Vier Gründe, warum die Titanlegierung schwer zu verarbeiten ist

Titanlegierungen besitzen Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Härte und niedrige Dichte, wodurch sie in Luft- und Raumfahrt, Meeresgefäßen, biomedizinische Anwendungen und mehr häufig eingesetzt werden. Die Bearbeitung von Titanlegierungen ist jedoch aus mehreren wichtigen Gründen eine Herausforderung:

Vier Hauptgründe

1. Niedrige thermische Leitfähigkeit

   • Hauptfaktor : Titanlegierungen haben eine sehr niedrige thermische Leitfähigkeit, nur 1/7 der von Stahl und 1/16 von Aluminium.
   • Auswirkung : Während des Schneidens löst sich die erzeugte Wärme nicht schnell auf das Werkstück oder die Chips auf, wodurch die Schneidzonentemperatur über 1000 ° C steigt. Dies trägt schnell die Schneide, bildet die gebauten Kanten und eine weitere Lebensdauer des Werkzeugs.
   • Folge : Hohe Temperaturen schädigen die Oberflächenintegrität von Teilen von Titanlegierungen, verringern die geometrische Genauigkeit und verursachen Arbeiten, was die Ermüdungsfestigkeit senkt.

2. Hohe Elastizität

   • Vor- und Nachteile : Obwohl die Elastizität von Titanlegierungen für die Teilleistung von Teilleistung von Vorteil ist, verursacht die Elastizität von Titanien während des Schneidens zu einer Verformung der Werkstückstücke.
   • Auswirkung : Das elastische Werkstück lenkt sich unter Schneiddruck vom Werkzeug ab und erholt sich in Richtung des Werkzeugs, wodurch die Reibung zunimmt, anstatt die Wirkung zu kürzen. Dies erzeugt mehr Wärme und verschärft das Problem der schlechten thermischen Leitfähigkeit.
   • Dünnwandige Teile : Dieses Problem ist für dünnwandige Teile schwerwiegender, die beim Absenken durch das Werkzeug plastisch über den Elastizitätsbereich hinausgehen und die Materialfestigkeit und die Härte am Kürzung erhöhen. Voreingestellte Schneidgeschwindigkeiten werden zu hoch und beschleunigungswerkzeug.

3. Hohe chemische Reaktivität

   • Reaktion : Titan reagiert chemisch mit Werkzeugmaterialien unter hoher Temperatur und Druck und bildet aufgebaute Kanten, die die Hartlegierungsbeschichtung des Werkzeugs bei der Löschung wegnehmen.
   • Folge : Werkzeuge scheitern schnell und erfordert spezielle Werkzeugmaterialien und Geometrien, um dieses Problem anzugehen.

4. Niedriger elastischer Modul

   • Auswirkung : Titanlegierungen haben einen niedrigen elastischen Modul, was zu einer schlechten Steifigkeit und hohen Verformung führt. Dies führt zu einem signifikanten Abschluss der bearbeiteten Oberfläche, etwa das 2-3-fache des Edelstahls, was aufgrund von intensiver Reibung, Adhäsion und Bindung einen schweren Werkzeugverschleiß verursacht.

Bearbeitungstipps für Titanlegierungen

1. Verwenden Sie positive Rake -Geometrieeinsätze :

   • Reduzieren Sie Schnittkräfte, Schneiden von Wärme und Arbeitsstückdeformation.

2. Konstante Futter erhalten :

   • Vermeiden Sie die Verhärtung der Werkstück. Das Werkzeug sollte sich immer in einem Futterstatus befinden, und die radiale Schnitttiefe sollte während des Mahlens 30% des Schneiderradius betragen.

3. Hochdruck und Hochwasserschneidflüssigkeit :

   • Stellen Sie während der Bearbeitung die thermische Stabilität sicher, um die Änderung der Werkstückoberflächen und die Werkzeugschäden aufgrund hoher Temperaturen zu verhindern.

4. Schneiden Sie die Kanten weiter scharf :

   • Stumpfe Werkzeuge verursachen Wärmeakkumulation und Verschleiß, was zum Ausfall von Werkzeugen führt.

5. Maschine im weichsten Zustand :

   • Verhärtete Materialien sind härter zu maschine; Die Wärmebehandlung erhöht die Materialfestigkeit und den Werkzeugverschleiß.

6. Verwenden Sie großen Spitzenradius oder Schub :

   • Nehmen Sie mehr Schneidkanten ein, um die individuelle Schneidkraft und Wärme zu reduzieren und lokalisierte Schäden zu verhindern. Bei der Mahlen von Titanlegierungen hat die Schnittgeschwindigkeit den größten Einfluss auf die Werkzeuglebensdauer, gefolgt von der radialen Schnitttiefe.
     

Werkzeugdesign für die Bearbeitung von Titanien

1. Wärmemanagementwerkzeuge :
   • Eine effektive Titanbearbeitung konzentriert sich auf die Wärmekontrolle. Hochdruckflüssigkeitsflüssigkeit muss genau und rechtzeitig auf die Schneidekante aufgetragen werden, um den Wärme schnell zu entfernen.
   • Spezielle Mahlschneider für die Bearbeitung von Titanlegierungen haben einzigartige Strukturen, um die während des Schneidens erzeugten hohen Temperaturen effektiv zu bewältigen.

Durch die Optimierung von Bearbeitungstechniken und der Verwendung speziell entwickelter Werkzeuge können die Effizienz und Qualität der Bearbeitung von Titanlegierung erheblich verbessert werden, was den Anforderungen der modernen Herstellung von hochpräzisetztem Fertigung entspricht.
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