Fen?menos físicos no processamento de titanio

A for?a de corte da liga de titanio é apenas ligeiramente superior à do a?o com a mesma dureza, mas o fen?meno físico do processamento da liga de titanio é muito mais complexo que o do processamento do a?o, o que faz com que o processamento da liga de titanio enfrente grandes dificuldades.

A maioria das ligas de titanio possui condutividade térmica muito baixa, apenas 1/7 de a?o e 1/16 de alumínio. Portanto, o calor gerado no processo de corte da liga de titanio n?o será transferido para a pe?a de trabalho ou retirado pelos cavacos, mas reunido na área de corte, a temperatura gerada pode ser t?o alta quanto 1000 ℃ ou superior, o que torna o corte as bordas da ferramenta desgastam, racham e geram tumores de cavacos rapidamente, e a borda de corte gasta aparece rapidamente, o que faz com que a área de corte gere mais calor, reduzindo ainda mais a vida útil da ferramenta.

A alta temperatura produzida no processo de corte destrói a integridade da superfície das pe?as de liga de titanio ao mesmo tempo, o que leva à diminui??o da precis?o geométrica das pe?as e ao fen?meno de endurecimento do trabalho que reduz seriamente sua resistência à fadiga.

A elasticidade da liga de titanio pode ser benéfica para o desempenho das pe?as, mas no processo de corte, a deforma??o elástica da pe?a é um importante motivo de vibra??o. A press?o de corte faz com que a pe?a “elástica” saia da ferramenta e recue, de modo que o atrito entre a ferramenta e a pe?a seja maior que o efeito de corte. O processo de fric??o também produz calor, o que agrava o problema da baixa condutividade térmica da liga de titanio.

Ao usinar pe?as de paredes finas ou em forma de anel, esse problema é mais sério. N?o é fácil processar pe?as de paredes finas de liga de titanio com a precis?o dimensional esperada. Como quando o material da pe?a é empurrado pelo cortador, a deforma??o local da parede fina excede a faixa elástica, resultando em deforma??o plástica, e a resistência e dureza do material do ponto de corte aumentam significativamente. Nesse momento, de acordo com a velocidade de corte originalmente determinada, a usinagem se torna muito alta, o que leva a um desgaste acentuado da ferramenta.

“Calor” é o “culpado” da liga de titanio difícil de processar!

Conhecimento tecnológico do processamento de ligas de titanio

Com base no entendimento do mecanismo de processamento da liga de titanio e na experiência anterior, o principal know-how do processamento da liga de titanio é o seguinte:

(1) A lamina com geometria de angulo positivo é usada para reduzir a for?a de corte, o calor de corte e a deforma??o da pe?a.

(2) Mantenha alimenta??o constante para evitar o endurecimento da pe?a. Durante o processo de corte, a ferramenta deve sempre estar no estado de alimenta??o. A quantidade de corte radial AE deve ser 30% do raio.

(3) Alta press?o e fluido de corte de grande fluxo s?o usados para garantir a estabilidade térmica do processo de usinagem e evitar a degenera??o da superfície e danos à ferramenta devido à alta temperatura.

(4) Manter a borda da lamina nítida e sem corte é a causa do acúmulo e desgaste de calor, o que é fácil de levar à falha da ferramenta.

(5) Pode ser processado no estado mais suave da liga de titanio, tanto quanto possível, porque o material se torna mais difícil de processar após o endurecimento, o tratamento térmico melhora a resistência do material e aumenta o desgaste da lamina.

(6) Use um raio grande da ponta ou chanfro para cortar e tente colocar mais laminas no corte. Isso pode reduzir a for?a de corte e o calor em cada ponto e evitar danos locais. Na fresagem de liga de titanio, a velocidade de corte tem maior influência na vida útil da ferramenta VC, seguida pelo corte radial (profundidade de fresagem) AE.

Partindo da lamina para resolver o problema do processamento de titanio

O desgaste do sulco da lamina na usinagem de ligas de titanio é o desgaste local das costas e da frente ao longo da dire??o da profundidade de corte, que muitas vezes é causado pela camada de endurecimento deixada pela usinagem anterior. A rea??o química e difus?o da ferramenta de corte e do material da pe?a de trabalho na temperatura de processamento acima de 800 ℃ também é uma das raz?es para a forma??o do desgaste da ranhura. Porque no processo de usinagem, as moléculas de titanio da pe?a se acumulam na frente da lamina, e “soldam” à lamina sob alta press?o e alta temperatura, formando tumor de acre??o de cavacos. Quando o acúmulo de cavacos é removido da lamina, o revestimento de carboneto cimentado da lamina é removido. Portanto, s?o necessários materiais e geometrias especiais da lamina para o processamento da liga de titanio.

Estrutura da ferramenta adequada para usinagem de titanio

O foco da usinagem de liga de titanio é o calor. Uma grande quantidade de fluido de corte de alta press?o deve ser pulverizada na ponta de corte em tempo hábil e com precis?o para remover o calor rapidamente. Existe uma estrutura única de fresa usada especialmente para o processamento de ligas de titanio no mercado.