Обработка титана

Связанные поставщики

Тяжёлая резка предъявляет особые требования к станку и рабочим процессам. Если речь идет о таком материале, как титан, который особенно трудно резать, то для выполнения этих требований необходимы специальные ноу-хау. Благодаря своему опыту компания WFL Millturn Technologies может предложить решения по обработке шасси самолетов.

Авиационная промышленность представляет собой важный сегмент рынка для WFL. Этот промышленный сектор все чаще требует все большего количества материалов, которые трудно поддаются механической обработке. В частности, обработка титана — это область, в которой компания WFL накопила большой опыт.

Титан всегда предъявлял особые требования к инструментам и машинам в процессе резки. В последние годы титан 3.7165 стал преобладать среди легких материалов как материал с выдающимися свойствами, особенно в авиационной и космической промышленности, а также в медицинском секторе. Это один из наиболее часто используемых титановых сплавов, содержащий шесть процентов алюминия и четыре процента ванадия. Этот сплав, обычно называемый Ti6Al4V, демонстрирует очень хорошее сочетание прочности, коррозионной стойкости и способности выдерживать напряжения. Хотя этот материал действительно имеет хорошие эмпирические значения и параметры резания, его обработка по-прежнему остается одной из важнейших дисциплин механической обработки.

Новые титановые сплавы постоянно разрабатываются для специальных применений, часто на основе конкретных требований клиентов. Ряду клиентов WFL требуется титан 5553 (Ti5Al5V5Mo3Cr) для производства шасси в авиационной промышленности. Этот материал отличается улучшенными свойствами в отношении прочности и ударной вязкости. Он также менее чувствителен к структурным изменениям при нагревании. Этот материал действительно является одним из настоящих титанов в области механической обработки и получил свое название из греческой мифологии.

Ti5553 в настоящее время является одним из самых сложных для обработки материалов на рынке. Во время обработки нельзя превышать скорость резания 45 м/мин, поскольку при скорости резания всего 60 м/мин могут возникать напряжения сдвига до 2780 Н/мм².

Райнхард Колл, руководитель отдела разработки приложений WFL

Такие проблемы, как точечный нагрев из-за плохой теплопроводности и связанные с этим химические изменения в материале (охрупчивание при более высоких температурах), а также образование наростов на кромках, возникают с этим материалом в большей степени, чем с другими титановыми сплавами. Поэтому при работе с Ti 5553 особенно важно, чтобы скорость резания, подача и глубина проникновения точно соответствовали друг другу. Использование подходящих смазочно-охлаждающих жидкостей так же важно, как и правильная стратегия охлаждения. Быстрый и непрерывный

удаление стружки должно быть гарантировано; рассеивание тепла происходит в гораздо большей степени через инструмент. Удаление поковочной кожи, которую эксперты называют «слоновьей кожей», является дополнительной проблемой при использовании этого материала. Предварительный процесс ковки и возникающие в результате термические и металлургические воздействия придают этой коже очень высокий уровень поверхностной твердости.

Низкий модуль упругости означает, что титан имеет тенденцию уклоняться от давления инструмента и сплавляться с режущей кромкой. Поэтому обработка должна, как уже упоминалось, происходить на низкой скорости резания, но с относительно высокой и равномерной скоростью подачи. В любом случае необходимо обеспечить отсутствие вибрации, зажатие и острые инструменты. В качестве режущих материалов используются быстрорежущие стали с высоким содержанием кобальта, карбида или стеллита.

Все это показывает, что титан требует большого опыта в выборе и использовании инструментов, а также стратегии обработки.

Очень важно, чтобы способность учитывать критические аспекты механической обработки во время производства была продемонстрирована еще на этапе проектирования. Например, необходимо принять во внимание тот факт, что разная толщина материала в заготовке требует изменения стратегий обработки. Зоны термического воздействия также следует учитывать вместе с возникающими силами резания.