Primero, concentración de temperatura.
La conductividad térmica de la mayoría de las aleaciones de titanio es muy baja, sólo 1/7 de la del acero, 1/16 de la del aluminio y 1/25 de la del cobre. Por lo tanto, el calor generado durante el corte de la aleación de titanio no se transferirá rápidamente a la pieza de trabajo ni será absorbido por las virutas, sino que se concentrará en el área de corte.
La temperatura generada en la punta de la herramienta puede alcanzar los 1000 grados, lo que provoca que el filo de la herramienta se desgaste rápidamente, se agriete y produzca virutas, lo que acorta la vida útil de la herramienta.
Las altas temperaturas generadas durante el proceso de corte también destruyen la integridad de la superficie de las piezas de aleación de titanio, lo que resulta en una disminución de la precisión geométrica de las piezas y del endurecimiento por trabajo, lo que reduce seriamente su resistencia a la fatiga.
Segundo, deformación elástica.
El módulo de elasticidad de la aleación de titanio no es muy alto. Por ejemplo, el módulo elástico de TC4 es solo 110 Gpa, mientras que el módulo elástico del acero 45 es 210 Gpa, y el módulo elástico del acero inoxidable como 303, 304, 316 también es alrededor de 200 Gpa, por lo que cuando se procesa una aleación de titanio, la elasticidad es fácil. que se produzca. Deformación.
Este problema es aún más grave cuando se mecanizan piezas anulares o de paredes delgadas. No es fácil procesar piezas de paredes delgadas de aleación de titanio con la precisión dimensional esperada. Porque cuando la herramienta empuja el material de la pieza de trabajo, la deformación local de la pared delgada ha excedido el rango elástico, lo que resulta en una deformación plástica, y la resistencia del material y la dureza del punto de corte aumentan significativamente.
La presión de corte hace que la pieza de trabajo "elástica" abandone la herramienta y rebote, provocando que la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo sea mayor que la acción de corte. El proceso de fricción genera calor, lo que agrava el problema de la mala conductividad térmica de las aleaciones de titanio.
En tercer lugar, la afinidad de las aleaciones de titanio da como resultado la formación de virutas largas y continuas durante los procesos de torneado y perforación que pueden enredar las herramientas e impedir su funcionalidad. Cuando la profundidad de corte es demasiado grande, provocará que se pegue, se queme, se rompa, etc.
Por supuesto, una buena afinidad también es útil en otros lugares. Por ejemplo, en las bombas de iones se utiliza como placa de cátodo de titanio. Cuando los átomos de titanio se pulverizan en la pared del tubo del ánodo, pueden adsorber gas, generando así un vacío ultraalto.
Cuarto, vibración
La elasticidad de las aleaciones de titanio puede ser beneficiosa para el rendimiento de la pieza, pero durante el proceso de corte, la deformación elástica de la pieza de trabajo es una causa importante de vibración.
La vibración generada al mecanizar una aleación de titanio es aproximadamente 10 veces mayor que la del acero. Dado que el calor de corte se concentra en la parte de corte, se generan virutas en zigzag que provocan fluctuaciones en la potencia de corte.
Contramedidas para el procesamiento difícil de aleaciones de titanio
¿Cuáles son las contramedidas?
primero, enfriamiento
Se puede utilizar refrigerante para reducir la alta temperatura generada por el proceso de corte. Generalmente, el refrigerante de aceite no soluble se usa para cortes y cizallas de baja velocidad y de servicio pesado, y el refrigerante de corte soluble se usa para cortes o cizallas de alta velocidad.
Además, se pueden utilizar métodos de corte a baja temperatura, utilizando nitrógeno líquido (-180 grado) o CO2 líquido (-76 grado) como fluido de corte, lo que puede reducir la temperatura de la zona de corte. Este método puede reducir la fuerza de corte principal en un 20% y la temperatura de corte en más de 300 grados. Al mismo tiempo, el filo reconstruido desaparece, la calidad de la superficie mecanizada mejora y la durabilidad de la herramienta aumenta de 2 a 3 veces.
En segundo lugar, elija la herramienta adecuada
Se pueden lograr grandes mejoras eligiendo la herramienta de corte adecuada.
Debido a que el calor debe eliminarse a través del filo y el refrigerante, en lugar de a través de virutas como el acero, una pequeña porción del filo debe soportar tensiones térmicas y mecánicas extremadamente altas. Utilice un filo afilado para reducir las fuerzas de corte.
Además, la tensión de corte se puede reducir mediante el uso de plaquitas indexables rectificadas y altamente positivas con ranuras pulidas.
Si se desea, también se pueden utilizar herramientas recubiertas para minimizar la fricción durante la evacuación de viruta al resistir la pegajosidad de la aleación y romper las virutas largas, lo que ayuda a prevenir la acumulación de calor durante el mecanizado.
En tercer lugar, alimentación constante o mayor velocidad de alimentación.
El titanio es susceptible al endurecimiento por trabajo, es decir, a medida que se corta el material, el titanio se vuelve más duro y, por lo tanto, más propenso al desgaste en la herramienta; la alimentación constante garantiza que el endurecimiento por trabajo se mantenga al mínimo.
Por supuesto, si la máquina lo permite, se puede aumentar la velocidad de avance, lo que significa que la herramienta pasa menos tiempo en un área específica y, por lo tanto, no tiene más tiempo para acumular calor y endurecerse.
Cuarto, reduzca la velocidad de corte.
Por ejemplo, utilice 1/3 de la velocidad de corte de acero o menos para controlar la liberación de calor.
Quinto, reemplace la herramienta según el proceso.
Para mecanizar aleaciones de titanio se utilizan herramientas recubiertas de cerámica, carburo de titanio y nitruro de titanio y su vida útil se acortará. Normalmente, se utilizan herramientas de acero duro para cortar grandes cantidades de titanio y herramientas de carburo de alta velocidad para cortar pequeñas cantidades de titanio.
Actualmente, el mecanizado ultrasónico se está desarrollando con el objetivo de reducir el tiempo de contacto de la herramienta y prolongar su vida útil.
Sexto, utilice máquinas herramienta de alta rigidez.
Las máquinas herramienta robustas y duraderas son esenciales para el mecanizado exitoso de aleaciones de titanio.
La fresadora de titanio ideal debe ser rígida y el husillo debe poder funcionar a bajas velocidades y con un par elevado.
Esto ayuda a absorber las vibraciones y reducir las vibraciones durante el corte, un problema común al mecanizar aleaciones de titanio.
Por último, los equipos de mecanizado y las herramientas de corte deben limpiarse periódicamente para evitar la acumulación de residuos.
Empresa: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd.
País: China
Añadir: Carretera Baoti, Jintai, ciudad de Baoji, Shaanxi, China
Cel:+86 18391896637(QUÉTSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Sitio web: www.jm-titanium.com
