Среди неспециалистов бытует мнение, что титан имеет явное сходство с нержавеющей сталью. А значит, его можно подвергать механической обработке. При этом такой металл все же прочнее стали, поэтому сама работа с ним примерно раз в пять труднее. Тем не менее, особых проблем металлообработка вызывать не должна.
Сложности обработки титановых изделий
На самом же деле все обстоит несколько сложнее, чем представляется на первый взгляд. Металл этот отличается сниженной теплопроводностью, способен задираться и налипать.
Кроме того, сложность заключается и в том, что титан необычайно прочен и способен при термических работах спаиваться с режущим инструментом (ведь резец также состоит из металла и практически всегда оказывается более мягким, чем обрабатываемая деталь).
В результате инструмент особенно быстро изнашивается и требует постоянной замены.
Говоря об обработке металла, профессионалы подразумевают несколько разных видов работ с титановыми деталями. У них существуют свои секреты, позволяющие нейтрализовать отрицательные свойства этого металла или свести их к минимуму. Например, специальные охлаждающие составы помогут уменьшить задирание либо налипание металла, а также снизить тот объем тепла, который выделяется при резке титана.
Титановые листы разрезают с помощью гильотинных ножниц. Прокатный сортовой металл крупного диаметра обычно подвергают резке специальными пилами механического типа. Этот инструмент отличается тем, что зуб полотна у него достаточно крупный.
Если пруток имеет меньший диаметр, в ход можно пустить токарный станок. Кстати, токарная обработка данного металла осуществляется резцами, изготовленными из особо прочных сплавов.
Но даже при этом обстоятельстве скорость работы должна быть снижена и обычно уступает той скорости, которая наблюдается при обработке стали-нержавейки.
Фрезеровка титановых деталей также вызывает сложности: на фрезерные зубцы металл начинает налипать. Чтобы избежать этого, необходимо использовать фрезу, изготовленную из сплавов высокой твердости. В качестве охладителей применяют жидкости, уровень вязкости которых повышен.
Отдельное внимание следует уделить сверлению титановых элементов. В канавках может скапливаться стружка, вследствие чего сверло начинает деформироваться. Сверлить титан можно с помощью стальных быстрорежущих инструментов.
Титан можно использовать также и в качестве материала для составляющих каких-либо конструкций. Детали из этого металла требуется соединять, и здесь применяют несколько методов. Стоит рассмотреть этот вопрос подробнее.
Особенности сварочных работ по титану
Сварка является наиболее часто используемым вариантом соединения титановых деталей. Поначалу любая попытка титановой сварки заканчивалась неудачей. Причины этого назывались разные.
Считалось, что в микроструктуре металла происходят изменения, что титан вступает в реакцию в азотом, кислородом и водородом, которые содержатся в воздухе. Среди других факторов называлось возрастание зернистости при разогреве металла. В любом случае, швы оказывались предельно хрупкими.
Однако все эти проблемы удалось достаточно быстро решить с помощью новых технологий. Поэтому в настоящее время сварка титановых элементов не вызывает особых сложностей и считается обыденной.
Вместе с тем, определенные нюансы при проведении сварочных работ все же наблюдаются. Чаще всего, это выражается в том, что сварочный шов требуется постоянно оберегать от примесей, которые его загрязняют.
Чтобы избежать этого, сварщики применяют флюсы, действующие без кислорода, а также чистый инертный газ.
Используются также специализированные прокладки и козырьки для защиты – они позволяют прикрывать остывающие швы и препятствуют загрязнению.
Подобные услуги по металлообработке предполагают повышенную скорость сварки. Это позволяет снизить возрастание зернистости и задержать любые деформации микроструктуры материала. Сварка осуществляется в стандартных условиях. Для того чтобы защитить горячий металл от вступления в реакцию с воздухом, используются отдельные предупреждающие меры.
Читать также: Д814б характеристики и аналоги
Сварка может осуществляться и в атмосфере полной контролируемости. Соблюдать ее необходимо, когда требуется избежать даже возможности загрязнения шва. Такие требования выдвигаются для самых ответственных сварочных работ при гарантии чистоты в 100%.
В случае, если нужно соединить небольшие по объему детали, работа проводится в особой камере, которая полностью заполняется инертным газом. Чтобы сварщику был виден весь фронт работ, камеру оснащают специальным окошком.
