Antes, alguns clientes consultavam sobre a liga de titânio e pensavam que o processamento da liga de titânio era particularmente problemático.Agora, colegas do Departamento de Tecnologia da RSM compartilharão com vocês por que achamos que a liga de titânio é um material difícil de processar?Devido à falta de compreensão profunda de seu mecanismo e fenômeno de processamento.
1. Fenômenos físicos do processamento de titânio
A força de corte da liga de titânio é apenas ligeiramente superior à do aço com a mesma dureza, mas o fenômeno físico do processamento da liga de titânio é muito mais complexo do que o do processamento do aço, o que faz com que o processamento da liga de titânio enfrente grandes dificuldades.
A condutividade térmica da maioria das ligas de titânio é muito baixa, apenas 1/7 do aço e 1/16 do alumínio.Portanto, o calor gerado no processo de corte da liga de titânio não será rapidamente transferido para a peça ou levado pelos cavacos, mas será concentrado na área de corte, e a temperatura gerada pode chegar a 1000 ℃ ou superior, de modo que a ponta da ferramenta possa desgastar-se rapidamente, rachar e gerar tumores de acúmulo de cavacos.A aresta de corte rapidamente desgastada também pode gerar mais calor na área de corte, encurtando ainda mais a vida útil da ferramenta.
A alta temperatura produzida no processo de corte também destrói a integridade superficial das peças de liga de titânio, levando ao declínio da precisão geométrica das peças e ao surgimento do fenômeno de endurecimento por trabalho que reduz seriamente sua resistência à fadiga.
A elasticidade da liga de titânio pode ser benéfica para o desempenho das peças, mas no processo de corte, a deformação elástica da peça é um motivo importante para a vibração.A pressão de corte faz com que a peça “elástica” se separe da ferramenta e se recupere, de modo que o atrito entre a ferramenta e a peça seja maior que o efeito de corte.O processo de fricção também gera calor, o que agrava a baixa condutividade térmica das ligas de titânio.
Este problema torna-se cada vez mais sério ao usinar peças com paredes finas ou em formato de anel que são facilmente deformadas.Não é fácil usinar peças de liga de titânio de paredes finas com a precisão dimensional esperada.À medida que o material da peça é empurrado pela ferramenta, a deformação local da parede fina excede a faixa elástica e ocorre deformação plástica, e a resistência e a dureza do material no ponto de corte aumentam significativamente.Neste momento, a velocidade de corte originalmente determinada ficará muito alta, causando ainda mais desgaste acentuado da ferramenta.
O “calor” é o “culpado” da liga de titânio difícil de processar!
2. Dicas de processo para processamento de liga de titânio
Com base na compreensão do mecanismo de processamento da liga de titânio, combinado com a experiência anterior, o principal know-how tecnológico para o processamento da liga de titânio é o seguinte:
(1) A lâmina com geometria de ângulo positivo é usada para reduzir a força de corte, o calor de corte e a deformação da peça.
(2) Mantenha uma alimentação estável para evitar o endurecimento da peça de trabalho.A ferramenta deve estar sempre no estado de alimentação durante o processo de corte.A quantidade de corte radial ae durante o fresamento deve ser de 30% do raio.
(3) Fluido de corte de alta pressão e grande fluxo é usado para garantir a estabilidade térmica do processo de usinagem e evitar a deterioração da superfície da peça de trabalho e danos à ferramenta devido à temperatura excessiva.
(4) Mantenha a lâmina afiada.A ferramenta cega é a causa do acúmulo de calor e do desgaste, o que simplesmente leva à falha da ferramenta.
(5) Na medida do possível, deve ser processado no estado macio da liga de titânio.À medida que o material se torna mais difícil de processar após o endurecimento, o tratamento térmico melhora a resistência do material e aumenta o desgaste da lâmina.
(6) Use um raio de arco de ponta de ferramenta grande ou chanfro para cortar e coloque o máximo possível de lâminas no corte.Isto pode reduzir a força de corte e o calor em cada ponto e evitar danos locais.No fresamento de liga de titânio, a velocidade de corte tem grande influência na vida útil da ferramenta vc, seguida pelo corte radial (profundidade de fresamento) ae.
3. Lidar com problemas de processamento de titânio da lâmina
O desgaste da ranhura da lâmina durante o processamento da liga de titânio é o desgaste local da parte traseira e frontal ao longo da profundidade de corte, que geralmente é causado pela camada de endurecimento deixada pelo processamento anterior.A reação química e a difusão do material da ferramenta e da peça em temperaturas de processamento superiores a 800 ℃ também são uma das razões para a formação de desgaste da ranhura.À medida que as moléculas de titânio da peça se acumulam na frente da lâmina durante o processamento, elas são “soldadas” à lâmina sob alta pressão e alta temperatura, formando um tumor de acúmulo de cavacos.Quando o cavaco acumulado é removido da lâmina, o revestimento de metal duro da lâmina é removido.Portanto, o processamento da liga de titânio requer materiais de lâmina especiais e formas geométricas.
Horário da postagem: 27 de setembro de 2022