Като надежден доставчик на титаниеви пръти Gr12 често срещам клиенти, които искат да научат за най-подходящите режещи инструменти за обработка на този специфичен клас титан. Титанът Gr12 е универсална сплав, известна със своята отлична устойчивост на корозия, висока якост и добра заваряемост, което я прави популярен избор в различни индустрии като аерокосмическа, медицинска и химическа обработка. Обработката на титан Gr12 обаче може да бъде предизвикателство поради неговите уникални свойства и изборът на правилните режещи инструменти е от решаващо значение за постигане на ефективни и висококачествени резултати.
Разбиране на предизвикателствата при обработката на титан Gr12
Преди да се задълбочите в подходящите режещи инструменти, важно е да разберете предизвикателствата, свързани с обработката на титан Gr12. Титановите сплави, включително Gr12, имат относително ниска топлопроводимост. Това означава, че по време на процеса на обработка топлината, генерирана от режещия ръб, не се разсейва бързо. В резултат на това режещият ръб може да изпита високи температури, което може да доведе до бързо износване на инструмента, лошо покритие на повърхността и дори счупване на инструмента.
Освен това титановите сплави имат висока химическа реактивност с материалите на режещите инструменти при повишени температури. Това може да доведе до прилепване на титана към режещия инструмент, образувайки изградени ръбове, които влияят на ефективността на рязане и качеството на повърхността на обработваната част. Освен това титанът Gr12 има високо съотношение на якост към тегло, което изисква режещите инструменти да имат достатъчна здравина и издръжливост, за да издържат на силите на рязане.
Подходящи материали за режещи инструменти
Твърдосплавни режещи инструменти
Карбидът е един от най-често използваните материали за режещи инструменти за обработка на титан Gr12. Волфрамовият карбид, по-специално, предлага отлична твърдост и устойчивост на износване. Твърдосплавните инструменти с покритие са още по-ефективни, тъй като покритието осигурява допълнителен слой защита срещу топлина и износване. Например, покритията от титанов нитрид (TiN) могат да намалят триенето и да подобрят устойчивостта на инструмента към адхезия.
Когато използвате твърдосплавни режещи инструменти за титан Gr12, е важно да изберете правилния клас. Финозърнестият карбид обикновено се предпочита, тъй като предлага по-добра якост и устойчивост на износване. Параметрите на рязане, като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане, също трябва да бъдат внимателно регулирани, за да се избегне прегряване на инструмента. Обикновено се препоръчват по-ниска скорост на рязане и умерена скорост на подаване, за да се предотврати прекомерното износване на инструмента.
Режещи инструменти за керамика
Керамичните режещи инструменти са друга възможност за обработка на титан Gr12. Те имат висока твърдост, отлична термична стабилност и ниска химическа реактивност с титан. Керамиката на основата на алуминиев оксид и керамиката на основата на силициев нитрид са два често срещани вида, използвани при обработката на титан.
Керамиката на основата на алуминиев оксид е подходяща за довършителни операции поради способността си да произвежда добро покритие на повърхността. Керамиката на основата на силициев нитрид, от друга страна, е по-подходяща за груби операции, тъй като има по-висока якост и може да издържи на по-големи сили на рязане. Въпреки това, керамичните режещи инструменти са сравнително крехки и изискват внимателно боравене и прецизен избор на параметри на рязане. Високата скорост на рязане и ниската скорост на подаване често се използват при обработка с керамични инструменти, за да се възползват от техните термични свойства и да се намали рискът от счупване на инструмента.
Режещи инструменти от кубичен борен нитрид (CBN).
CBN режещите инструменти са изключително твърди и имат отлична термична стабилност. Те са подходящи за високоскоростна обработка на титан Gr12. CBN инструментите могат да издържат на високи температури на рязане без значително износване, което ги прави идеални за приложения, където се изисква висока производителност.
Режещите инструменти от CBN обаче са сравнително скъпи. Те обикновено се използват за довършителни операции на високопрецизни компоненти или в среди за масово производство, където цената на част може да бъде оправдана от увеличената производителност и живот на инструмента. Когато използвате CBN инструменти, е важно да осигурите правилно прилагане на охлаждащата течност, за да контролирате температурата и да предотвратите термично увреждане на инструмента.