Если же необходимо соединить крупные элементы конструкции, работа проводится в помещении, герметично закрытом. Любая сварка должна осуществляться подготовленными людьми, а в данной ситуации к работе допускаются лишь профессиональнее сварщики с внушительным опытом. Для них в помещении предусматриваются системы жизнеобеспечения.
Другие способы соединения титановых деталей
Иногда сварка титана выглядит нецелесообразной. В этом случае зачастую используют пайку. Такой вид обработки титанового материала является довольно сложным.
Причина в том, что при температурном воздействии оксидная пленка на поверхности детали приводит к весьма непрочному соединению вне зависимости от того, с каким металлом спаивается титан.
Поэтому из всех металлов, идеально взаимодействующих с титаном при пайке, подходят лишь алюминий и серебро повышенной чистоты.
Еще один способ соединения титановых изделий между собой или с деталями из иных металлов – это клепка. Этот метод, как и применение болтов, является механическим.
Если ставится заклепка из титана, работа существенно удлиняется.
При использовании болтов необходимо покрывать их тефлоном либо серебром, в противном случае не избежать налипания титана, а само соединение окажется достаточно хрупким.
Способы нейтрализации минусов титана
Недостатком этого уникального металла является задирание, налипание, которое возникает при трении. В результате происходит ускоренное изнашивание титанового сплава. Если применяется фрезеровка металла, это обстоятельство нельзя не учитывать. Скользя по металлической поверхности, титан вступает в реакцию и начинает налипать, постепенно поглощая всю деталь.
Однако верхний слой титана можно сделать более прочной, устойчивой к истиранию и налипанию. В том числе, для этой цели используется азотирование. Метод состоит в выдерживании детали в азотном газе.
Изделие должно быть разогрето в среднем до 900 градусов, а время выдержки составляет свыше суток. В результате азотирования поверхность элемента покрывается нитридной пленкой, придающей титану особую твердость.
Как следствие – повышение износостойкости титановой детали.
Еще один метод, позволяющий повысить свойства металла, – это его оксидирование. Оно помогает устранить задирание. Титановую деталь необходимо нагреть, чтобы на ее поверхности возникла оксидная пленка. Она плотно покрывает верхний слой металла, не пропуская внутрь воздух.
Оксидирование может быть низко- и высокотемпературным. В последнем случае изделие выдерживают в течение нескольких часов в нагретом состоянии, а после чего опускают его в холодную воду. Это помогает ликвидировать окалину. Оксидированная таким образом деталь становится более устойчивой к изнашиванию сразу на несколько порядков.
Фрезерование титановых деталей
Титан применяется в самых разных промышленных сферах, в том числе, в самолетостроении и космонавтике. В этих отраслях чаще всего используются детали, выполненные из титана.
Нужно учитывать, что фрезерная обработка металла отличается сложностью. Поэтому для таких работ требуется применять острые фрезы с повышенной скоростью. Следует также максимально снизить контакт детали с резцом. Фрезерование начинается по дуге, а в конце работы фаска должна сниматься под определенным углом.
Квалификация фрезеровщика играет серьезную роль не только в выполнении самих работ, но и в определении их стоимости. Многое будет также зависеть и от того, насколько сложной выглядит геометрия создаваемого из титана элемента.
Первое — Титановые клапаны не притираются, по причине того что титан не обладает противоизносными характеристиками, он покрывается противоизносным покрытием. Пары трения Титан-Титан вообще недопустимы.
Притирка разрушит покрытие и клапан очень быстро умрёт. Нанесение покрытия (их несколько типов) высокотехнологичный процесс и выполнить его дома вряд ли возможно.
А ежели отдаёте на нанесение, надо быть уверенным что там в точности соблюдают технологию.
Читать также: Как крепится токарный патрон
Второе — Титан имеет коэффициент теплового расширения в два раза меньше чем клапанная сталь. И зазор между клапаном и направляющей должен быть меньше.
Правильный зазор помогает отводить тепло, точно центрирует клапан относительно седла. Крайне желательно использовать бронзовые направляющие. Они обеспечивают лучшее скольжение, и наименьший износ.
В деле зазоров я не очень специалист, но есть у кого проконсультироваться. Что я и сделаю, тогда напишу.
И Третье самое большое по объёму — Как и с чем его «едят» (обработка Титана). Титан замечательный материал — лёгкий, прочный, не ржавеет, но его обработка резанием требует в 3-4 раза больше трудозатрат чем обработка стали. Сварка Титана, и того больше. Некоторые шутят -» Титан так назвали из за титанических усилий по его добыче и обработке».
