Ako dodávateľ v priemysle obrábania titánu som čelil pomerne veľkej miere výzvam, pokiaľ ide o používanie nástrojov s malým priemerom na obrábanie titánu. V tomto blogu sa podelím o niektoré z najvýznamnejších prekážok, s ktorými sa stretávame a ako sa s nimi vyrovnávame.
1. Vysoké rezné sily
Titán je tvrdý a pevný materiál. Keď na obrábanie používame nástroje s malým priemerom, rezné sily môžu byť extrémne vysoké. Nástroje s malým priemerom majú menšiu reznú hranu, čo znamená, že tlak na jednotku plochy je oveľa väčší v porovnaní s väčšími nástrojmi. Tento vysoký tlak môže spôsobiť vychýlenie alebo dokonca zlomenie nástroja počas procesu obrábania.
Napríklad, keď sa snažíme vytvoriť jemné funkcie naTitánové CNC sústružnícke dielySústružnícke nástroje s malým priemerom musia odolávať veľkému namáhaniu. Vysoké rezné sily môžu tiež viesť k zlej povrchovej úprave titánových častí. Nástroj sa môže chvieť a zanechať na povrchu nerovnomerné stopy. Aby sme tento problém vyriešili, často musíme znížiť rezné parametre, ako je rýchlosť posuvu a rýchlosť rezania. To však prichádza za cenu dlhších časov obrábania, čo môže byť problém, keď máme prísne výrobné plány.
2. Tvorba tepla
Ďalšou veľkou výzvou je teplo vznikajúce pri obrábaní titánu nástrojmi s malým priemerom. Titán má nízku tepelnú vodivosť, čo znamená, že teplo generované v zóne rezu sa len tak ľahko nerozptyľuje. Nástroje s malým priemerom majú menšiu hmotnosť, takže nedokážu absorbovať alebo prenášať teplo z oblasti rezu tak efektívne ako väčšie nástroje.
Vysoké teplo môže spôsobiť niekoľko problémov. Po prvé, môže to viesť k rýchlemu opotrebovaniu nástroja. Teplo zmäkčuje materiál nástroja, čím je náchylnejší na oder a priľnavosť titánových triesok. To výrazne skracuje životnosť nástroja. Po druhé, vysoká teplota môže spôsobiť tepelnú deformáciu titánovej časti. Toto je obzvlášť dôležité pri obrábaní presných komponentov, ako súTitánové CNC frézovacie diely. Aj malá tepelná rozťažnosť môže viesť k rozmerovým nepresnostiam.
Na riadenie tepla používame vysokotlakové chladiace systémy. Chladiaca kvapalina pomáha znižovať teplotu v zóne rezu, maže rozhranie nástroj - obrobok a odplavuje triesky. Používanie chladiacej kvapaliny má však aj svoje vlastné problémy. Musíme zabezpečiť správnu likvidáciu chladiacej kvapaliny, aby sme splnili environmentálne predpisy, a sú tu aj náklady spojené s nákupom a údržbou chladiaceho systému.
3. Tvorba a evakuácia čipov
Tvorba a odvádzanie triesok je tiež zložité pri obrábaní titánu nástrojmi s malým priemerom. Titánové triesky bývajú dlhé a vláknité, ktoré sa môžu ľahko zamotať okolo nástrojov s malým priemerom. To môže spôsobiť zlomenie nástroja alebo poškodenie povrchu obrobku. Malé drážky na nástrojoch s malým priemerom sa v porovnaní s väčšími nástrojmi s väčšou pravdepodobnosťou zanesú trieskami.
Keď triesky nie sú správne odvádzané, môžu slúžiť aj ako dodatočný zdroj tepla. Trenie medzi trieskami a nástrojom alebo obrobkom vytvára viac tepla, čím sa zhoršujú problémy súvisiace s teplom, o ktorých sme hovorili vyššie. Na zlepšenie odvodu triesok navrhujeme špeciálne geometrie nástrojov s väčšími drážkami a optimalizovanými unášačmi triesok. Tiež upravujeme parametre rezu, aby sme podporili tvorbu krátkych, zvládnuteľných triesok.
