Какви режещи инструменти се използват за плочи от титанова сплав?

Плочите от титанова сплав са известни с изключителното си съотношение на якост към тегло, устойчивост на корозия и висока температура, което ги прави популярен избор в различни индустрии като космическата, автомобилната и медицината. Като надежден доставчик на плочи от титаниева сплав разбирам важността на използването на правилните режещи инструменти, за да се осигури ефективна и прецизна обработка на тези високопроизводителни материали. В тази публикация в блога ще разгледам различните типове режещи инструменти, използвани за плочи от титанови сплави, и ще дам представа за техните приложения и предимства.

Предизвикателства при обработката на плочи от титанова сплав

Преди да се задълбочите в режещите инструменти, важно е да разберете предизвикателствата, свързани с обработката на плочи от титанова сплав. Титановите сплави имат ниска топлопроводимост, което означава, че топлината, генерирана по време на рязане, има тенденция да се натрупва в режещия ръб, което води до бързо износване на инструмента. В допълнение, титаниевите сплави са силно реактивни с материалите на режещите инструменти при високи температури, което може да причини натрупан ръб (BUE) и адхезия, което допълнително намалява живота на инструмента. Освен това високата якост и издръжливост на титановите сплави изискват режещи инструменти с висока сила на рязане и отлична устойчивост на износване.

Видове режещи инструменти за плочи от титанови сплави

Твърдосплавни режещи инструменти

Твърдосплавните режещи инструменти са едни от най-често използваните инструменти за обработка на плочи от титанови сплави. Карбидът е твърд и устойчив на износване материал, направен от частици волфрамов карбид, свързани заедно с метално свързващо вещество, обикновено кобалт. Твърдосплавните режещи инструменти предлагат няколко предимства за обработка на титанови сплави, включително високи скорости на рязане, отлична устойчивост на износване и добра термична стабилност.

• Твърдосплавни крайни фрези: Твърдосплавните крайни фрези са идеални за високоскоростни операции на фрезоване на плочи от титанова сплав. Предлагат се в различни геометрии, като квадратен край, сферичен край и радиус на ъгъла, за да отговарят на различни изисквания за обработка. Твърдосплавните челни фрези могат да постигнат високи скорости на отнемане на материал и да произведат гладка повърхност.
• Карбидни вложки: Твърдосплавните пластини се използват при струговане, фрезоване и пробиване на плочи от титанова сплав. Те са проектирани да бъдат сменяеми, което намалява разходите за инструменти и времето за престой. Карбидните пластини се предлагат в различни степени и покрития за оптимизиране на производителността при различни условия на обработка. Например, покрити карбидни вложки с покрития от титанов нитрид (TiN), титанов карбонитрид (TiCN) или алуминиев титанов нитрид (AlTiN) могат да подобрят устойчивостта на износване и да намалят триенето.

Режещи инструменти за керамика

Керамичните режещи инструменти са друга възможност за обработка на плочи от титанова сплав. Керамичните материали, като алуминиев оксид (Al2O3) и силициев нитрид (Si3N4), предлагат отлична твърдост, устойчивост на износване и термична стабилност. Керамичните режещи инструменти могат да работят при по-високи скорости на рязане от карбидните инструменти, което може значително да увеличи производителността.

• Керамични вложки от алуминиев оксид: Керамичните вложки от алуминиев оксид са подходящи за груби и довършителни операции на плочи от титанова сплав. Те имат висока твърдост и устойчивост на износване, което ги прави способни да издържат на високи сили на рязане и температури. Керамичните вложки от алуминиев оксид обикновено са покрити с тънък слой от титанов нитрид или други материали, за да се подобри работата им.
• Керамични вложки от силициев нитрид: Керамичните вложки от силициев нитрид са по-здрави и устойчиви на счупване от керамичните вложки от алуминиев оксид. Те често се използват за високоскоростна обработка на плочи от титанови сплави, особено в приложения, където прекъсванията са често срещани. Керамичните вложки от силициев нитрид могат да постигнат високи скорости на отстраняване на материала и да произведат добро покритие на повърхността.

Режещи инструменти от кубичен борен нитрид (CBN).

Кубичният борен нитрид (CBN) е синтетичен свръхтвърд материал, който е на второ място след диаманта по твърдост. CBN режещите инструменти са изключително устойчиви на износване и могат да работят при много високи скорости на рязане и температури. CBN режещите инструменти обикновено се използват за довършителни операции върху плочи от титанова сплав, където се изисква висока точност и качество на повърхността.

• CBN вложки: CBN вложките се използват при струговане и фрезоване на плочи от титанова сплав. Те се предлагат в различни геометрии и степени, за да отговарят на различни изисквания за обработка. CBN пластините могат да постигнат отлична повърхностна обработка и точност на размерите, дори при високи скорости на рязане.

Избор на правилния режещ инструмент

При избора на режещ инструмент за плочи от титанова сплав трябва да се вземат предвид няколко фактора, включително вида на обработката, материала на титановата сплав, условията на рязане и желаното покритие на повърхността. Ето някои насоки, които ще ви помогнат да изберете правилния режещ инструмент:

• Операция по обработка: Различните операции по обработка, като струговане, фрезоване, пробиване и шлифоване, изискват различни видове режещи инструменти. Например операциите по струговане обикновено използват твърдосплавни вложки или CBN вложки, докато операциите по фрезоване могат да използват твърди твърдосплавни челни фрези или керамични вложки.
• Материал от титанова сплав: Видът титаниева сплав, която се обработва, също може да повлияе на избора на режещ инструмент. Някои титанови сплави, като напрGr7 Титаниева плоча,Gr5 Титаниева плоча, иGr23 Титаниева плоча, имат различни механични свойства и характеристики на обработка. Например, титанова сплав Gr5 (Ti-6Al-4V) е една от най-широко използваните титанови сплави, но може да бъде по-трудна за обработка от някои други сплави поради високата си якост и издръжливост.
• Условия на рязане: Условията на рязане, като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане, също играят важна роля при избора на правилния режещ инструмент. По-високите скорости на рязане и подаване могат да увеличат производителността, но също така генерират повече топлина и износване на режещия инструмент. Следователно е важно да се оптимизират условията на рязане, за да се балансират производителността и живота на инструмента.
• Повърхностно покритие: Желаното повърхностно покритие на обработвания детайл също може да повлияе на избора на режещ инструмент. Например довършителните операции обикновено изискват режещи инструменти с остри ръбове и фина геометрия за постигане на гладка повърхност.

Заключение

В заключение, изборът на правилния режещ инструмент е от решаващо значение за ефективната и прецизна обработка на плочи от титанова сплав. Твърдосплавните режещи инструменти, керамичните режещи инструменти и CBN режещите инструменти са жизнеспособни опции, всяка със своите предимства и ограничения. Като вземете предвид вида на обработката, материала на титановата сплав, условията на рязане и желаното покритие на повърхността, можете да изберете най-подходящия режещ инструмент за вашето приложение.

Като доставчик на плочи от титанова сплав, аз се ангажирам да предоставям висококачествени продукти и техническа поддръжка на нашите клиенти. Ако имате някакви въпроси относно машинната обработка на плочи от титанова сплав или се нуждаете от помощ при избора на правилните режещи инструменти, моля не се колебайте да се свържете с мен за по-нататъшно обсъждане и преговори за доставка.

Референции

• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технология. Пиърсън Прентис Хол.
• Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт-Хайнеман.
• Шоу, MC (2005). Принципи на рязане на метал. Oxford University Press.