Требования к оборудованию и материалам для обработки у Титана, свои Титановые…Вы можете не верить, но Титан предъявляет очень высокие требования к жесткости конструкции станка и его абсолютной исправности! Жесткости закрепления режущего инструмента и самой детали. По этому используются большие, массивные, мощные станки.
При обработке Титана возникают высокие и концентрированные силы резания, что вызывает вибрации и ускоренно изнашивает режущие кромки.
Из за низкой теплопроводности детали всё тепло уходит в режущий инструмент! А по сему — должен применяться острый инструмент, при непрерывном резании хорош карбид вольфрама, а при прерывистом резании рекомендуется быстрорежущий инструмент (с содержанием кобальта 7—8%).
Для обработки высокопрочных титановых сплавов требуется инструмент из карбида хрома на кобальтовой основе. Заточка инструмента, так же своя, особая.
Так же Титан ОЧЕНЬ любит «наволакиваться» на режущие кромки, избежать помогают низкие обороты, медленная подача и применение РЗ СОЖ 8, но и тут как обычно засада! После механической обработки с применением СОЖ деталь подвергают облагораживающему травлению со снятием поверхностного слоя толщиной 0,005—0,010 мм. Ибо при взаимодействии с эмульсией в процессе резки может происходить солевая коррозия. Скорости резания, должны быть снижены по сравнению с обработкой сталей в 3—4 раза для обеспечения приемлемой стойкости инструмента, особенно при обработке на станках с ЧПУ.
Просто резать Титан болгаркой и то по особенному. Я использую диски толщиной 0,8мм., больше не желательно, ибо греть Титан сильно, нельзя! Происходят необратимые изменения структуры.
А стоят эти диски по 150р. штучка, а стачиваются они очень быстро (дешёвые, так вообще махом улетают!). К стати, кто хоть раз резал Титан болгаркой, никогда его уже ни с чем не спутает.
А пыль Титановая — ВЗРЫВООПАСНА!
Шлифовка Титана тоже не подарок, перепробовал великую гору разных абразивов и только недавно нашел, то что меня наиболее устраивает. И составил линейку абразивов для полного цикла шлифования, полировки и сатинирования. Но всё равно времени и сил на это уходит очень много.
https://www.youtube.com/watch?v=T4mm1HwbMjg\u0026t=1s
Я описал только верхушку айсберга. По технологиям обработки Титана есть много информации в сети. И главное что хочу отметить, особенно в случае с Титаном, отступление от правил даже «совсем чуть-чуть» недопустимо и обязательно приведёт к неприятностям. И конечно желательно иметь опыт, на одной теории сразу далеко не уехать. Замечательный материал Титан, но работать с ним…
Главная страница » Токарная обработка титана
Токарная обработка титана
Ввиду малых скоростей при обработке титана наблюдается высокое трение инструмента, что вызывает большое выделение тепла. Так при выборе малых радиусов при вершине режущей пластины этот радиус просто «сгорает», поэтому выбираем радиусы побольше. Контролировать температуру в зоне резания можно скоростью, толщиной стружки и глубиной резания.
Читать также: Рычажный подъемник своими руками
Обязательно применение СОЖ, и желательно под высоким давлением. Необходимо точно направить подачу СОЖ в зону резания. Используя СОЖ под давлением (80 бар) можно повысить скорость резания на 20%, стойкость инструмента на 50%, а также улучшить стружкодробление.
- Для обработки титановых сплавов не используйте инструменты на основе керамики.
- Выбор инструмента для наружной токарной обработки
- Предварительная обработка:
- — Квадратные пластины с большим радиусом вершины, возможно назначить большую глубину резания.
- — Круглые пластины больших размеров.
- — Использовать стружколомы для тяжелой обработки, стружколомы снижающие силу резания, стружколомы с улучшенным контролем стружкообразования.
- — Используйте твердые сплавы без покрытия.
- — Круглые пластины (имеется возможность назначить высокие скорости резания, высокую подачу, присутствует меньший износ, небольшая глубина резания.)
- — Использовать сплавы без покрытия, или как вариант PVD-покрытие для обеспечения сочетания прочность-износостойкость.
- — Снижать подачу при увеличении глубины.
- — Выбирать радиус пластины меньше, чем радиус скругления на детали, так не придется занижать радиус.
