Aké sú ťažkosti pri obrábaní titánovej platne BT20?

Ako dodávateľ titánovej platne BT20 som bol svedkom jedinečných výziev, ktoré so sebou prináša obrábanie tohto pozoruhodného materiálu. BT20 Titanium Plate je vysoko pevná zliatina titánu známa svojou vynikajúcou odolnosťou proti korózii, vysokou špecifickou pevnosťou a dobrou tepelnou odolnosťou. Tieto vlastnosti z neho robia obľúbenú voľbu v leteckom, automobilovom a chemickom priemysle. Tieto isté charakteristiky však tiež predstavujú značné ťažkosti pri obrábaní.

Vysoká chemická reaktivita

Jednou z hlavných výziev pri obrábaní titánového plechu BT20 je jeho vysoká chemická reaktivita pri zvýšených teplotách. Keď sa rezný nástroj dostane počas obrábania do kontaktu s titánovou doskou, generované teplo môže spôsobiť reakciu titánu s materiálom rezného nástroja. Táto chemická reakcia vedie k javu známemu ako difúzne opotrebovanie. Atómy titánu difundujú do materiálu nástroja, čím oslabujú štruktúru nástroja a spôsobujú jeho rýchle opotrebovanie.

Napríklad pri sústružníckych operáciách sa rezná hrana nástroja môže v dôsledku tohto difúzneho opotrebovania veľmi rýchlo otupiť. V dôsledku toho sa zhoršuje povrchová úprava obrábaného dielu a je ohrozená rozmerová presnosť. Na zmiernenie tohto problému sú potrebné špeciálne materiály rezných nástrojov s vysokou chemickou stabilitou. Bežne sa používajú karbidové nástroje potiahnuté nitridom titánu (TiN) alebo nitridom titánu a hliníka (TiAlN). Tieto povlaky pôsobia ako bariéra medzi titánovou doskou a substrátom nástroja, čím sa znižuje chemická reakcia a predlžuje sa životnosť nástroja.

Nízka tepelná vodivosť

BT20 Titanium Plate má relatívne nízku tepelnú vodivosť v porovnaní s inými kovmi. Počas obrábania sa teplo generované v zóne rezu nemôže rýchlo rozptýliť. To spôsobuje výrazné zvýšenie teploty na reznej hrane, čo ďalej zhoršuje problém opotrebovania nástroja. Vysoké teploty môžu tiež viesť k tepelnej deformácii obrobku, čo ovplyvňuje jeho rozmerovú presnosť.

Napríklad pri frézovacích operáciách môže lokalizovaná vysoká teplota spôsobiť nerovnomerné roztiahnutie titánovej platne BT20. Keď sa obrobok po opracovaní ochladí, môže sa zdeformovať alebo zdeformovať. Na vyriešenie problému nízkej tepelnej vodivosti sú nevyhnutné účinné metódy chladenia. Systémy protipovodňového chladenia sa často používajú na odvádzanie tepla z reznej zóny. Chladiace kvapaliny nielen znižujú teplotu, ale aj mazajú proces rezania, čím znižujú trenie medzi nástrojom a obrobkom.

Vysoká pevnosť a húževnatosť

BT20 Titanium Plate je vysoko pevný a húževnatý materiál. To znamená, že na odstránenie materiálu pri obrábaní je potrebná veľká rezná sila. Vysoké rezné sily môžu spôsobiť vychýlenie nástroja, čo vedie k zlej kvalite povrchu a rozmerovým nepresnostiam. Vysoká húževnatosť titánovej platne navyše sťažuje lámanie triesok. Dlhé, súvislé triesky sa môžu zapliesť okolo rezného nástroja, narušiť proces obrábania a potenciálne spôsobiť poškodenie nástroja a obrobku.

Pri vŕtaní môže vysoká pevnosť titánového plechu BT20 spôsobiť zlomenie alebo predčasné opotrebovanie vrtáku. Na zníženie reznej sily sú potrebné špeciálne geometrie vrtákov a rezné parametre. Napríklad vrtáky s väčším vrcholovým uhlom a vyšším uhlom skrutkovice možno použiť na zlepšenie odvodu triesok a zníženie reznej sily. Lamače triesok môžu byť tiež začlenené do konštrukcie nástroja na rozbitie dlhých triesok na menšie, lepšie zvládnuteľné kúsky.