Геометрии на режещи инструменти
Наклонен ъгъл
Наклоненият ъгъл на режещия инструмент играе важна роля при обработката на титан Gr12. Положителният наклонен ъгъл може да намали силата на рязане и да подобри потока на стружките. Въпреки това, за обработка на титан често се предпочита малък положителен наклонен ъгъл или дори нулев наклонен ъгъл. Това е така, защото големият положителен наклонен ъгъл може да направи режещия ръб по-слаб и по-податлив на начупване поради високите сили на рязане и температури, свързани с обработката на титан.
Ъгъл на свобода
Ъгълът на хлабина е важен за предотвратяване на триенето на инструмента в обработваната повърхност. Необходим е достатъчен свободен ъгъл, обикновено между 6° и 12°, за осигуряване на гладко рязане и намаляване на триенето. Това помага да се предотврати генерирането на топлина и износването на инструмента.
Радиус на режещия ръб
Острият режещ ръб обикновено се предпочита за обработка на титан Gr12. Въпреки това, много остър ръб може да бъде крехък и податлив на начупване. Малък радиус на режещия ръб, около 0,01 - 0,03 mm, може да осигури добър баланс между острота и здравина на ръба. Това позволява на инструмента да реже ефективно, като същевременно запазва целостта си по време на процеса на обработка.
Параметри на рязане
Скорост на рязане
Скоростта на рязане е критичен параметър при обработката на титан. За титан Gr12 се препоръчва сравнително ниска скорост на рязане в сравнение с други материали. Точната скорост на рязане зависи от материала на режещия инструмент, геометрията на инструмента и специфичната операция на обработка. За твърдосплавните режещи инструменти скоростта на рязане може да варира от 30 - 60 m/min, докато за керамичните инструменти може да бъде по-висока, до 150 m/min.
Скорост на подаване
Скоростта на подаване трябва да бъде внимателно подбрана, за да се осигури ефективно отстраняване на стружките и добро покритие на повърхността. Обикновено се предпочита умерена скорост на подаване за обработка на титан Gr12. Ако скоростта на подаване е твърде висока, това може да увеличи силата на рязане и да причини прекомерно износване на инструмента. От друга страна, много ниската скорост на подаване може да доведе до ниска производителност. Типичната скорост на подаване за твърдосплавни инструменти при обработка на титан Gr12 е около 0,1 - 0,2 mm/об.
Дълбочина на рязане
Дълбочината на рязане също влияе върху процеса на обработка. Препоръчва се малка до умерена дълбочина на рязане, за да се намали силата на рязане и генерирането на топлина. За груби операции може да се използва дълбочина на рязане от 1 - 3 mm, докато за довършителни операции е по-подходяща дълбочина на рязане от 0,1 - 0,5 mm.
Заключение
Изборът на правилните режещи инструменти и параметри на рязане е от решаващо значение за успешната обработка на титаниеви пръти Gr12. Твърдосплавните, керамичните и CBN режещите инструменти имат своите предимства и са подходящи за различни операции на обработка и производствени изисквания. Чрез разбиране на предизвикателствата на машинната обработка на титан и внимателно избиране на материала на режещия инструмент, геометрията и параметрите на рязане, производителите могат да постигнат висококачествени машинни части с подобрена производителност и живот на инструмента.
Ако сте на пазара за висококачествени титанови пръти Gr12, ние сме тук, за да отговорим на вашите нужди. Предлагаме и широка гама от други продукти от титан, като напрASTM B348 Титаниева лента,ASTM F67 Титаниева лента, иASTM Gr5 титанов прът. Чувствайте се свободни да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични изисквания. Очакваме с нетърпение да си партнираме с вас за нуждите на вашите титаниеви пръти.
Референции
- „Обработка на титанови сплави“, Наръчник на ASM, том 16: Машинна обработка
- „Технология на режещи инструменти за титанови сплави“, Институт за индустриални режещи инструменти
- „Advanced Machining Processes for Titanium Alloys“, Journal of Manufacturing Science and Engineering