- — На криволинейных участках снижайте подачу на 50%.
- — Трохоидальное точение – первый выбор.
- — Если невозможно трохоидальное точение используйте врезание под углом.
— Выбирайте пластины с шлифованными режущими кромками, они повышают стойкость и снижают силы резания.
— Предпочтение имеет острая геометрия, но также учитывайте требование стабильности при выборе геометрии и формы пластины.
— Для тонкостенных деталей выбирайте главный угол в плане Kr=45 градусов и радиус при вершине не более 3хap, острую геометрию с небольшим радиусом округления режущей кромки. Используйте относительно низкую подачу 0,15 мм/об.
- — Для жестких деталей выбирайте большой радиус при вершине и большой радиус округления режущей кромки.
- — Выбирайте сплав без покрытия, или с PVD-покрытием и острой кромкой для снижения сил резания и повышения скорости резания, или поликристаллический алмаз (PCD) для обеспечения высокой стойкости и скорости резания. По сравнению с твердым сплавом без покрытия PCD может увеличить скорость в 2 раза
- Рекомендации при использовании круглых пластин
1. Используйте рекомендацию назначения ap, как на рисунке ниже.
- Режимы токарной обработки титана
- Для обработки титана характерны малые скорости резания при большой подаче и глубине резания, интенсивное охлаждение.
Предварительная обработка (тяжелая черновая обработка, удаление корки и т.д.): ap=3-10 мм, fn=0.3-0.8 мм, Vc=25 м/мин.
Промежуточная обработка (черновая, получистовая обработка без корки, профильная обработка и т.д.): ap=0.5-4 мм, fn=0.2-0.5 мм, Vc=40-80 м/мин.
Окончательная обработка (получистовая, чистовая обработка, финишная обработка и т.д.): ap=0,25-0,5 мм, fn=0.1-0.4 мм, Vc=80-120 м/мин.
Выбор инструмента для внутреннего растачивания
Предварительная обработка: — Главный угол в плане 90 град, но не менее 75 град. Это снизит отжатие оправки и вибрации. — Используйте твердый сплав без покрытия.
— Используйте максимально возможный диаметр оправки и минимальный вылет.
Как обрабатывать титан
Узнайте, как обрабатывать титан, это проще, чем вы думаете, особенно с нашим бесплатным контрольным списком.
Выхлоп из титана для спорткара McLaren…
Титан и его сплавы используются в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и многих других областях. Преимущество металла — это следующие свойства:
- Устойчив к ржавчине и химическим веществам
- Он пригоден для вторичной переработки
- Возможно, его самая большая привлекательность в том, что он чрезвычайно прочен для своего веса. Это один из самых легких металлических элементов в периодической таблице Менделеева — лишь немногим более половины веса нержавеющей стали.
Эти свойства очень желательны для ряда конкретных целей:
- Авто, военная промышленность и авиакосмическая промышленность. Любая авиакосмическая промышленность ценит высокую прочность и малый вес, но титан также обладает устойчивостью к коррозии и химическим воздействиям, что может сделать его ценным в силовых установках. Интересно, что из него также получается хорошая броня. Это экономит 15-35% веса по сравнению со стальной или алюминиевой броней с такой же баллистической стойкостью. Поскольку автопроизводители усерднее работают над уменьшением веса автомобилей, будь то из соображений производительности или экономии топлива, они рассматривают возможность увеличения количества титана. Некоторые свойства титана идеально подходят для таких вещей, как клапаны двигателя внутреннего сгорания.
- Корабли : коррозионная стойкость титана полезна в океанских применениях.
- Медицина и стоматология . Имплантаты, такие как тазобедренные и коленные суставы, костные пластины и кардиостимуляторы, являются одними из многих областей применения, которые приносят пользу. Титан является идеальным биосовместимым материалом, поскольку он имеет низкую электропроводность, высокую коррозионную стойкость и термодинамическое состояние при физиологических значениях pH. Он также способствует интеграции с костью.
- Спорт, ювелирные изделия и многое другое: давайте посмотрим правде в глаза: титан — один из тех «волшебных» материалов, за которые общественность будет платить независимо от того, действительно ли он нужен.
Но есть препятствия для работы с титаном, его довольно сложно обрабатывать. К счастью, есть решения для каждого препятствия. В этой статье вы узнаете, как выбрать подходящие инструменты, а также как использовать эти инструменты с правильными параметрами подачи и скорости, осевым и радиальным зацеплением и всеми остальными параметрами, необходимыми для успешной работы с титаном.