Práca - kalenie Tendencia

BT20 Titanium Plate má silnú tendenciu k vytvrdzovaniu. Keď je materiál vystavený mechanickému namáhaniu počas obrábania, jeho tvrdosť sa v postihnutej oblasti výrazne zvyšuje. Táto pracovná vytvrdzovacia vrstva môže byť veľmi ťažko spracovateľná a môže spôsobiť rýchle opotrebovanie nástroja. Navyše opracovanie - kalenie môže tiež viesť k zvyškovým napätiam v obrobku, čo môže spôsobiť prasknutie alebo zlyhanie dielu počas prevádzky.

Pri brúsiacich operáciách môže byť opracovanie - kalenie BT20 Titanium Plate obzvlášť problematické. Brúsny kotúč sa môže rýchlo otupiť, keď sa snaží odstrániť vytvrdnutú vrstvu. Na zníženie pracovného - kaliaceho efektu je dôležité použiť vhodné rezné parametre. Nižšie rezné rýchlosti a rýchlosti posuvu môžu pomôcť minimalizovať mechanické namáhanie obrobku, čím sa zníži tendencia práce - kalenie.

Porovnanie s inými titánovými doskami

Pre lepšie pochopenie ťažkostí obrábania BT20 Titanium Plate je užitočné porovnať ho s inými titánovými plechmi ako napr.OT4 titánový plech,Gr 5 titánový plechaGr 12 titánový plech.

OT4 Titanium Sheet je komerčne čistý titánový plech. V porovnaní s BT20 Titanium Plate má relatívne nižšiu pevnosť a húževnatosť. V dôsledku toho sa vo všeobecnosti ľahšie obrába. Miera opotrebovania nástroja je nižšia a potrebné rezné sily sú tiež menšie. Titánový plech OT4 má však nižšiu odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti v porovnaní s titánovým plechom BT20, čo obmedzuje jeho použitie v niektorých vysokovýkonných scenároch.

Gr 5 Titanium Sheet, tiež známy ako Ti - 6Al - 4V, je široko používaná zliatina titánu. Má vysokú pevnosť a dobrú odolnosť proti korózii. Podobne ako BT20 Titanium Plate, Gr 5 Titanium Sheet tiež predstavuje problémy pri obrábaní vďaka svojej vysokej chemickej reaktivite, nízkej tepelnej vodivosti a tendencii k vytvrdzovaniu. Špecifické zloženie zliatiny Gr 5 Titanium Sheet však môže viesť k mierne odlišným charakteristikám obrábania. Napríklad môže byť potrebné zodpovedajúcim spôsobom upraviť výber rezného nástroja a parametre rezu.

Gr 12 Titanium Sheet je titánová zliatina s dobrou zvariteľnosťou a odolnosťou proti korózii. V porovnaní s BT20 Titanium Plate má nižšiu pevnosť, vďaka čomu je jeho obrábanie relatívne jednoduchšie. Nemusí však byť vhodný pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a húževnatosť.

Stratégie obrábania

Napriek ťažkostiam pri obrábaní BT20 Titanium Plate je so správnymi stratégiami možné dosiahnuť vysoko kvalitné výsledky obrábania. Tu je niekoľko odporúčaných stratégií obrábania:

• Výber nástroja: Ako už bolo spomenuté, vyberte si rezné nástroje s vysokou chemickou stabilitou a vhodnou geometriou. Pravidelne kontrolujte a vymieňajte opotrebované nástroje, aby ste zabezpečili stálu kvalitu obrábania.
• Optimalizácia rezných parametrov: Zvoľte vhodnú rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbku rezu. Vo všeobecnosti sa uprednostňujú nižšie rezné rýchlosti a rýchlosti posuvu na zníženie reznej sily a tvorby tepla.
• Chladenie a mazanie: Používajte účinné metódy chladenia a mazania na kontrolu teploty a zníženie trenia počas obrábania.
• Upevnenie obrobku: Uistite sa, že titánová doska BT20 je správne upevnená, aby sa zabránilo vibráciám a pohybu počas obrábania. To pomáha zlepšiť rozmerovú presnosť a povrchovú úpravu.

Záver

Obrábanie titánového plechu BT20 je náročná úloha kvôli jeho vysokej chemickej reaktivite, nízkej tepelnej vodivosti, vysokej pevnosti a húževnatosti a tendencii k mechanickému vytvrdzovaniu. Avšak so správnym pochopením týchto ťažkostí a implementáciou vhodných stratégií obrábania je možné tieto výzvy prekonať a vyrábať vysokokvalitné obrábané diely.

Ak máte záujem o kúpu titánovej platne BT20 alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa jej spracovania, neváhajte nás kontaktovať pre ďalšiu diskusiu. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné produkty BT20 Titanium Plate a technickú podporu, aby sme splnili vaše špecifické potreby.

Referencie

• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson.
• Trent, EM a Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.