	Používajte nižšie rezné rýchlosti, ostré hrany a vysokotlakové-chladivo namierené priamo do reznej zóny.
Vysoká chemická reaktivita	Nad približne 500 stupňami titán reaguje s väčšinou materiálov nástrojov. Triesky sa privaria k čelu čela a materiál obrobku sa na nástroji rozmazáva.	Vybudovaná{0}}hrana (BUE), odieranie, odštiepené rezné hrany a nekvalitná povrchová úprava.	Udržujte nízke teploty, vyberajte si tvrdokovové triedy a povlaky vhodné pre titán a udržujte nástroj stabilný v rezaní - bez odierania alebo zotrvania.
Nízky modul pružnosti	Zliatiny titánu majú modul okolo 114 GPa, čo je zhruba polovica modulu ocele. Obrobok sa pod reznou silou vychyľuje; štíhle tyče sa ohýbajú a pružia späť.	Rozmerová chyba, skosenie, vibrácie a chvenie; zlý záver na dlhých tenkých tyčiach.	Pevný stroj, krátky presah nástroja, stredy koníka a pevné podpery pre dlhé tyče a ľahké dokončovacie priechody.
Otužovanie práce	Povrchová vrstva pri rezaní rýchlo stvrdne. Ak sa nástroj namiesto rezu odiera, jazdí na opracovanej-stvrdnutej koži.	Rýchle opotrebovanie boku, vrubové opotrebovanie v hĺbke-{1}}čiary rezu a poškodená celistvosť povrchu.	Udržujte nástroj v zábere s konzistentnou hĺbkou rezu; nikdy neprebývaj; vykonajte dokončovacie rezy v jednom priechode, ak je to možné.
Správanie čipov a riziko požiaru	Titán tvorí tenké pilovité-úlomky zubov, ktoré sa len tak ľahko nerozbijú; jemné triesky a triesky sa môžu na vzduchu pri vysokej teplote vznietiť.	Balenie triesok, slabá kontrola triesok a nebezpečenstvo požiaru v suchých podmienkach.	Na prepláchnutie triesok používajte lámače triesok a-vysokotlakové chladivo; pravidelne odstraňujte triesky; nikdy nasucho-nebrúste jemné častice titánu.

Materiálové faktory: Kvalita tyče, trieda a stav

Kvalita obrábania začína pri samotnej tyči. Pred citovaním procesu si overte tri veci:

Trieda a špecifikácia.Overte kvalitu a riadiacu normu - ASTM B348 pre titánové a titánové zliatiny, GB/T 2965 pre titánové a titánové zliatiny dodávané podľa čínskych noriem a ASTM F136 pre implantáty-zliatiny. Obrobiteľnosť zmeny akosti: nelegované triedy 1–4 sa režú ľahšie ako zliatiny + ako Ti-6Al-4V (trieda 5), ktoré sú pevnejšie a vytvárajú viac tepla.

Mikroštruktúra a mechanická konzistencia.Zmeny tvrdosti alebo mikroštruktúry medzi jednotlivými dávkami{0}{1}} robia rezné sily nepredvídateľnými. Pred spustením výroby skontrolujte certifikát mlyna na chemické zloženie a mechanické vlastnosti.

Stav povrchu a rozmerová stálosť.Znečistenie povrchu, tvrdé miesta, nerovnomerné{1}}guľatosti alebo chyby priamosti spôsobujú nerovnomernú hĺbku rezu pozdĺž tyče, čo sa prejaví ako kolísanie priemeru a chvenie. Uistite sa, že lišta nemá praskliny, preliačiny a viditeľné povrchové chyby.

Rezné parametre pre obrábanie titánovej tyče

Správnym východiskovým bodom je nižšia rýchlosť rezania a ťažší, stabilnejší záber, než aký by umožňovala oceľ, prispôsobené prevádzke. Nižšie uvedené hodnoty sútypické referenčné hodnotypre Ti-6Al-4V (trieda 5) s nástrojmi z tvrdokovu na pevnom stroji – východiskové body, bez záruky. Konečné hodnoty závisia od triedy zliatiny, nástrojov, dodávky chladiacej kvapaliny, tuhosti stroja a požadovanej povrchovej úpravy.