Почему титан так сложно обрабатывать?
Когда вы услышите полный список того, что делает Titanium настолько сложным для обработки, вы можете задаться вопросом, как мы вообще это делаем. Но наберитесь духа, у нас будет стратегия, чтобы справиться с каждым препятствием.
Препятствия титана
- Титановые сплавы имеют низкий модуль Юнга . Модуль Юнга — это, по сути, жесткость материала. На практике это означает, что титан будет больше страдать от упругого возврата и вибрации, чем другие материалы. Это может привести к ухудшению качества поверхности и другим проблемам с готовой работой.
- Титан липкий (так же, как алюминий липкий и хочет привариться к резцу). Такое сочетание механического упрочнения и липкости создает длинные стружки, которые хотят обернуть вокруг всего. Эти путаницы делают практически невозможной полную автоматизацию обработки титана. Непостоянная стружка, приставшая к режущей кромке, может быть причиной выкрашивания инструмента, особенно при входе или выходе из пропила.
- Титан плохо проводит тепло. Из-за прочности титана выделяется больше тепла, и от него сложнее избавиться. По сравнению с другими материалами, мы гораздо больше полагаемся на охлаждающую жидкость, а не на стружку, чтобы отвести это тепло до того, как оно повредит наши режущие инструменты.
- Титан, скорее всего, затвердеет. Деформационное упрочнение вызывается недостаточным контролем нагрева в резке.
- Давление резания титана очень высокое. Это означает, что резак получает сильный толчок при входе в разрез или выходе из него. Неспособность контролировать это приведет к чрезмерному выкрашиванию ваших инструментов при входе или выходе.
Как и большинство металлов, существует множество титановых сплавов (около 40 марок ASTM, а также несколько дополнительных сплавов).
Сорта с 1 по 4 в основном представляют собой технически чистый титан, градуированный по пределу прочности на разрыв. Марка 5 (Ti6Al4V или Ti 6-4) — наиболее распространенный титановый сплав. Он содержит 6% алюминия и 4% ванадия.
Титан обычно делится на 4 класса:
- Необработанный, технически чистый титан
- Альфа-сплавы: добавьте Al, O и / или N.
- Бета-сплавы: добавить Mb, Fe, V, Cr и / или Mn
- Смешанная альфа + бета позволяет: Присутствует смесь аддов для каждого.
Инструмент для обработки титана
Первое, что нужно сделать — это правильно выбрать инструмент для титана. Не берите первую обычную концевую фрезу, которую найдете, и надейтесь на хорошие результаты. Следуйте этим 6 правилам, чтобы выбрать инструменты, которые лучше подходят для Titanium.
1. Используйте больше канавок при обработке титана
Свойства титана позволяют снизить частоту вращения и нагрузку на микросхему. Концевая фреза с 10 зубьями слишком тугая для тех нагрузок, с которыми может справиться большинство материалов, но она может отлично работать с титаном, особенно с учетом того, что вам нужно уменьшить радиальные зацепления. Увеличение количества канавок — единственный способ сократить время цикла до уровня производительности.
Возможность удерживать большее количество зубьев в резке также снижает вибрацию. Недостаточная жесткость титана делает его более восприимчивым к вибрации.
2. Сохраняйте резкость и избегайте прерывистых резов при обработке титана
Титан одновременно жесткий и эластичный (вспомните низкие модули Юнга). Это означает, что нам нужен острый инструмент, чтобы эффективно и без трения проникнуть под поверхность и разрезать стружку.
К сожалению, этот острый край тонкий. Старайтесь избегать прерывистых резов, которые могут забить стружку в ваши инструменты с острыми краями.
3. Покрытия имеют значение при обработке титана
Покрытия могут значительно повысить способность вашего инструмента выдерживать условия, в которых обрабатываются изделия из титана. Хорошим покрытием является TiAlN. Он особенно хорошо подходит для температур, характерных для обработки титана, и добавляет смазывающие свойства, помогая бороться с заеданием и сваркой стружки.
Если у вас возникли проблемы с TiAlN, вы также можете попробовать карбонитрид титана (TiCN). Алмазное PVD-покрытие тоже хорошо работает.
Избегайте керамики и CBN. Керамика не работает с охлаждающей жидкостью, а связка CBN слишком быстро разлагается при обработке титана.
