Titāna sakausējums ar unikālām priekšrocībām ieņem svarīgu pozīciju aviācijas, kosmosa, medicīnisko un citu lauku jomā, kā arī pēdējos divos gados ir pieaudzis 3C patēriņa elektronikas laukā, kas tiek uzklāts uz daudzu karstā klases augstākās klases viedtālruņu ķermeņa un strukturālajām daļām. Titāna sakausējumam ir viegla svara, augstas izturības un labas struktūras veiktspējas priekšrocības, kas palīdz uzlabot viedtālruņu izskata dizainu un ievērojami samazināt ķermeņa svaru, un, domājams, tas kļūs par materiālu inovāciju tendenci patēriņa elektronikā. Tomēr titāna sakausējumus ir grūti apstrādāt, kas vienmēr ir bijusi problēma inženieriem un tehniķiem.
Titāna sakausējuma apstrādes grūtības
1. Temperatūras koncentrācija: vairuma titāna sakausējumu siltumvadītspēja ir ārkārtīgi zema, tikai 1/7 tērauda, 1/16 alumīnija un 1/25 vara, tāpēc griešanas procesa laikā radītais siltums nav viegli izstarojams, bet gan koncentrēts griešanas vietā. Instrumenta gala temperatūra var paaugstināties līdz 1000 grādiem, izraisot ātru instrumentu nodilumu, plaisāšanu un mikroshēmu uzkrāšanos, saīsināšanas instrumentu kalpošanas laiku. Augsta griešanas temperatūra arī iznīcina titāna sakausējuma daļas virsmas integritāti, samazina daļas ģeometrisko precizitāti un izraisa darba izturīgu parādību, kas smagi samazina tā noguruma stiprumu.
2. Elastīgā deformācija: Titāna sakausējuma elastības modulis ir salīdzinoši zems, piemēram, TC4 elastības modulis ir tikai 110GPA, kas ir daudz zemāks nekā 210GPA no 45 tērauda un parastais nerūsējošais tērauds apmēram 200GPA. Apstrādājot titāna sakausējumu, ir viegli radīt elastīgu deformāciju, it īpaši skaidrāku plānu sienu vai gredzenveida detaļu apstrādei. Plānotās daļas vietējās deformācijas apstrādē ārpus elastīgā diapazona, kā rezultātā plastmasas deformācija, griešanas punkta materiāla izturība un cietība ievērojami palielinājās.
3. Spēcīga afinitāte: titāna sakausējuma afinitāte ir laba, pagrieziena un urbšanas procesā ir viegli veidot garas un nepārtrauktas mikroshēmas, šīs mikroshēmas apvij instrumentu un kavē tā funkciju. Kad griešanas dziļums ir pārāk liels, ir viegli izraisīt instrumenta pielipšanu, dedzināšanu vai salaušanu.
4. Vibrācija: titāna sakausējumu elastība kļūst par galveno vibrācijas cēloni griešanas procesā. Titāna sakausējuma apstrādes vibrācija ir 10 reizes lielāka par tēraudu. Tā kā griešanas siltums ir koncentrēts griešanas daļā, tas rada robainas mikroshēmas, kas noved pie griešanas jaudas svārstībām.
Pretpasākumi grūtām titāna sakausējumu apstrādei
1. Dzesēšana: izmantojiet dzesēšanas šķidrumu, lai samazinātu augstas griešanas temperatūras. Parasti nešķīstošais eļļas dzesēšanas šķidrums ir piemērots mazuļa griešanai ar mazu ātrumu, un šķīstošais griešanas dzesēšanas šķidrums ir piemērots ātrgaitas griešanai. Turklāt var izmantot zemas temperatūras griešanas metodes, piemēram, šķidra slāpekļa (-180 pakāpes) vai šķidra CO2 (-76 pakāpes) izmantošanu kā griešanas šķidrumu, kas var efektīvi samazināt griešanas zonas temperatūru, uzlabot apstrādātas virsmas kvalitāti un pagarināt instrumenta kalpošanas laiku.
2. Izvēlieties pareizo rīku: Atbilstošu griešanas rīku izvēle var ievērojami uzlabot apstrādes efektivitāti. Turot griešanas malu asu, var samazināt griešanas spēku. Sasmalcināšanas tehnoloģija ar pulētām flautām un augstu pozitīvu leņķa indeksējamiem ieliktņiem var palīdzēt samazināt griešanas spiedienu. Ja nepieciešams, izmantojiet pārklātus instrumentus, lai samazinātu sakausējuma lipīgumu un sadalītu garās mikroshēmas.
3. Pastāvīga padeve vai palielināts padeves ātrums: pastāvīgas barības uzturēšana ir kritiska, lai samazinātu darba sacietēšanu. Ja aprīkojuma veiktspēja ļauj, mēģiniet palielināt padeves ātrumu, lai samazinātu laiku, ko rīks pavada apstrādes zonā, tādējādi samazinot siltuma veidošanās iespējamību un strādājot sacietēšanu.
4. Samaziniet griešanas ātrumu: titāna apstrādei izmantojiet 1/3 vai mazāk no tērauda griešanas ātruma, lai kontrolētu siltuma izdalīšanos.
5. Mainīt rīkus saskaņā ar procesu: Liela apjoma titāna apstrādei priekšroka tiek dota karbīda instrumentiem; Apstrāde ar mazu apjomu ir piemērotāka ātrgaitas karbīda instrumenti.
6. Izmantojiet ļoti stingrus darbgaldus: ļoti stingri darbgaldi ir kritiski svarīgi, lai veiksmīgi apstrādātu titāna sakausējumus. Ideālajai titāna frēzēšanas mašīnai jābūt stingrai, ar vārpstu, kas var darboties ar nelielu ātrumu un lielu griezes momentu, lai absorbētu vibrāciju un samazinātu pļāpāšanu griešanas laikā.
7. Regulāra tīrīšana: Regulāra apstrādes iekārtu un instrumentu tīrīšana novērš gružu nogulsnes, kas var ietekmēt apstrādes rezultātus.
Izmantojot iepriekš minētos pretpasākumus, var efektīvi risināt titāna sakausējuma apstrādes izaicinājumus 3C patēriņa elektronikā, veicinot titāna sakausējuma pielietošanu vairāk augstas klases viedtālruņos un patēriņa elektronikā.
