Problèmes et solutions communs dans l'usinage d'alliage de titane

Principaux défis dans l'usinage d'alliage de titane:

1 、 faible conductivité thermique:Les alliages de titane ont une faible conductivité thermique, ce qui provoque la concentration de la chaleur générée pendant la coupe dans la zone de coupe. La température à la pointe peut atteindre 1000 ° C, entraînant une usure rapide des outils, des fissures et une accumulation de copeaux, ce qui raccourcit finalement la durée de vie de l'outil.

2 、 Déformation élastique:Les alliages de titane ont un module élastique relativement faible, ce qui les rend sujets à une déformation élastique lors de l'usinage, en particulier lors du traitement de pièces à parois minces ou en forme d'anneau. Cela augmente la résistance et la dureté du matériau au point de coupe, entraînant une pression de coupe qui provoque la déformation élastique et un rebond de la pièce, augmentant le frottement entre l'outil et la pièce, et générer de la chaleur supplémentaire.

3 、 Réactivité chimique élevée:À des températures élevées,Alliages de titane utilisés dans l'aérospatialePrésentent une réactivité chimique élevée, ce qui peut provoquer une adhérence sévère de l'outil pendant la coupe. Cela accélère l'usure de l'outil et peut même entraîner la rupture de l'outil.

4 、 Affinité forte:Alliages de titane commeTube ovale en titaneOnt une forte affinité, ce qui entraîne la formation de puces longues et continues pendant le tournage et le forage. Ces puces peuvent s'enrouler autour de l'outil, entravant sa fonction et provoquant l'adhérence de l'outil, la combustion ou la rupture de l'outil.

5 、 Durcissement de travail:Les alliages de titane sont sujets au durcissement pendant l'usinage, où le matériau durcit à la surface de coupe, ce qui accélère encore l'usure de l'outil.

6 、 Problèmes de vibration:Si l'élasticité des alliages de titane est avantageuse pour la performance des composants, elle devient une cause majeure de vibration lors de l'usinage. L'usinage en alliage de titane produit des vibrations 10 fois plus intenses que celles de l'acier, ce qui rend le processus de coupe instable.

7 、 Sélection de l'outil:En raison de la haute résistance et de la faible conductivité thermique deProduits personnalisés en titane, Les matériaux d'outils spécialisés tels que le carbure ou les outils diamantés fabriqués à partir de matériaux super durs sont nécessaires pour résister à l'usure et aux températures élevées pendant le processus de coupe.

8 、 Refroidissement et lubrification:Un refroidissement et une lubrification efficaces sont essentiels lors de l'usinage en alliage de titane pour abaisser la température dans la zone de coupe, réduire l'usure des outils et améliorer la qualité de l'usinage.

Solutions:

A. Utilisation de liquide de refroidissement: utilisez des liquides de refroidissement pour réduire la température dans la zone de coupe, réduire la charge thermique, éviter une usure prématurée de l'outil et éviter les brûlures de surface sur la pièce.

B. Sélection des matériaux et de la géométrie des outils appropriés: choisissez des matériaux d'outil résistant aux températures élevées et résistant à l'usure et optimisez la géométrie de l'outil pour améliorer la durabilité et les performances de coupe. Par exemple, l'utilisation de moulins d'extrémité à bords multiples peut réduire efficacement la génération de chaleur pendant la coupe.

C. Ajustez les paramètres de coupe: définissez des paramètres de coupe raisonnables tels que la vitesse de coupe, la vitesse d'alimentation et la profondeur de coupe pour réduire les forces de coupe et l'accumulation de chaleur, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil.

D. Utiliser des techniques d'usinage spéciales: utiliser des techniques avancées telles que l'usinage laser, l'usinage par faisceau d'électrons, l'usinage par faisceau ionique et l'usinage par plasma. Ces méthodes sans contact minimisent les effets thermiques sur la pièce.

E. Technologie de traitement de surface: appliquer des traitements de surface tels que la technologie de revêtement HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) pour former une couche protectrice sur la surface de la pièce, améliorant la résistance à la corrosion et la résistance à l'usure, ce qui améliore les performances d'usinage.

F. Améliorer la conception des machines-outils et des fixations: Utilisez des machines-outils à haute rigidité et stables, ainsi que des appareils spécialisés, pour assurer la précision et la stabilité pendant le processus d'usinage.

En relevant ces défis avec des techniques et des outils appropriés, les difficultés rencontrées lors de l'usinage en alliage de titane peuvent être considérablement réduites, conduisant à de meilleures performances d'usinage et à une durée de vie prolongée de l'outil.