4. Формы пластин для обработки титана
Круглые пластины (тороидальные или ножницы для пуговиц) отлично подходят для титана, но такая форма подходит не для всех приложений. Попробуйте использовать фрезу, которая устанавливает пластину с некоторым углом в плане. Торцевая фреза под 45 градусов предпочтительно под углом 90 градусов. Угол в плане способствует утонению стружки, как и круглые пластины.
5. Попробуйте фрезы с высокой подачей при обработке титана
Призыв сохранять низкое зацепление с титаном как в осевом, так и в радиальном направлениях — это музыка для ушей энтузиастов High-Feed. Именно для этого предназначены эти инструменты.
6. Вторичное облегчение делает ваши инструменты жестче
Вам понадобится острая кромка для титана. Вторичный рельеф просто означает наличие немного говядины прямо за краем, чтобы поддержать его.
Советы по обработке титана
1. Уменьшите радиальное зацепление, чтобы контролировать тепло
Титан не проводит тепло, почти наоборот. Очень важно поддерживать низкое радиальное зацепление. Вы должны оставить время, на которое режущая кромка подвергнется воздействию тепла, и оставить время и зазор для работы охлаждающей жидкости.
Чистовая обработка титана требует, чтобы очень маленький процент радиуса инструмента находился в контакте (то есть небольшое радиальное зацепление), отточенная режущая кромка, которая очень острая, высокая скорость обработки (попадание в верхний предел диапазона) и очень минимальная подача на зуб .
Если вам необходимо вырезать паз, попробуйте использовать трохоидальную траекторию, а не захват на всю ширину. Для полных слотов вам придется набрать скорость вращения ПУТЬ обратно. Это будет зависеть от вашего инструмента и покрытия, но может снизиться до десятков SFM.
2. Предотвратить вырывание инструмента
Высокоточные гидравлические патроны Sandvik действительно надежно удерживают инструмент и предотвращают вырывание …
При обработке титана обычно возникают огромные силы резания, удары и вибрация. Они также отлично подходят для вытаскивания хвостовика инструмента из держателя. Даже небольшое скольжение радикально увеличивает глубину резания, что увеличивает силы резания, что приводит к большему скольжению. Это порочный круг, и вы должны его избегать.
Используйте соответствующие процедуры с цангами, чтобы убедиться, что они держатся как можно плотнее. Держите все в чистоте и затяните цанги до оптимальных характеристик.
Держатели хвостовиков Weldon еще более надежны при выдергивании, как и патроны для гидравлических фрез.
3. Сделайте стружку более толстой: фрезерование с подъемом
Эта начальная толстая часть чипа будет уносить больше тепла. Избавление от тепла в стружке очень важно, потому что чем больше в стружке, тем меньше остается в заготовке инструмента. Тонкий конец стружки также с меньшей вероятностью приваривается к фрезу, поэтому Climb Milling дает двойной бонус при обработке титана.
4. Дуга в разрезе
Это хорошая стратегия для многих труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь или жаропрочные никелевые сплавы. Дуга снижает удар, поскольку инструмент входит в материал впервые. Если вы будете подавать прямо, ваш инструмент будет часто откалываться от ударов, и долго после этого он не прослужит.
5. Предварительное фрезерование фаски в конце резания
Вы можете сделать дугу из пропила, как надрез на поверхности материала. Но сложнее сделать дугу из чего-то вроде щели, где резак выходит из стены. Создание фаски под углом 45 градусов в конце прохода — хороший способ минимизировать шок при выходе. Оставление этой фаски может означать планирование заранее и оставить материал для фаски, который будет обработан позже.
6. Выберите инструмент гораздо меньшего диаметра, чем минимальный радиус кармана
В случае алюминия мы привыкли использовать инструмент, имеющий лишь немного меньший радиус (диаметр / 2), чем минимальный внутренний радиус кармана.
Это может привести к тому, что инструмент будет сильно защищен от охлаждающей жидкости, что недопустимо при обработке титана.
Вместо этого выберите инструмент, радиус которого (диаметр / 2) составляет не более 70% этого минимального внутреннего радиуса. Это гарантирует, что останется место для большого количества охлаждающей жидкости.
7. Изменяйте осевую глубину при каждом проходе
Титан опасен, и место, где инструмент особенно сильно изнашивается, находится прямо в верхней части зоны резания. Тот интерфейс, где выпускаются чипы. Этот износ настолько серьезен, что вы значительно выиграете от изменения величины осевого зацепления на каждом проходе при обработке титана.
