Mar 04, 2025

چرا تیتانیوم یک ماده ماشین دشوار است: یک تحلیل از منظر خاصیت مواد

پیام بگذارید

از منظر خواص حرارتی ، هدایت حرارتی اکثر آلیاژهای تیتانیوم بسیار کم است ، تنها 1/7 از فولاد یا حتی 1/16 آلومینیوم. هنگام برش آلیاژهای تیتانیوم ، این ویژگی باعث می شود گرمای تولید شده به قطعه کار منتقل نشود و یا توسط تراشه ها به سرعت در هنگام ماشینکاری مواد دیگر منتقل شود. مقدار زیادی گرما در منطقه برش جمع می شود. درجه حرارت بالا در این منطقه می تواند به بالاتر از 1 ، {5}} درجه برسد. این محیط با درجه حرارت بالا تأثیر جدی بر ابزار برش دارد و این باعث می شود لبه برش ابزار به سرعت فرسوده و شکسته شود و همچنین لبه ساخته شده را ایجاد کند. و ساییدگی سریع لبه برش باعث افزایش بیشتر گرما در منطقه برش می شود و از این طریق عمر ابزار را کاهش می دهد و تا حد زیادی بر تداوم و کارآیی ماشینکاری تأثیر می گذارد.

 

از نظر مکانیکی ، اگرچه خاصیت ارتجاعی آلیاژهای تیتانیوم می تواند به نفع عملکرد بخشی باشد ، در حین کار برش ، تغییر شکل الاستیک قطعه کار یکی از دلایل اصلی لرزش است. نیروی برش باعث می شود که قطعه کار الاستیک پس از ترک ابزار بازگردد ، بنابراین اصطکاک بین قطعه کار و ابزار از عمل برش بیشتر است. گرمای اصطکاک همچنین مشکل هدایت حرارتی ضعیف آلیاژهای تیتانیوم را تشدید می کند. خصوصاً هنگام ماشینکاری به راحتی - قطعات تغییر شکل داده شده مانند قسمتهای نازک یا حلقوی ، هنگامی که ماده قطعه کار توسط ابزار از بین می رود ، تغییر شکل محلی قسمت نازک ممکن است از دامنه الاستیک استفاده کند و ناهنجاری پلاستیک ایجاد کند. در این زمان ، قدرت و سختی مواد در نقطه برش به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. اگر هنوز ماشینکاری با سرعت برش در ابتدا تعیین شده انجام شود ، این سرعت خیلی زیاد خواهد بود ، که منجر به سایش سریع ابزار خواهد شد و ماشین آلات تیتانیوم نازک و دیواری را به دقت ابعادی مورد انتظار بسیار دشوار می کند.

 

علاوه بر این ، مشکل سایش تیغه در هنگام ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم نیز وجود دارد. لایه سخت شده به جا مانده از ماشینکاری قبلی و واکنش شیمیایی و انتشار بین ابزار و ماده قطعه کار هنگامی که دمای ماشینکاری بیش از 800 درجه باشد ، دلایل اصلی سایش شیار تیغه است. مولکول های تیتانیوم قطعه کار در جلوی تیغه جمع می شوند و تحت فشار بالا و دمای بالا به لبه برش "جوش داده می شوند" تا یک لبه ساخته شده - بالا ساخته شوند. هنگامی که لبه ساخته شده - بالا از لبه برش جدا می شود ، پوشش کاربید سیمانی تیغه را از بین می برد. این نه تنها بر عمر سرویس ابزار تأثیر می گذارد بلکه هزینه و دشواری ماشینکاری را نیز افزایش می دهد.

 

در نتیجه ، به دلیل مشکلاتی مانند تجمع گرما و اتلاف دشوار ناشی از هدایت حرارتی کم ، لرزش به راحتی ناشی از تغییر شکل الاستیک و سایش شیار تیغه ، تیتانیوم به یک دستگاه ماشین دشوار تبدیل شده است. بنابراین ، در طی فرآیند ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم ، خواص مادی آن باید کاملاً در نظر گرفته شود ، و یک سری فرآیندهای ماشینکاری ویژه باید اتخاذ شود و ساختارهای ابزار مناسب باید انتخاب شوند ، مانند استفاده از تیغه ها با مشکل بزرگ ، زاویه های بزرگ ، نگه داشتن یک خوراک ثابت ، با استفاده از سیال های برش بالا و بزرگ ، و غیره. در مواجهه با ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم و اطمینان از پیشرفت صاف ماشینکاری و کیفیت قطعات.

ارسال درخواست