Typické sústružnícke parametre (referenčné hodnoty)

Prevádzka	Rýchlosť rezania (m/min)	Krmivo	Hĺbka rezu	Poznámky
Hrubé sústruženie, tvrdokov	30–50	0,15–0,30 mm/ot	1,0–4,0 mm	Najprv urobte najväčšiu praktickú hĺbku rezu; nechajte nástroj zapnutý.
Dokončiť sústruženie, tvrdokov	50–80	0,08–0,15 mm/ot	0,2–0,5 mm	Ostrý okraj; radšej jeden čistý prechod než opakované ľahké prelety.
Sústruženie pomocou HSS nástrojov	10–25	0,10–0,20 mm/ot	0,5–2,0 mm	Len pre ľahké alebo prerušované rezy; udržujte povodňovú chladiacu kvapalinu zapnutú.

Typické parametre frézovania a vŕtania (referenčné hodnoty)

Prevádzka	Rýchlosť rezania (m/min)	Krmivo	Hĺbka / poznámky
Frézovanie, tvrdokov, stúpanie	30–60	0,05–0,15 mm/zub	Hrubý do asi 1,5 mm; povrchová úprava 0,3–0,5 mm. Silne preferované stúpanie.
Vŕtanie, tvrdokov	10–25	0,05–0,15 mm/ot	Prepichnite alebo použite-chladiacu kvapalinu nástroja, aby hrot vrtáka nikdy neodieral pracovný-spevnený povrch.

Všeobecné pravidlá: udržujte hĺbku rezu dostatočne veľkú na to, aby sa rezala pod pracovnou-vytvrdenou vrstvou; nikdy nenechávajte nástroj drhnúť alebo zotrvať; keď sa objaví chvenie alebo{1}}vytvorená hrana, pred znížením posuvu znížte rýchlosť rezania; a zaznamenávajte parametre podľa druhu zliatiny a šarže, aby si dielňa vytvorila svoje vlastné referenčné údaje.

Rezné nástroje pre titán

Materiál nástroja.Jemnozrnný karbid (trieda ISO K) a karbid s povlakom PVD- (AlTiN / TiAlN) sú bežnou voľbou pre sústruženie a frézovanie titánu; CBN možno zvážiť pre kalené podmienky. Polykryštalický diamant je vo všeobecnosti nevhodný, pretože diamant pri rezných teplotách chemicky reaguje s titánom. HSS je obmedzená na ľahké,-pomalé operácie.

Geometria.Pozitívne uhly čela znižujú reznú silu a teplo; ostré, čisto pripravené hrany režú titán oveľa lepšie ako ťažké brúsené hrany; veľké uhly reliéfu znižujú trenie o pružný obrobok.

Tuhosť.Krátky previs, tuhé držiaky nástrojov a pevné spojenie-nástroja sú nevyhnutné, pretože nízky modul obrobku zosilňuje akékoľvek vibrácie v systéme.

Výber stupňa.Výrobcovia nástrojov zverejňujú skupiny tried špecifických pre titán{0}} s odporúčanými reznými údajmi -, používajú tieto odporúčania ako primárny zdroj a potom ich upravujú podľa vlastných výsledkov.

Chladenie a kontrola čipov

Chladiaca kvapalina nie je pri obrábaní titánu voliteľná.

Účel.Odstráňte teplo z reznej zóny, znížte teplotu nástroja, odplavte triesky z hrany a znížte trenie medzi trieskou a čelnou plochou čela.

Prax.Zalejte vodou-miešateľnou emulziou; dodávanie vysokého-tlaku (zvyčajne 40 – 70 barov, niektoré systémy vyššie) priamo na reznú hranu poskytuje najlepšiu životnosť nástroja a kontrolu triesky.

Výber tekutín.Mnoho leteckých a medicínskych obchodov špecifikuje chladiacu kvapalinu-bez chlóru, aby sa predišlo stresu-riziku korózie a kontaminácii obrobku; potvrdiť kompatibilitu chladiacej kvapaliny so zliatinou a prevádzkou.

Bezpečnosť.Jemné titánové triesky sú za správnych podmienok samozápalné. Udržujte ich mokré alebo zaplavené, často odstraňujte triesky a nikdy nebrúste nasucho-jemné častice titánu.

Tuhosť stroja, uchytenie obrobku a štíhle tyče

Stav stroja.Predpokladom je vysoká tuhosť, zdravé ložiská vretena a primeraný výkon. Drbnutie je hlavným nepriateľom: ničí povrchovú úpravu a spôsobuje rýchle opotrebovanie nástroja.

Držanie obrobku.Uchopte tyč bezpečne bez toho, aby ste ju zdeformovali; vyhnite sa rozdrveniu tenkých alebo presných tyčí v troch{0}}skľučovadlách.

Štíhle tyče.Pri pomeroch dĺžky-k{1}}priemeru nad približne 10 podoprite tyč stredom koníka a pevnými opierkami, udržujte krátky previs nástroja a znížte rýchlosť rezu a hĺbku rezu, aby ste kontrolovali vychýlenie. Obrábanie medzi hrotmi s opierkou unášača je štandardnou praxou pre veľmi dlhé prúty.

