Usindikaji wa Titanium: mali ya awali ya nyenzo, ugumu na aina za usindikaji, kanuni ya uendeshaji, mbinu na mapendekezo ya wataalamu

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 14:03

Leo kuna kundi la metali ambalo ni muhimu kuunda hali maalum kabla ya kuanza kufanya kazi navyo. Machining titanium iko katika aina hii ya kazi. Ugumu na vipengele vyote vya mchakato ni kutokana na ukweli kwamba nyenzo hii ina sifa ya kuongezeka kwa ugumu.

Maelezo

Titanium ina sifa ya kuwa na nguvu nyingi, kuwa na rangi ya fedha na pia kustahimili mchakato wa kutu. Kutokana na ukweli kwamba filamu ya TiO_{2 inaundwa juu ya uso wa chuma, ina upinzani mzuri kwa mvuto wote wa nje. Ushawishi tu wa vitu ambavyo vina alkali katika muundo wao vinaweza kuathiri vibaya mali ya titani. Inapogusana na kemikali hizi, malighafi hupoteza sifa zake za uimara.}

Kwa sababu ya nguvu ya juu ya bidhaa, wakati wa kugeuza titani, ni muhimu kutumia chombo cha aloi ngumu zaidi na hali zingine maalum wakati wa kufanya kazi kwenye lathe ya CNC.

Ninapaswa kuzingatia nini ninapochakata?

Ikiwa ni muhimu kufanya kazi na titani, sifa zifuatazo lazima zizingatiwe:

• Ya kwanza inashikamana. Kuchimba madini ya titani kwa kutumia lathe hutengeneza halijoto ya juu, na kusababisha nyenzo kuyeyuka na kushikamana na zana ya kukata.
• Wakati wa kuchakata, vumbi laini litakalotawanywa pia hutokea. Inaweza kulipuka, na kwa hivyo ni muhimu sana kufuata kwa uangalifu kanuni zote za usalama wakati wa operesheni.
• Ili kutekeleza mchakato wa kukata ubora wa juu wa metali nzito kama hiyo, chombo kinahitajika ambacho kinaweza kutoa hali ifaayo.
• Ni muhimu pia kuchagua zana maalum ya kukata kwa sababu titani ina sifa ya upitishaji wa chini wa mafuta.

Baada ya usindikaji wa titani kukamilika, sehemu iliyomalizika huwashwa moto, na kisha inaruhusiwa kupoa kwenye hewa wazi. Kwa hivyo, filamu ya kinga huundwa kwenye uso wa nyenzo, ambayo ilielezwa hapo juu.

Uainishaji wa mbinu za uchakataji

Ili kukata malighafi kama hiyo, zana maalum inahitajika, pamoja na lathe ya CNC. Mchakato wenyewe umegawanywa katika shughuli kadhaa, ambayo kila moja inafanywa kulingana na teknolojia yake.

Kuhusu shughuli zenyewe, zinaweza kuwa za kimsingi, za kati au za awali.

Unapochakata titani kwenye mashine, unahitaji kukumbuka kuwa mtetemo hutokea kwa wakati huu. Ili kwa sehemuIli kutatua tatizo hili, unaweza kufunga workpiece kwa njia ya hatua nyingi, na pia uifanye karibu na spindle iwezekanavyo. Ili kupunguza ushawishi wa joto kwenye mchakato wa machining, inashauriwa kutumia vipandikizi vya carbudi vya nafaka zisizofunikwa na viingizi maalum vya PVD. Hapa inafaa kulipa kipaumbele kwa ukweli kwamba wakati wa usindikaji wa titani kwa kukata, kutoka 85 hadi 90% ya nishati yote itabadilishwa kuwa joto, ambalo litafyonzwa na chips, kazi ya kusindika, wakataji na kioevu. ambayo imekusudiwa kupozwa. Kwa kawaida halijoto katika eneo la kazi hufikia nyuzi joto 1000-1100.

