Por que pensamosliga de titânioé um material difícil de processar? Porque não temos uma compreensão profunda do seu mecanismo de processamento e fenômenos.
1. Fenômenos físicos do processamento de titânio
A força de corte durante o processamento da liga de titânio é apenas ligeiramente superior à do aço com a mesma dureza, mas o fenômeno físico do processamento da liga de titânio é muito mais complicado do que o do processamento do aço, o que faz com que o processamento da liga de titânio enfrente grandes dificuldades.
Por que achamos que a liga de titânio é um material difícil de processar? Devido à falta de compreensão do seu mecanismo de processamento
A condutividade térmica da maioria das ligas de titânio é muito baixa, apenas 1/7 do aço e 1/16 do alumínio. Portanto, o calor gerado durante o corte da liga de titânio não será transferido rapidamente para a peça ou levado pelos cavacos, mas se acumulará na área de corte. A temperatura gerada pode chegar a 1,000 grau ou mais, fazendo com que a aresta de corte da ferramenta se desgaste, quebre e gere aresta postiça rapidamente, e a lâmina desgastada gerará rapidamente mais calor no corte área, encurtando ainda mais a vida útil da ferramenta.
A alta temperatura gerada durante o processo de corte também destrói a integridade superficial das peças de liga de titânio, resultando em uma diminuição na precisão geométrica das peças e em um fenômeno de endurecimento por trabalho que reduz seriamente sua resistência à fadiga.
A elasticidade das ligas de titânio pode ser benéfica para o desempenho das peças, mas durante o processo de corte, a deformação elástica da peça é uma importante causa de vibração. A pressão de corte faz com que a peça "elástica" saia da ferramenta e salte, de modo que o atrito entre a ferramenta e a peça seja maior do que a ação de corte. O processo de fricção também gera calor, o que agrava a baixa condutividade térmica das ligas de titânio.
Este problema é mais sério ao processar peças de paredes finas ou em forma de anel que são fáceis de deformar. Não é fácil processar peças de paredes finas de liga de titânio com a precisão dimensional esperada. Porque à medida que o material da peça é empurrado pela ferramenta, a deformação local da parede fina excedeu a faixa elástica e produz deformação plástica, e a resistência do material e a dureza da ponta de corte aumentam significativamente. Neste momento, o processamento de acordo com a velocidade de corte originalmente determinada torna-se muito alto, causando ainda mais rápido desgaste da ferramenta.
O “calor” é o “culpado” da dificuldade no processamento de ligas de titânio!
2. Dicas de processamento para processamento de liga de titânio
Com base na compreensão do mecanismo de processamento de ligas de titânio e na experiência anterior, as principais dicas de processo para processamento de ligas de titânio são as seguintes:
(1) Use uma lâmina com geometria de ângulo positivo para reduzir a força de corte, o calor de corte e a deformação da peça.
(2) Mantenha um avanço constante para evitar o endurecimento da peça. A ferramenta deve estar sempre no estado de avanço durante o processo de corte. A profundidade de corte radial ae durante o fresamento deve ser 30% do raio.
(3) Use fluido de corte de alta pressão e alto fluxo para garantir a estabilidade térmica do processo de processamento e evitar degeneração da superfície e danos à ferramenta devido à temperatura excessiva.
(4) Mantenha o fio da lâmina afiado. Ferramentas rombas são a causa do acúmulo de calor e do desgaste, o que pode facilmente levar à falha da ferramenta.
(5) Processe a liga de titânio no estado mais macio possível, porque o material se torna mais difícil de processar após o endurecimento. O tratamento térmico aumenta a resistência do material e aumenta o desgaste da lâmina.
(6) Use um raio de ponta de ferramenta grande ou chanfro para cortar e colocar o máximo possível da lâmina no corte. Isto pode reduzir a força de corte e o calor em cada ponto e evitar danos locais. No fresamento de liga de titânio, a velocidade de corte tem o maior impacto na vida útil da ferramenta vc entre todos os parâmetros de corte, seguida pela profundidade de corte radial ae.
3. Resolva o problema de processamento de titânio da lâmina
O desgaste da ranhura da lâmina que ocorre durante o processamento da liga de titânio é o desgaste local na parte traseira e frontal ao longo da direção da profundidade de corte. Muitas vezes é causado pela camada endurecida deixada pelo processamento anterior. A reação química e a difusão entre a ferramenta e o material da peça a uma temperatura de processamento superior a 800 graus também é uma das razões para a formação de desgaste da ranhura. Porque durante o processamento, as moléculas de titânio da peça se acumulam na frente da lâmina e "soldam-se" à lâmina sob alta pressão e alta temperatura para formar uma aresta postiça. Quando a aresta postiça é removida da lâmina, o revestimento de carboneto da lâmina é removido. Portanto, o processamento da liga de titânio requer materiais e geometrias especiais da lâmina.
4. Estrutura da ferramenta adequada para processamento de titânio
O foco do processamento da liga de titânio é o calor. Uma grande quantidade de fluido de corte de alta pressão deve ser pulverizada na aresta de corte de maneira oportuna e precisa para remover rapidamente o calor. Existem estruturas exclusivas de fresas no mercado específicas para processamento de ligas de titânio.
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