Cięcie i obróbka tytanu
Znaczenie
Stosowane są różne rodzaje obróbki: konstrukcje i części ze stopów tytanu: szlifowanie, toczenie, wiercenie, frezowanie, polerowanie.
Ze względu na niską przewodność cieplną i inne specyficzne właściwości tytanu szlifowanie jako końcowy etap obróbki jest utrudnione. Podczas szlifowania bardzo łatwo mogą powstać przypalenia, wadliwe struktury i naprężenia szczątkowe, mogą wystąpić rozciągnięcia w warstwie wierzchniej, co znacząco wpływa na obniżenie wytrzymałości zmęczeniowej wyrobów. Dlatego szlifowanie części tytanowych jest koniecznie przeprowadzane przy niskich prędkościach iw razie potrzeby można je zastąpić obróbką specjalnymi ostrzami. Szlifowanie należy przeprowadzać przy użyciu ściśle regulowanych trybów, a następnie kontrolować powierzchnię części pod kątem obecności przypaleń i towarzyszyć jej poprawa jakości powierzchni części w wyniku utwardzania przez odkształcenie plastyczne (PPD).
Analiza porównawcza
Proces obróbki plastycznej na zimno stopów tytanu jest 3−4 razy bardziej pracochłonny niż obróbka stali węglowych i 5−7 razy trudniejszy niż obróbka aluminium. Według MMPP Salyut stopy tytanu VT5 i VT5−1 w porównaniu ze stalą węglową (zawierającą 0,45% C) mają względny współczynnik skrawalności 0,35−0,48, a dla stopów VT6, VT20 i VT22 wskaźnik ten jest jeszcze mniejszy i wynosi 0,22−0,26. Zaleca się stosowanie niskiej prędkości skrawania przy użyciu dużej ilości chłodziwa. Narzędzia skrawające są używane z najbardziej odpornej na zużycie stali szybkotnącej, preferowane są twarde gatunki stopów. Prędkość skrawania powinna być zmniejszona co najmniej 3−4 razy w stosunku do obróbki stali, jest to szczególnie ważne przy pracy na maszynach CNC.
Przemiał
Ze względu na konieczność włożenia dużego wysiłku podczas obróbki stopów tytanu, zwykle stosuje się duże maszyny (FP-7, FP-27, FP-9, VFZ-M8 itp .). Frezowanie jest najbardziej czasochłonnym procesem podczas produkcji części. Szczególnie duża ilość takich prac przypada na produkcję części zasilających wręgów samolotów: żebra, ramy, belki, drzewce, trawersy.
Szczegóły zasilania
Frezowanie części typu «trawers», «belki», «żebro» wymaga zastosowania kilku metod. 1) Zastosowanie specjalnych kopiarek hydraulicznych lub mechanicznych na frezarkach uniwersalnych. 2) Przez kopiarki na kopiarko-frezarkach hydraulicznych. 3) Na maszynach CNC, takich jak MA-655S5, FP-11, FP-14. 4) Za pomocą maszyn CNC o trzech współrzędnych. Wskazane jest stosowanie: specjalnych prefabrykowanych frezów ze zmiennym kątem podczas obróbki; frezy kształtowe wklęsłe i wypukłe o profilu radiacyjnym; frezy trzpieniowe z prowadzeniem do cylindrycznej powierzchni części płaszczyzny stołu pod wymaganym kątem.
Narzędzia maszynowe
Cięcie i obróbka materiałów lotniczych odbywa się na obrabiarkach, z których część nie ma odpowiedników za granicą. Na przykład maszyna CNC VF-33 (frezarka wzdłużna trójwrzecionowa trójrzędowa), której celem jest jednoczesna obróbka paneli, kolejek jednoszynowych, żeber, belek i innych tego typu części do samolotów ciężkich i lekkich przez trzy wrzeciona.
Maszyna 2FP-242 V, która posiada dwa ruchome portale oraz CNC (frezarka wzdłużna trzywrzecionowa czterowspółrzędna) przeznaczona jest do obróbki całokształtowych drzewc i paneli samolotów ciężkich i szerokokadłubowych. Maszyna FRS-1, wyposażona w ruchomą kolumnę, frezowanie i wytaczanie poziome, 15-koordynacyjne CNC — przeznaczona do obróbki powierzchni czołowych sekcji środkowej i skrzydeł samolotów szerokokadłubowych. SGPM-320, elastyczny moduł produkcyjny, w skład którego wchodzi tokarka, CNC AT-320, magazynek na 13 narzędzi, automatyczny manipulator do demontażu i montażu części maszyn CNC. Elastyczny kompleks produkcyjny ALK-250, stworzony do produkcji precyzyjnych części do korpusów jednostek hydraulicznych.
Narzędzia
Aby zapewnić optymalne warunki skrawania i wysoką jakość powierzchni części, konieczne jest ścisłe przestrzeganie parametrów geometrycznych narzędzi wykonanych ze stopów twardych i stali szybkotnących. Kute półfabrykaty są ostrzone za pomocą frezów z płytkami z twardego stopu VK8. Podczas obróbki na skorupie nasyconej gazem zalecane są następujące parametry geometryczne frezów: kąt główny w rzucie φ1 = 45°, kąt pomocniczy w rzucie φ = 14°, kąt natarcia γ = 0°; kąt przyłożenia α = 12° Przy następujących parametrach skrawania: posuw s = 0,5 — 0,8 mm/obr, głębokość skrawania t nie mniejsza niż 2 mm, prędkość skrawania v = 25 — 35 m/min. Obróbka wykańczająca i półwykończeniowa toczenie ciągłe odbywa się narzędziami ze stopów twardych VK8, VK4, VKbm, VK6 itp. Do głębokości skrawania 1−10 mm prędkość skrawania wynosi v = 40−100 mm/min, a posuw powinien wynosić s = 0,1−1 mm/obr. Można również stosować narzędzia ze stali szybkotnącej (R9K5, R9M4K8, R6M5K5). Dla frezów ze stali szybkotnącej opracowano następującą konfigurację geometryczną: promień ostrza r = 1 mm, kąt przyłożenia α = 10°, φ = 15°. Dopuszczalne warunki skrawania przy toczeniu tytanu osiąga się przy głębokości skrawania t = 0,5−3 mm, v = 24−30 m/min, s <0,2 mm.