Rekebisha vigezo vya uchakataji

Wakati wa kuchakata nyenzo nzito kama hii, kuna vigezo vitatu kuu vya kuzingatia:

• kurekebisha pembe ya zana ya kufanya kazi;
• kiwango cha malisho;
• kupunguza kasi.

Ukirekebisha vigezo hivi, unaweza kuvitumia kubadilisha halijoto ya kuchakata. Chini ya hali tofauti za uchakataji, vigezo tofauti vya sifa hizi huzingatiwa.

Kwa matibabu ya awali na kata ya safu ya juu hadi 10 mm, posho ya mm 1 inaruhusiwa. Kufanya kazi katika hali hii, vigezo vifuatavyo kawaida huwekwa. Kwanza, angle ya kurekebisha ni kutoka 3 hadi 10 mm, na pili, kiwango cha kulisha ni kutoka 0.3 hadi 0.8 mm, na kasi ya kukata imewekwa 25 m / min.

Toleo la kati la usindikaji wa titani linahusisha kukata safu ya juu kutoka 0.5 hadi 4 mm, pamoja na uundaji wa safu sawa ya posho ya 1 mm. Pembe ya kurekebisha 0.5-4 mm, mwelekeo wa malisho 0.2-0,5 mm, kasi ya mlisho 40-80 m/dak.

Chaguo kuu la usindikaji ni kuondolewa kwa safu ya 0.2-0.5 mm, pamoja na kuondolewa kwa posho. Kasi ya kufanya kazi ni 80-120 m/min, pembe ya kurekebisha ni 0.25-0.5 mm, na kiwango cha kulisha ni 0.1-0.4 mm.

Pia ni muhimu sana kutambua hapa kwamba usindikaji wa titani kwenye vifaa vile daima hufanywa tu wakati emulsion maalum ya baridi hutolewa. Dutu hii hutolewa kwa shinikizo kwa chombo cha kufanya kazi. Hii ni muhimu ili kuunda hali ya joto ya kawaida ya uendeshaji.

Zana ya kuchakata

Mahitaji ya zana ya usindikaji nyenzo ni ya juu sana. Mara nyingi, usindikaji wa titani na aloi hufanywa kwa kutumia vipandikizi ambavyo vina vichwa vinavyoweza kutolewa, na vimewekwa kwenye mashine za CNC. Wakati wa operesheni, chombo cha kufanya kazi kinakabiliwa na kuvaa kwa abrasive, wambiso na kuenea. Uangalifu hasa unapaswa kulipwa ili kuenea kwa kuvaa, kwa kuwa wakati huu mchakato wa kufutwa kwa nyenzo zote za kukata na tupu ya titani hufanyika. Michakato hii hutumika zaidi ikiwa halijoto iko katika nyuzi joto 900 hadi 1200.

Mahitaji ya zana

Kipengele cha uchakataji wa titani pia ni kwamba inahitajika kuchagua zana ya kufanya kazi kulingana na aina ya utendakazi iliyochaguliwa.

Ili kufanya kazi katika hali ya tangulizi, vichochezi vinavyotumika sana ni iC19 ya mviringo au mraba. Sahani hizi zimetengenezwa kwa aloi maalum, ambayo imetiwa alama ya H13A na haina kupaka.

Ili kufanikiwa kuchakata titani kwa njia ya kati, tayari ni muhimu kutumia vichochezi vya duara pekee kutoka kwa aloi sawa H13A au kutoka aloi GC1155 yenye mipako ya PDV.

Kwa njia inayowajibika zaidi, ya msingi ya usindikaji, pua za duara zilizo na kingo za kusaga hutumiwa, ambazo zimetengenezwa kwa aloi H13A, GC 1105, CD 10.

Ni muhimu kuongeza kwamba wakati wa kutengeneza lathe za CNC, mkengeuko mdogo kabisa kutoka kwa umbo la sehemu ambayo ilibainishwa katika sheria na masharti inaruhusiwa. Mara nyingi, vipengee vilivyotengenezwa kwa aloi kama hiyo havina mikengeuko kutoka kwa kawaida hata kidogo.