Правильно, не делайте 3 прохода одинаковой глубины, чтобы добраться до дна вашего кармана. Сделайте 3 прохода, каждый проход имеет разную глубину.
8. Ограничьте осевую глубину с помощью тонких стенок и изящных элементов
Гибкость титана означает, что он хочет вибрировать и болтать. Тонкие стены и стройные детали только усугубляют ситуацию. Каждый раз, когда толщина стены более чем в 8 раз превышает ее толщину (или такая же проблема возникает у тонкой детали), вам нужно проявлять особую осторожность.
Лучший способ позаботиться о том, чтобы оставить достаточно большой припуск для чистовой обработки, чтобы учесть изгиб, а затем выполнить чистовой проход с малой осевой глубиной резания, но большой радиальной глубиной резания.
9. Используйте охлаждающую жидкость под высоким давлением
Помните, что титан очень плохо проводит тепло. Возможно, ваша духовка лучше проводит тепло, LOL!
Трудно вывести тепло из рабочей зоны. Оставленный там, он приведет к разрушению наших режущих инструментов, а тепловые эффекты затруднят соблюдение допусков. Поэтому нам нужна наилучшая настройка охлаждающей жидкости, которую мы можем получить при обработке титана.
Система охлаждающей жидкости под высоким давлением действительно помогает . В зависимости от области применения, сквозной шпиндель также может иметь решающее значение.
Вы также можете обнаружить, что увеличение концентрации охлаждающей жидкости полезно для титана. Ему нужен дополнительный «сок» для смазывания и предотвращения приваривания стружки.
10. Используйте правильную подачу и скорость
Я часто говорю о балансе скорости подачи и числа оборотов шпинделя в «зоне наилучшего восприятия»:
Сладкое пятно не показано в масштабе, потому что оно меняется от одного материала к другому. Сложные материалы имеют очень маленькую золотую середину. Диапазон значений, которые работают, невелик. Соответственно, вам нужны хорошие подачи и скорости, желательно сгенерированные с помощью высококачественного калькулятора подачи и скорости, такого как наш G-Wizard.
Эй, если вы не верите, что хорошая подача и скорость имеют значение, обратите внимание на этого клиента G-Wizard, который сделал нижний приемник Titanium AR-15 на крошечной фрезерной машине с ЧПУ.
11. Жесткая машина и жесткая оснастка
А вот и гибкость Titanium снова. Поскольку он относительно гибкий, вы обнаружите, что ваши настройки должны быть как можно более жесткими, чтобы уменьшить вибрацию и дребезжание. Чем жестче ваш станок и чем жестче обрабатываемая деталь, тем лучше для обработки титана.
12. Попробуйте врезное фрезерование и HSM
Плунжерное фрезерование — одна из моих любимых траекторий черновой обработки для ситуаций касания, потому что оно передает максимально возможное усилие резания через ось инструмента, которая является наиболее жесткой частью инструмента и (обычно) станка с ЧПУ.
Единственным реальным недостатком является то, что все гребешки означают, что врезное фрезерование является строго черновой стратегией. Вам нужно будет выполнить чистовой проход, чтобы сделать стенки гладкими для обработки титана.
Заключение: планируйте заранее и будьте систематичными, и вы это поняли
Ого! Об этом нужно помнить!
Ждать. У тебя есть это. Вы знаете, что вам нужно делать, как выбрать правильный инструмент и как его использовать. Вы знаете, почему, какие препятствия необходимо преодолеть при обработке титана.
Тот факт, что есть много этапов, означает, что вам нужно заранее планировать и систематизировать обработку титана. Составьте контрольный список для титановых работ и убедитесь, что вы применяете все стратегии. Вскоре этот контрольный список станет вашей второй натурой.
Но до тех пор, пока это не произойдет, это поможет вам преодолеть проблемы и подводные камни.
Технология и способы анодирования титана
Анодированием металла называют электрохимическую обработку, в результате которой на поверхности объекта обработки образуется оксидная пленка. Барьерное покрытие прекрасно предохраняет изделие из титана от окислов и ржавчин, а также имеет декоративный внешний вид. Процедуру анодирования металлических сплавов можно осуществить самостоятельно, используя подручные средства.
Цель анодирования титана
В процессе анодирования изделие из титана покрывается оксидной пленкой, которая образуется из самого металла в результате электрохимической реакции.