Procesné plánovanie a zručnosť operátora

Dráha nástroja.Uprednostňujte stúpavé frézovanie; naplánujte vstup a výstup tak, aby sa nástroj nikdy neodieral; udržujte záber tak konštantný, ako to geometria umožňuje.

Sekvencia.Hrubujte s najväčšou praktickou hĺbkou rezu, aby ste sa dostali pod prácu-stvrdnutú kožu, potom dokončite pomocou ostrých nástrojov a ľahších rezov.

Zručnosť operátora.Konzistentné zapojenie informačného kanála, správna diagnostika chvenia,{0}}vybudovaná hrana a opotrebovanie nástroja a starostlivé meranie sú dôležité rovnako ako čísla na obrazovke. Zdokumentujte nastavenia a výsledky podľa stupňa a šarže a znova ich použite ako vlastnú znalostnú základňu obchodu.

Špecifikácie titánu poskytnuté spoločnosťou GNEE

CNC obrábané diely

Typ	Vŕtanie, leptanie, chemické obrábanie, laserové obrábanie frézovanie, iné obrábacie služby, sústruženie, drôtové EDM, rýchle prototypovanie
Materiál	titán,Hliník, mosadz, bronz, meď, tvrdený kov,-ušľachtilý kov, nehrdzavejúca oceľ, zliatina ocele
Proces	CNC obrábanie, CNC sústruženie, CNC frézovanie, CNC vyvrtávanie, CNC brúsenie, CNC vŕtanie
Povrchová úprava	Eloxovanie, pokovovanie, leštenie, pieskovanie, laserové gravírovanie, oxidová čierna, niklovanie, chrómovaný plech Alebo požiadavky zákazníka
Tolerancia	+/-0,01 mm
Dodacia lehota	Vzorka: 7 dní
Hromadná výroba	2-3 týždne
Balíček	Štandardný kartónový alebo plastový podnos, podnos so špongiou, kartónový podnos atď., Možno prispôsobiť podľa požiadaviek zákazníka
Aplikácia	Spotrebiče, Auto, Budova, Investičné vybavenie, Energia, Prístroje, Zdravotnícke zariadenia. Telekomunikácie

Titánová trubica

Materiál	Čistý titán/zliatina titánu
Štandardné	GB/T 3624, GB/T 3625, GB/T 26057 ASTM B337,ASTM B338,ASTM B861,ASTM B862 JIS H 4630
Bežný stupeň	Stupne národných noriem: TA1, TA2, TC4, TA9, TA18, TA10 Americké štandardné triedy: GR1, GR2, GR5, GR7, GR9, GR12
Veľkosť	Dĺžka: 50-6000 mm alebo podľa požiadaviek zákazníka
	Vonkajší priemer: 6-80mm alebo podľa požiadaviek zákazníka
	Hrúbka steny: 0,35-10mm alebo podľa požiadaviek zákazníka
Výrobný proces	Zváranie alebo bezšvíkové
Tvar sekcie	Okrúhle a iné
Povrch	Svetlé žíhanie, morenie, leštenie
Balenie	Cievka alebo rovná dĺžka podľa škatúľ

Titánová tyč

položka	Titánové tyče / Titánová tyč
Štandardné	GB/T2965-2007,JIS H4650-2001,ASTM B348-06,DIN17862-93, ASTM F136,AMS4928,GB/T13810,Q/BS5331-91 atď.
stupňa	TA1,TA2,TA3,TA7,TA9,TA10,TC4,TC4ELI,TC6,TC9,TC10,TC11, GR1,GR2,GR3,GR5,GR7,GR12
Priemer	1-500 mm
Dĺžka	1-12m
Povrch	Čierna, leštená, kefa, línia vlasov atď
Balíček	Štandardný exportný balík, drevenou škatuľou alebo podľa potreby
Aplikácia	Titánová tyč Používa sa hlavne v strojoch a zariadeniach, galvanické pokovovanie zariadenia, lekárske a všetky druhy presných dielov a iné odvetvia