Tatizo kuu la uchakataji

Tatizo kuu lililokumbana na uchakataji wa malighafi hii ni kubandika na kukwaruza kwenye zana. Kwa sababu hii, matibabu ya joto ya titani ni ngumu sana. Aidha, matatizo mengi yanasababishwa na ukweli kwamba chuma kina conductivity ya chini sana ya mafuta. Kwa sababu ya ukweli kwamba metali zingine hupinga joto dhaifu zaidi, wakati wa kuwasiliana na titani, mara nyingi huunda aloi. Hii ndiyo sababu kuu ya kuvaa haraka kwa chombo. Ili kupunguza kwa kiasi fulani scuffing na sticking, pamoja na kuelekeza baadhi ya joto zinazozalishwa, wataalam wanapendekeza kufanya yafuatayo:

• Kwanza, lazima utumie kipozezi;
• pili, wakati wa kunoavifaa vya kazi, kwa mfano, zana kutoka kwa nyenzo sawa za jukumu kizito zinapaswa kutumika;
• tatu, wakati wa kuchakata malighafi kwa vikataji, kasi hupunguzwa sana ili kupunguza joto.

Oxidation na nitriding ya titanium

Inafaa kuanza na titanium nitriding, kwa kuwa aina hii ya matibabu ni ngumu zaidi kuliko oxidation. Mchakato wa kiteknolojia ni kama ifuatavyo. Bidhaa ya titani inapokanzwa hadi digrii 850-950 Celsius, baada ya hapo sehemu lazima iwekwe kwenye mazingira yenye gesi safi ya nitrojeni kwa siku kadhaa. Baada ya hayo, filamu ya nitridi ya titani huundwa juu ya uso wa kipengele, kutokana na athari za kemikali ambazo zitafanyika wakati wa siku hizi. Ikiwa kila kitu kilikwenda vizuri, basi filamu ya rangi ya dhahabu itaonekana kwenye titani, ambayo itatofautishwa na kuongezeka kwa nguvu na upinzani wa abrasion.

Kuhusu uwekaji oksidi wa titani, njia hiyo ni ya kawaida sana na inatumika, kama ile ya awali, ya matibabu ya joto ya titani. Mwanzo wa mchakato sio tofauti na nitriding, sehemu lazima iwe moto kwa joto la digrii 850 Celsius. Lakini mchakato wa baridi haufanyiki hatua kwa hatua na kwa kati ya gesi, lakini kwa ghafla na kwa matumizi ya kioevu. Kwa hivyo, inawezekana kupata filamu juu ya uso wa titani, ambayo itakuwa imara kushikamana nayo. Uwepo wa aina hii ya filamu kwenye uso husababisha kuongezeka kwa nguvu na upinzani wa abrasion kwa mara 15-100.

Sehemu za kuunganisha

Katika hali nyingine, bidhaa za titani ni sehemu ya kubwamiundo. Hii inapendekeza kwamba kuna haja ya kuunganisha nyenzo tofauti.

Ili kuunganisha bidhaa kutoka kwa malighafi hii, njia kuu nne hutumiwa. Ya kuu ni kulehemu, brazing pia hutumiwa, njia ya uunganisho wa mitambo inayohusisha matumizi ya rivets na uhusiano wa bolted Hadi sasa, njia kuu ya usindikaji wa kuunganisha bidhaa katika muundo mmoja ni kulehemu katika mazingira ya gesi ya inert au fluxes maalum isiyo na oksijeni..

Kama kwa soldering, njia hii inatumika tu ikiwa kulehemu haiwezekani au haiwezekani. Utaratibu huu ni ngumu na baadhi ya athari za kemikali zinazotokea kama matokeo ya soldering. Ili kufanya muunganisho wa kiufundi na bolts au rivets, utahitaji pia kutumia nyenzo maalum.