Анодирование изделий из титана также называют анодным оксидированием. Если сравнивать анодирование в условиях промышленного производства с применением специального оборудования и самостоятельное покрытие оксидной пленкой, то, конечно, второй способ несколько уступает качеством результата. Но тем не менее металл, обработанный в домашних условиях, приобретает ряд неоспоримых преимуществ:
- Оксидная пленка выполняет защитные функции, не позволяя влаге проникнуть к металлической основе изделия. Барьер предотвращает образование коррозии, что продлевает сроки эксплуатации предметов быта из титанового сплава.
- Анодирование титана укрепляет поверхность изделия и делает его более устойчивым к различным видам внешних повреждений.
- Металлические изделия после анодного оксидирования частично или полностью теряют способность проводить электрический ток.
- Посуда с оксидным покрытием выдерживает длительный нагрев, обладает антипригарными свойствами и не выделяет токсичных веществ во время приготовлении пищи.
- Если изделие из титана прошло оксидную обработку, это не является препятствием к другим видам обработки посредством гальванизации.
- Регуляция силы тока и составляющих электролитической жидкости позволяют сделать оксидное покрытие не только более прочным, но и красивым. Применение красителей позволит придать изделию привлекательный внешний вид.
Анодирование титана в условиях производства позволяет провести более глубокую обработку деталей, однако даже в домашних условиях можно добиться повышения износостойкости металлических изделий.
Способы и методы
В домашних условиях обработку титана осуществляют с использованием холодной или теплой технологий.
Холодный метод
Согласно уравнению оптимальная температура, при которой необходимо осуществлять процессы анодирования по данной технологии, – 0 °C. Однако допустимы колебания от –10 до +10 °C.
Именно при таких температурных нормах происходит образование прочной и целостной оксидной пленки на поверхности детали из титанового сплава.
Холодный метод позволяет в домашних условиях провести процедуру твердого анодного оксидирования.
При правильной регулировке силы тока можно осуществить напыление с помощью гальваники, используя в качестве материала золото, медь или хром. Такое барьерное покрытие защитит изделия из титана от окислов и ржавчин, что продлевает срок его службы до нескольких десятков лет.
Главный недостаток такой технологии анодирования – невозможность дальнейшей покраски объекта обработки.
Теплый метод
Самый доступный метод для реализации в домашних условиях. Анодирование можно проводить при комнатной температуре воздуха.
Технология предусматривает использование органических красителей, благодаря которым металлу можно придать удивительно красивый декоративный вид. Подойдут как готовые красящие составы, так и подручные красители из домашней аптечки: йод, зеленка, марганцовка, йодинол и прочее.
К сожалению, такая технология не рассчитана на проведение твердого анодирования. Барьерные свойства оксидной пленки очень слабые, как и защита от механических повреждений.
Однако при дальнейшем окрашивании оксидное покрытие проявляет высокие адгезивные способности.
Эмалевые краски прекрасно сцепляются с таким покрытием, и в свою очередь обеспечивают изделию из титана надежную защиту от коррозии.
Анодирование титана в домашних условиях
В домашних условиях анодирование осуществляется по следующей схеме:
- В контейнер, который не обладает электропроводимостью (стекло или пластмасса), помещают электролит.
- Собирается электрическая цепь, где источником электрического тока с постоянным напряжением может выступать блок питания (аккумулятор).
- Изделие из титана, которое нужно обработать, подключается зажимом к положительному заряду, после чего помещается в резервуар с электролитическим раствором.
- К отрицательному заряду крепятся пластины из нержавеющей стали из свинца, после чего также погружаются в электролит.
Если деталей, подключенных к «-», несколько, их необходимо расположить на одинаковом расстоянии от титанового сплава.
- Цепь активируется с помощью источника электрического тока, после чего деталь из титана начинает выделять кислород, способствующий образованию оксидного покрытия.
Не стоит забывать о предварительной подготовке изделия из титанового сплава к процедуре анодирования. Детали необходимо очистить от загрязнений и элементов ржавчины, после чего отполировать и промыть чистой водой. Титановый сплав должен несколько часов провести в щелочном растворе, после чего поверхность изделия тщательно обезжиривается.
Только после вышеперечисленных подготовительных мер титан можно погружать в электролит и приступать к анодированию.
Если у вас есть опыт проведения процедуры анодирования титана в домашних условиях, вы можете поделиться им в х.
Загрузка...
