Lastbärande kapningsprocess av titanlegering med intern kylning

Titan är en metall som vi stöter på vid många tillfällen i våra liv. Inom medicin har titan blivit oumbärligt för led- och tandimplantat; I luftfart är bärardelarna tillverkade av titan. Titanlegeringar har samma styrka som stål, men väger bara hälften så mycket och är anmärkningsvärt fjädrande och spröda inte vid låga temperaturer. Under skärningsoperationer kommer emellertid titanlegeringar att avslöja vissa defekter, vilket kommer att leda till ökade bearbetnings- och verktygskostnader.

Titanium

Titanlegering är en mycket dålig värmeledare jämfört med stål, dess koefficient är 10. Under skärprocessen överförs 75% av värmen som genereras av bearbetningen till verktyget och tas inte bort med spånet. För att lösa detta problem måste människor använda ett slags hårdmetallmaterial med hög värmebeständighet och vidta effektiva kylningsåtgärder under bearbetningen. Detta kommer att resultera i användning av en stor mängd kylmedel, företrädesvis vid högt tryck genom huvudaxeln direkt in i skärytan. För kapning av titanlegering har därför ett internt kylbärande verktyg blivit en föredragen produkt.


En annan konsekvens av denna dåliga värmeledningsförmåga hos titanlegeringar är generering av höga temperaturer på skärverktyg. Det producerar kemiska reaktioner som oxidation och diffusion på bladytan.


Genom mycket kall deformation tenderar titan att härda mycket starkt, tredubbla draghållfastheten och minska dess brytkraft med upp till 90%. Tendensen till härdning gör att skärprocessen möter betydande motstånd: skäreggen är benägen att bryta eller skada skärmaterialet. Skärkraften kan reduceras med ett skarpt blad och därigenom uppnå en viss kompensation, men denna åtgärd bör inte vara överdriven, annars blir bladet för bräckligt.


Många av komponenterna som används inom flygindustrin är gjorda av gjutna titanlegeringar. Ythårdheten hos dessa delar är inte enhetlig, så belastningsnivån för det transponerande bladet är oförutsägbar. Ceratizit, med en speciell värmebeständig beläggningskomposit som kallas hyperbeläggning, löser detta problem väl. Bakom den lurar ett ISO P- och M35-hårdmetallmaterial och en beläggning designad för sådana applikationer. Den nya hårda metallen kallas CTP5240.


Detta material är ett slags hårdmetallmaterial med medelhög korn med hög värmebeständighet. Den kombinerar hög slitstyrka, tillräcklig flexibilitet och hög värmebeständighet. Beläggning gör att arbetsstycket material såsom oxidation och diffusion av kemisk reaktionstrend avsevärt försvagas, det har utmärkta friktionsegenskaper, termisk stabilitet, hög hårdhet.


Samtidigt producerar denna beläggning också ett effektivt termiskt skyddande skikt som skyddar hårda metallmaterial från för tidigt slitage vid högre skärhastigheter. Dessutom har beläggningsmaterialet genomgått en speciell ytbehandling, det kan uppnå en mycket slät skäryta, vilket kraftigt kan minska friktionskoefficienten i skärprocessen.


I form av CTP5240-bladet har Ceratizit uppnått en hög, skarp design. Denna geometri möjliggör bra skärresultat vid låga skärkrafter och tryck. Därför kan bearbetningstemperaturen hållas på 200 ~ 250 ℃ under lång tid. Andra egenskaper hos bladet är att det också har en god skärform och effektiv spånutladdning. Denna geometri bidrar till effektivt borttagning av spån genom att ha en bra skärprofil, eftersom mängden spån alltid hålls låg. På grund av den goda kombinationen av geometri och materialvariation, skärhastighet på 120 m / min, kan matning på 0,12 mm och axiellt skärande djup på 6 mm uppnås under grovbearbetning.