Węglik
Powierzchnie robocze frezów wykonane są z twardych stopów VK8, VK6M, VK4 oraz stali szybkotnących R6M5K5, R9K5, R8MZK6S, R9M4K8, R9K10. Do frezowania tytanu frezami z płytkami ze stopu VK6M zaleca się stosowanie trybu skrawania: t = 2−4 mm, v = 80−100 m/min, s = 0,08−0,12 mm/ząb.
wiercenie
Wiercenie tytanu jest utrudnione ze względu na przyklejanie się wiórów do powierzchni roboczej narzędzia i wpychanie ich w cofające się rowki wiertła, co prowadzi do wzrostu oporów skrawania i szybkiego zużycia krawędzi skrawającej. Aby temu zapobiec, zaleca się okresowe czyszczenie narzędzia z wiórów podczas głębokiego wiercenia. Stosowane są wiertła wykonane ze stali szybkotnącej R12R9K5, R18F2, R9M4K8, R9K10, R9F5, F2K8MZ, R6M5K5 oraz twardego stopu VK8. W tym przypadku zalecane są następujące parametry geometrii wiertła: dla kąta rowka śrubowego 25−30, 2φ0 = 70−80°, 2φ = 120−130°, α = 12−15°, φ = 0−3°.
płyn chłodzący
W celu zwiększenia wydajności obróbki stopów tytanu metodą skrawania stosuje się ciecze typu RZ SOZH-8. Należą one do zawierających galoid smarująco-chłodzący. Chłodzenie przedmiotów obrabianych odbywa się metodą obfitego nawadniania. Stosowanie cieczy zawierających halogenki podczas obróbki skrawaniem wiąże się z tworzeniem się skorupy solnej na powierzchni elementów tytanowych, która pod wpływem nagrzewania i jednoczesnego działania naprężeń może powodować korozję solną. Aby temu zapobiec, detale po obróbce RZ SOZH-8 poddawane są trawieniu uszlachetniającemu, podczas którego usuwana jest wierzchnia warstwa o grubości do 0,01 mm. Podczas operacji montażowych stosowanie RZ SOZH-8 jest niedozwolone.
Szlifowanie
Na skrawalność stopów tytanu istotny wpływ ma ich skład chemiczny i fazowy, rodzaj i parametry mikrostruktury. Najtrudniejsza jest obróbka tytanowych półproduktów i części o szorstkiej strukturze płytkowej. Taka struktura występuje w odlewach kształtowych. Ponadto kształtowe odlewy tytanowe mają na powierzchni skorupę nasyconą gazem, co znacznie wpływa na zużycie narzędzi.
Trudności w szlifowaniu
Szlifowanie części tytanowych jest utrudnione ze względu na dużą tendencję do zastygania styku podczas tarcia. Tlenkowa warstwa powierzchniowa łatwo ulega zniszczeniu podczas tarcia pod działaniem określonych obciążeń. W procesie tarcia w punktach styku powierzchni następuje aktywne przenoszenie materiału z przedmiotu obrabianego na narzędzie («zatarcie»). Przyczyniają się do tego również inne właściwości stopów tytanu: mniejsza przewodność cieplna, zwiększona odkształcalność sprężysta przy stosunkowo niskim module sprężystości. W wyniku wydzielania ciepła na trącej się powierzchni warstwa tlenku gęstnieje, co z kolei zwiększa wytrzymałość warstwy wierzchniej.
Pas szlifierski i koła
Podczas szlifowania części wykonanych z tytanu stosuje się szlifowanie taśmowe i szlifowanie ściernicami. Do stopów przemysłowych najczęściej stosuje się ściernice wykonane z zielonego węglika krzemu, który charakteryzuje się dużą twardością i kruchością przy stabilnych właściwościach fizycznych i mechanicznych oraz wyższych właściwościach ściernych niż czarny węglik krzemu.
Dostawca
Jesteś zainteresowany cięciem i obróbką tytanu? Cięcie i obróbka tytanu od dostawcy «Auremo» jest dziś oferowana na korzystnych warunkach. Zgodność z GOST i międzynarodowymi standardami jakości, cena jest optymalna od dostawcy. Kup dzisiaj. Dla odbiorców hurtowych cena jest preferencyjna.
Kup, korzystna cena
Cięcie i obróbka tytanu od dostawcy «Auremo» jest dziś oferowana w najlepszej cenie. Hurtownia posiada najszerszy wybór produktów. Tytan jest zawsze dostępny, cena jest ustalana na podstawie cech technologicznych produkcji bez uwzględnienia dodatkowych kosztów. Najlepsza cena od dostawcy. Kup dzisiaj. Czekamy na Twoje zamówienia. Posiadamy najlepszy stosunek ceny do jakości dla całej gamy produktów. Stali klienci mogą kupić wyroby walcowane z tytanu ze zniżką.
