Niektóre metody precyzyjnego obróbki stopów tytanowych
Aug 13, 2025
Powszechnie wiadomo, że precyzyjne obróbki w branży lotniczej stawia bardzo wysokie wymagania materiałów. Wynika to częściowo z unikalnych wymagań sprzętu lotniczego, ale co ważniejsze, wynika z wpływu na środowisko lotniczej. Ze względu na te unikalne warunki środowiskowe standardowe dostępne w handlu materiały nie mogą spełniać tych wymagań, co wymaga zastosowania wyspecjalizowanych alternatyw. Dzisiaj chciałbym wprowadzić powszechnie używany materiał: stop tytanowy, szczególnie w lotniu. Dlaczego jest tak szeroko używany? Powód jest związany z jego właściwościami.
Stop tytanowy ma niską grawitację właściwą, co powoduje niską masę. Jego wysoka wytrzymałość i przewodność cieplna przyczyniają się do jego twardości, oporności w wysokiej temperaturze oraz doskonałych właściwości fizycznych i mechanicznych, takich jak odporność na wód morski, kwas i korozja alkaliczna, co czyni ją odpowiednią do stosowania w dowolnym środowisku. Ponadto jego niski współczynnik deformacji sprawia, że jest szeroko stosowany w branżach takich jak lotnisko, lotnictwo, budownictwo statku, ropa naftowa i chemikalia.
Dokładnie z powodu tych różnic w stosunku do zwykłych materiałów stop tytanowy stanowi poważne wyzwania w precyzyjnym obróbce. Wiele centrów obróbki niechętnie przetwarza ten materiał i nie wie, jak to zrobić. W tym celu Sui'en Smary, po obszernej komunikacji i zrozumieniu z klientami specjalizującymi się w przetwarzaniu stopu tytanu, opracowały kilka wskazówek do podzielenia się z Tobą!
Ze względu na niski współczynnik deformacji stopu tytanu, wysokie temperatury cięcia, wysokie stres narzędzi i ciężkie utwardzanie pracy, narzędzia tnące są podatne na zużycie i odpryskiwanie podczas cięcia, co utrudnia zapewnienie jakości. Jak więc należy wykonać cięcie?
Podczas cięcia stopów tytanowych siły tnące są niskie, utwardzanie pracy jest minimalne, a stosunkowo dobre wykończenie powierzchni można łatwo osiągnąć. Jednak stopy tytanu mają niską przewodność cieplną i wysokie temperatury cięcia, co powoduje znaczne zużycie narzędzia i niską trwałość narzędzia. Należy wybrać narzędzia do węglików wolframowych, takie jak YG8 i YG3, ponieważ mają one niskie powinowactwo chemiczne z tytanem, wysoką przewodność cieplną, wysoką wytrzymałość i małe wielkość ziarna. Łamanie chipów jest wyzwaniem podczas obracania stopów tytanu, szczególnie podczas obróbki czystego tytanu. Aby osiągnąć łamanie chipów, najnowocześniejsza krawędź może być umieszczona w całkowicie zakrzywionym flecie, płytkim z przodu i głęboko z tyłu, wąski z przodu i szeroko z tyłu. Umożliwia to łatwe rozładowanie układów, uniemożliwiając im zaplątanie się na powierzchnię obrabia i powodując zadrapania.
Cięcie stopu tytanu ma niski współczynnik odkształcenia, mały obszar kontaktowy narzędzi i wysokie temperatury cięcia. Aby zmniejszyć wytwarzanie ograniczenia ciepła, kąt zgarniania narzędzia obracania nie powinien być zbyt duży. Narzędzia do obracania węglików mają na ogół kąt grabiego 5-8 stopni. Ze względu na wysoką twardość stopu tytanowego kąt pleców powinien być również utrzymywany w niewielkim stopniu, aby zwiększyć odporność na uderzenie narzędzia, zwykle o 5 stopni. Aby zwiększyć wytrzymałość końcówki narzędzia, poprawić rozpraszanie ciepła i zwiększyć odporność uderzenia narzędzia, stosuje się duży ujemny kąt grabieży.
Odpowiednie kontrolowanie prędkości cięcia, unikanie nadmiernej prędkości i stosowanie płynu tnącego specyficznego dla tytanu do chłodzenia podczas obróbki może skutecznie poprawić trwałość narzędzia, jednocześnie wybierając odpowiednią szybkość zasilania.
Wiercenie jest również powszechnym operacją, ale wiercenie stopu tytanu jest trudne, a spalanie narzędzi i pękanie powszechne. Problemy te wynikają przede wszystkim ze złego wyostrzenia wiertła, nieodpowiedniego usuwania wiórów, złym chłodzeniem i słabą sztywnością systemu procesowego. W zależności od średnicy wiertła krawędź dłuto powinna być zwężona, zwykle około 0,5 mm, w celu zmniejszenia sił osiowych i wibracji spowodowanych oporem. Jednocześnie grunt wiertła powinien być zawężony 5-8 mm z końcówki wiertła, pozostawiając około 0,5 mm, aby ułatwić ewakuację układów. Geometria wiertła musi być prawidłowo zaostrzona, a obie krawędzie cięcia muszą być symetryczne. Zapobiega to odcięciu wiertła tylko z jednej strony, koncentrując się na sile tnące z jednej strony i powodując przedwczesne zużycie, a nawet odpryskiwanie z powodu poślizgu. Zawsze utrzymuj ostrą krawędź. Gdy krawędź staje się nudna, natychmiast przestań wiercić i przekształcić wiertarkę.
Kontynuacja mocnego wycinania za pomocą matowego wiertła szybko spali i wyżarzał z powodu ciernego ciepła, co czyni wiertarką bezużyteczną. To również zagęszcza warstwę zahartowanej na przedmiot, co utrudnia kolejne ponowne przeniesienie i wymaga większego przekształcenia. W zależności od wymaganej głębokości wiercenia bit wiertła należy zminimalizować, a grubość rdzenia wzrosła w celu zwiększenia sztywności i zapobiegania odpryskiwaniu spowodowanym wibracjami podczas wiercenia. Praktyka wykazała, że wiertło φ15 o średnicy 150 mm ma dłuższą żywotność niż o średnicy 195 mm. Dlatego właściwa długość jest kluczowa. Sądząc po dwóch powszechnych wymienionych wyżej metodach przetwarzania, przetwarzanie stopów tytanowych jest stosunkowo trudne, ale po dobrym przetwarzaniu można nadal przetwarzać dobre części precyzyjne, takie jak części stopu tytanu dla urządzeń lotniczych.
Firma może pochwalić się wiodącymi krajowymi liniami produkcyjnymi tytanowymi, w tym:
Linia produkcyjna Precision Titan Tube Precision Imported niemiecka (roczna zdolność produkcyjna: 30 000 ton);
Japońska technologia folia tytanowa (najcieńsza do 6 μm);
W pełni zautomatyzowana linia wytłaczania tytanu;
Inteligentny młyn wykończeniowy tytanu i paski;
System MES umożliwia kontrolę cyfrową i zarządzanie całym procesem produkcyjnym, osiągając dokładność wymiarową produktu ± 0,01 μm.
