Hvaða gerðir af sliti ætti að forðast við vinnslu á títanálhlutum?

Hvers vegna títan málmblöndur flýta fyrir sliti á verkfærum

Títan málmblöndur eins og Ti-6Al-4V (Gráður 5) sameina mikinn styrk, lága hitaleiðni og mikla efnahvarfsemi, samsetning sem gerir þær að einni af kröfuhörðustu vinnsluhlutafjölskyldunni í vinnslu. Í samanburði við kolefnisstál, leiðir títan varma um það bil fimm sinnum hægar, þannig að megnið af hitanum sem myndast við fremstu brún helst í verkfærinu. Á sama tíma stuðlar sterk sækni málmblöndunnar í verkfæraefni til lím- og dreifingarsamskipta við verkfæraflísarviðmótið. Að skilja slittegundirnar sem myndast er fyrsta skrefið í átt að því að stjórna þeim.

Helstu slittegundir til að horfa á

Flank Wear

Slit á hliðum kemur fram sem einsleitt slitland á úthreinsunarhlið tækisins, af völdum slípandi nudds á yfirborðið sem unnið er. Það er algengasta og fyrirsjáanlegasta slitformið og það stækkar beint þvermál vélarinnar og rýrir yfirborðsáferð. Venjulega er fylgst með sliti á hliðum gegn takmörkum eins og VB=0.3 mm fyrir frágangsaðgerðir, samkvæmt almennum leiðbeiningum ISO 8688 fyrir prófun á líftíma verkfæra.

Crater Wear

Gígslit myndar íhvolfa dæld á hrífuhliðinni þar sem flísin rennur yfir verkfærið. Í títanvinnslu hraðar hátt staðbundið hitastig dreifingu milli flísarinnar og verkfæraefnisins og dýpkar gíginn hratt. Þegar gígurinn nær skurðbrúninni hrynur brúnin og verkfærið bilar skyndilega og því þarf að skoða slit á gígnum á löngum hlaupum.

Uppbyggður-Uppbrún (BUE)

Vegna þess að títan suðar auðveldlega við verkfæraefni undir þrýstingi og hita getur efni vinnuhlutans loist við skurðbrúnina og myndað uppbyggða-brún. Stöðugt BUE getur verndað brúnina um tíma, en það brotnar reglulega af, tekur lítil brot af verkfærinu með sér og skilur eftir gróft, rifið yfirborð á hlutanum. BUE er sérstaklega algengt við lágan skurðhraða og með ófullnægjandi smurningu.

Notch Wear

Skorslit á sér stað á dýpi-skurðarlínunnar þar sem verkfærið snertir vinnu-hertu yfirborðslag fyrri umferðarinnar. Títanverk-harðnar fljótt, þannig að hakið getur vaxið hratt og valdið brúnum. Notkun blýhorns sem dreifir skurðinum, eða breytilegt skurðardýpt, dregur úr alvarleika skurðarinnar.

Dreifing og efnaslit

Við skurðarhitastig yfir u.þ.b. 800 C flytjast frumeindir á milli verkfærisins og flísarinnar, mýkja yfirborð verkfæranna og flýta fyrir sliti á gíg og hlið. Þessi vélbúnaður útskýrir hvers vegna óhúðuð háhraða stálverkfæri bila fljótt á títan og hvers vegna karbítflokkar með mikla heithörku, eins og ISO K10-K20 einkunnir, standa sig betur.

Hvernig hver slittegund hefur áhrif á gæði hluta

Slitin verkfæri breyta rúmfræði vélbúnaðarins. Slit á hliðum stækkar göt og minnkar þvermál, slit á gígum breytir virku hrífuhorni og eykur skurðkrafta og BUE rífur yfirborðið, sem framleiðir grófleikagildi vel yfir tilgreindu Ra. Í títaníhlutum til geimferða- eða læknisfræðilegra nota, þar sem vikmörk eru +/-0,05 mm eða þéttari, þarf að skipta um verkfæri áður en slit verður sýnilegt auga.

Hagnýtar ráðstafanir til að takmarka slit

Notaðu skarpa, jákvæða-hrífurúmfræði til að lágmarka skurðkrafta og hitamyndun.

Veldu óhúðað eða miðlungs-hitahúðað karbíð (ISO K-flokkur) fyrir flestar títanvinnu; forðast verkfæri sem eru hönnuð fyrir stál.

Haltu skurðhraðanum íhaldssömum - venjulega 30-60 m/mín fyrir Ti-6Al-4V með karbíði - og notaðu stífa uppsetningu.

Berið háþrýstingskælivökva á skurðsvæðið til að stjórna hitastigi og skola flís.

Forðastu dvalar- eða nuddganga, sem mynda hita án þess að fjarlægja efni.

Notaðu klifurfræsingu með lítilli geislamyndun til að draga úr hitastyrk á brúninni.

Eftirlit með sliti í framleiðslu

Í framleiðslu er slit á hliðum kannað með smásjá verkfærasmiðs með skipulögðu millibili og yfirborðsgrófleiki er mældur með sniðmæli til að ná slitáhrifum snemma. Margar CNC vélar fylgjast einnig með snældaálagi; hægfara álagsaukning á stöðugu prógrammi er áreiðanlegt snemma merki um slit. Skráning líftíma verkfæra í hverri lotu gerir vinnsluteyminu kleift að stilla íhaldssamt breytingabil áður en gallar koma fram.

Algengar spurningar

Hvaða slittegund er hættulegast fyrir títanvinnslu?

Gígslit er hættulegast vegna þess að það þróast hratt við háan hita og leiðir til skyndilegs brúnarbrots án þeirrar smám saman viðvörunar sem slit á hliðum gefur.

Hvers vegna myndast uppbyggð-brún oftar á títan en á stáli?

Títan hefur mikla efnahvarfsemi og suðu við verkfæraefni undir þrýstingi og hita, þannig að efni vinnustykkisins festist mun auðveldara við brúnina en með stáli.

Hvaða skurðarhraða er mælt með fyrir Ti-6Al-4V með karbítverkfærum?

Hagnýtt byrjunarsvið er 30-60 m/mín fyrir grófun og allt að 80 m/mín fyrir léttan frágang með húðuðu karbíði, allt eftir stífni vélarinnar og afhendingu kælivökva.

Hvernig veit ég hvenær á að skipta um tól áður en það bilar?

Stilltu slittakmörk á hliðum (til dæmis VB=0.3 mm), fylgstu með þróun snældahleðslu og athugaðu reglulega yfirborðsgrófleika; skiptu um verkfæri við fyrstu merki um aukningu á grófleika.

Hefur kælivökvi áhrif á slit í títanvinnslu?

Já. Háþrýstikælivökvi beint að skurðarsvæðinu fjarlægir hita og flís, dregur úr dreifingarsliti og BUE, sem lengir beinlínis endingu verkfæra.