4. Výber materiálu nástroja
Výber správneho materiálu nástroja je rozhodujúci pri obrábaní titánu nástrojmi s malým priemerom. Nie všetky materiály nástrojov dokážu odolať vysokým rezným silám, teplu a chemickej reaktivite titánu. Bežne sa používajú nástroje z tvrdokovu, ale stále čelia problémom, pokiaľ ide o opotrebovanie a zlomenie nástroja.
Potiahnuté karbidové nástroje majú lepší výkon, pretože povlak môže poskytnúť bariéru medzi nástrojom a titánom, čím sa zníži trenie a opotrebovanie. Povlak sa však môže odlupovať aj za podmienok vysokého napätia, najmä na nástrojoch s malým priemerom, kde je hrúbka povlaku relatívne tenšia v porovnaní s priemerom nástroja. Keramické nástroje sú ďalšou možnosťou, ale sú krehké a náchylnejšie na zlomenie, čo je veľkým problémom pri nástrojoch s malým priemerom, ktoré sú už vystavené vysokému namáhaniu.
Neustále skúmame a testujeme nové nástrojové materiály a povlaky, aby sme našli najlepšiu kombináciu pre naše procesy obrábania titánu. Je to neustály proces pokusov a omylov na vyváženie nákladov, výkonu a životnosti nástroja.
5. Presnosť a rozmerová presnosť
Udržiavanie presnosti a rozmerovej presnosti je mimoriadne náročné pri použití nástrojov s malým priemerom na obrábanie titánu. Vysoké rezné sily a teplo môžu spôsobiť vychýlenie nástroja a deformáciu obrobku, čo vedie k odchýlkam od požadovaných rozmerov. Nástroje s malým priemerom sú tiež citlivejšie na akékoľvek zmeny rezných podmienok.
Napríklad malá zmena reznej rýchlosti alebo rýchlosti posuvu môže mať významný vplyv na opotrebovanie nástroja a povrchovú úpravu dielu. Na zabezpečenie presnosti používame pokročilé metrologické zariadenia na meranie dielov počas a po procese obrábania. Implementujeme aj systémy monitorovania procesov, ktoré dokážu rozpoznať akékoľvek zmeny rezných síl alebo vibrácií a podľa toho upraviť parametre obrábania.
6. Náklady - efektívnosť
Všetky tieto výzvy sa v konečnom dôsledku premietajú do vyšších nákladov. Kratšia životnosť nástroja znamená, že musíme nástroje vymieňať častejšie, čo zvyšuje náklady na nástroje. Dlhšie časy obrábania v dôsledku znížených rezných parametrov zvyšujú náklady na prácu a strojné hodiny. Chladiace systémy, pokročilé materiály nástrojov a metrologické vybavenie sú tiež dodávané s cenovkou.
Ako dodávateľ musíme nájsť rovnováhu medzi poskytovaním vysokokvalitných titánových dielov a udržaním konkurencieschopných nákladov. Úzko spolupracujeme s našimi zákazníkmi, aby sme pochopili ich požiadavky a našli cenovo najefektívnejšie riešenia. Niekedy to môže zahŕňať kompromisy v povrchovej úprave alebo presnosti, ak to aplikácia zákazníka umožňuje.
Záver
Obrábanie titánu nástrojmi s malým priemerom nie je žiadna prechádzka ružovým sadom. Výzvy spojené s vysokými reznými silami, tvorbou tepla, tvorbou triesok, výberom materiálu nástroja, presnosťou a nákladovou efektívnosťou si vyžadujú, aby sme boli neustále inovatívni a prispôsobiví. Ale napriek týmto ťažkostiam sme odhodlaní poskytovať našim zákazníkom to najlepšieTitánové CNC sústružnícke dielyaTitánové CNC frézovacie diely.
Ak hľadáte kvalitné služby obrábania titánu, radi sa s vami porozprávame. Či už máte na mysli konkrétny projekt alebo sa len chcete dozvedieť viac o našich možnostiach, neváhajte nás osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť najlepšie riešenia pre vaše potreby obrábania titánu.
Referencie
- Stephenson, DA a Agapiou, JS (2006). Teória a prax rezania kovov. CRC Press.
- Dornfeld, DA, Minis, I., & Takeuchi, Y. (2007). Príručka obrábania brúsnymi kotúčmi. CRC Press.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson.