Titánový plech/cievka

Typ titánového plechu a plechu	Doska, Plech, Pás, Zvitky, Fólie, Plochy, Plátovaný plech, Hladký plech, Valcovaný plech, Valcovací plech, Plochá podložka, Plochý plech, Podložka Plech, kotúče, polotovar (kruh), strihaný, žíhaný, mäkký žíhaný, zbavený vodného kameňa, nášľapná doska, šachovnica
stupňa	Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr7 Gr9 Gr12 ASME SB265,AMS 4911,AMS 4919,AMS 4914,ASTM F67,ASTM F136, MSRR, AMS, BS
Dĺžka dosky z titánovej zliatiny	1000 mm-13000 mm alebo podľa potreby
Šírka titánovej dosky	1000mm-1219mm-1500mm-1800mm-2000mm-2500mm alebo podľa potreby
Hrúbka dosky UNS	0,3 až 120 mm alebo podľa potreby
ASTM B265 Proces titánovej zliatiny	Valcované za tepla / za studena / kovanie
Titánový plech ASTM	ASTM B265
Titánový plech AMS	AMS 4902
Tolerancie šírky a hrúbky	EN 10258 (predtým DIN 59381),EN 10151 ASTM B265 pásik z titánovej zliatiny na pružiny,EN 10088 ASTM B265 pásik z titánovej zliatiny (všeobecné)
Normy a schválenia Cp Titanium Plate	EN ISO 18286 EN 10051 EN 10088-1 ISO 15510 EN ISO 9445 ASTM A 480 ASTM A 959 ASME IID
Štandardné veľkosti tanierov a hárkov	1000 x 2000 mm, 1220 x 2440 mm, 1500 x 3000 mm, 2000 x 2000 mm, 2000 x 4000 mm
	Titánový plech valcovaný za studena 0,5-6,4 mm
	Titánový plech valcovaný za tepla 3,0–60,0 mm
Tvrdosť plechu UNS	Dodávatelia plechov z titánovej zliatiny ASTM B265 mäkká, tvrdá, polotvrdá, štvrťtvrdá, pružná
Dostupnosť veľkostí fólie z titánovej zliatiny	Hrúbka: 8-100 mikrónov (0,00031-0,004 palca)
	Šírka: do 500 mm (19,5 palca)
	Hmotnosť (v kotúčoch): Do 50 kg (110 lb); napr. približne- približne 1400 m pri 8 mikrónoch a približne- približne 112 m pri 100 mikrónoch.
Rezanie	Na poskytovanie komplexných služieb používame rôzne metódy rezania, vrátane:
Plazmové profily	Podľa výkresov zákazníka
Služby s pridanou hodnotou pre Cp Titanium Plate	Rezanie laserom, Rezanie vodným lúčom, Rezanie plazmou, Ohýbanie a mechanické spracovanie, príprava hrán, zváranie, pílenie a strihanie.
Čínsky výrobca titánových platní	Doska z titánovej zliatiny ASTM B265: materiál s hrúbkou 3/16″ [5,00 mm] a viac a so šírkou nad 10″ [250 mm]; Titánový plech: materiál s hrúbkou pod 3/16″ [5,00 mm] a šírkou 24″ [600 mm] a viac; zliatinový titánový plát: zliatinový titánový plát platňa je kompozitná oceľová platňa vyrobená lepením titánovej platne UNS atď. Pás z titánovej zliatiny ASTM B265: materiál valcovaný za studena- s hrúbkou pod 3/16″ [5,00 mm] a so šírkou pod 24″ [600 mm].
Pôvod platne UNS	ČÍNA
Balenie DIN dosky	Zväzky s vodeodolnou látkou vonku alebo preglejkovou krabicou
Test	UT, SGS testovanie, TUV atď

titánový drôt

Názov produktu	Priamy titánový drôt vyrobený z čistého titánového zliatinového drôtu so špeciálnymi špecifikáciami je možné predať
Materiál	Čistý titán a zliatina titánu
Titánová trieda	GR1/GR2/GR3/Gr4/GR5/GR7/GR9/GR12/Gr5Eli/Gr23 ERTi-1/ERTi-2/ERTi-3/ERTi-4/ERTi-5Eli/ERTi-7/ERTi-9/ERTi-11/ERTi-12 Ti15333/zliatina nitinolu
Štandardné	AWS A5.16/ASTM B863/ASME SB863, ASTMF67, ASTM F136, ISO-5832-2(3) etc
Tvar	Titánový cievkový drôt/titánový cievkový drôt/titánový rovný drôt
Meradlo drôtu	Dia (0,06--6) *L
Proces	Tyčové predvalky-valcovanie za tepla-ťahanie-žíhanie-pevnosť-morenie
Povrch	Leštenie, vyberanie, umývanie kyselinou, čierny oxid
Hlavná technika	Kované za tepla; Valcované za tepla; Ťahané za studena; Narovnať atď
Certifikát frézovania materiálu	Podľa EN 10204.3.1 Vrátane chemického zloženia a mechanických vlastností
Aplikácia	Zváračské, priemyselné, lekárske, letecké, elektronické atď

o nás

Spoločnosť sa môže pochváliť poprednými domácimi výrobnými linkami na spracovanie titánu vrátane:

Nemecká-dovážaná linka na výrobu presných titánových rúr (ročná výrobná kapacita: 30 000 ton);

Japonská{0}}technológia linka na valcovanie titánovej fólie (najtenšia do 6 μm);

Plne automatizovaná nepretržitá extrúzna linka na titánové tyče;

Inteligentná fréza na konečnú úpravu titánových dosiek a pásov;

Systém MES umožňuje digitálnu kontrolu a riadenie celého výrobného procesu, pričom dosahuje rozmerovú presnosť produktu ±0,01μm.

E-e-mail

sale@gneemetal.com

FAQ

Q1. Prečo je titán ťažšie opracovateľný ako oceľ, aj keď sú rezné sily podobné?

Rezné sily sú rádovo rovnaké ako v prípade stredne-uhlíkovej ocele, ale teplo zostáva na hrote nástroja z dôvodu nízkej tepelnej vodivosti titánu a materiál je chemicky reaktívny a rýchlo-tvrdne. Výsledkom je rýchle opotrebovanie nástroja a zlá povrchová úprava pri rýchlostiach, ktoré by boli pre oceľ rutinné.

Q2. Akú rýchlosť rezania mám použiť pri otáčaní titánových tyčí?

Typický počiatočný rozsah pre sústruženie karbidov Ti-6Al-4V je 30–60 m/min (hrubovanie na spodnom konci, dokončovanie až do približne 80 m/min na pevných nastaveniach). HSS nástroje bežia oveľa pomalšie, približne 10–25 m/min. Toto sú referenčné hodnoty – upravte podľa triedy zliatiny, nástrojov, chladiacej kvapaliny a tuhosti stroja.

Q3. Potrebujem špeciálnu chladiacu kvapalinu na obrábanie titánu?

Minimálne zalejte vodou-miešateľnou emulziou. Vysoký-tlak (zvyčajne 40 – 70 barov) zameraný na reznú hranu poskytuje najlepšiu životnosť nástroja a kontrolu triesky. Mnoho leteckých a medicínskych obchodov špecifikuje chladiacu kvapalinu bez-chlóru na ochranu obrobku pred stresom-rizikom korózie a kontamináciou.

Q4. Prečo sa môj nástroj na Ti-6Al-4V tak rýchlo opotrebuje?

Zvyčajné príčiny: príliš vysoká rýchlosť rezania (koncentrácia tepla na hrote), trenie nástroja namiesto rezania (stvrdnutá koža pri práci), nedostatočné množstvo chladiacej kvapaliny na okraj a vibrácie spôsobené-nepevným nastavením. Znížte rýchlosť, udržujte pozitívny sklon a ostrú hranu, skontrolujte prívod chladiacej kvapaliny a overte tuhosť stroja a uchytenia obrobku.

Q5. Ako zastavím chvenie pri obrábaní dlhých štíhlych titánových tyčí?

Lištu podoprite stredom koníka a pevnými podperami, udržujte krátky previs nástroja, stúpajte-frézujte tam, kde je to možné, a znížte rýchlosť rezania a hĺbku rezu. Tuhosť stroja a uchytenie obrobku sú dôležitejšie ako ktorýkoľvek jednotlivý parameter.

Q6. Je bezpečné obrábať titán na bežnom sústruhu alebo fréze?

Áno, s vhodnými parametrami a opatreniami. Používajte chladiacu kvapalinu, pravidelne odstraňujte úlomky, pretože jemné titánové úlomky sa môžu vznietiť, nikdy nebrúste titánové úlomky-a nikdy nenechávajte nástroj trieť o pracovný-spevnený povrch.

Obrábanie tyčí z titánovej zliatiny odmeňuje prípravu pred improvizáciou. Nízka tepelná vodivosť materiálu, chemická reaktivita, nízky modul pružnosti a správanie-pri pracovnom spevnení vysvetľujú väčšinu problémov s kvalitou a každý z nich možno zvládnuť správnou kombináciou reznej rýchlosti, geometrie nástroja, prívodu chladiacej kvapaliny a pevného uchytenia obrobku. Obchody, ktoré zaznamenávajú a opakovane používajú svoje vlastné údaje o parametroch na stupeň zliatiny, vytvárajú praktickú vedomostnú základňu, ktorá zlepšuje kvalitu prvého{3}}prejazdu, životnosť a konzistentnosť nástroja -, čo je to, čo kupujúci v konečnom dôsledku meria.