Контролът на грапавостта на повърхността на титановите части на CNC е критичен аспект в производствения процес, особено за доставчик като мен. В този блог ще споделя някои ефективни стратегии и прозрения въз основа на годишния ми опит в осигуряванетоCNC титаниев прецизен части.
Разбиране на грапавостта на повърхността в обработката на титан на CNC
Грубостта на повърхността се отнася до нередностите на повърхността на обработена част. В случая на титановите части на CNC, това може значително да повлияе на функционалността, външния вид и дори неговата издръжливост на частта. Например, в аерокосмическите приложения, гладкото повърхностно покритие може да намали влаченето и да подобри ефективността на горивото. В медицинските изделия правилната грапавост на повърхността може да повиши биосъвместимостта.
Повърхностната грапавост на титановите части на ЦПУ се влияе от няколко фактора, включително обработващите параметри, геометрията на инструмента и свойствата на самия титанов материал. Титанът е известен със съотношението си с висока якост - към - тегло и отлична устойчивост на корозия, но също така представлява предизвикателства при обработката поради ниската си термична проводимост и висока химическа реактивност.
Параметри на обработка и тяхното въздействие
Скорост на рязане
Скоростта на рязане е един от най -важните параметри на обработка. По -високата скорост на рязане обикновено може да намали грапавостта на повърхността, но също така повишава температурата на рязане. Тъй като титанът има ниска топлопроводимост, прекомерната топлина може да причини изградена - нагоре (BUE) образуване на режещия инструмент. Bue може да се прехвърли към обработената повърхност, което води до грубо покритие. Следователно трябва да се избере оптимална скорост на рязане. За титанови сплави често се препоръчва скорост на рязане в диапазона от 30 - 60 m/min, в зависимост от специфичната сплав и материала на режещия инструмент.
Скорост на подаване
Скоростта на подаване определя разстоянието, което режещият инструмент напредва на революция. По -ниската скорост на подаване обикновено води до по -плавно покритие на повърхността. Ако обаче скоростта на подаване е твърде ниска, това може да увеличи времето и разходите за обработка. Трябва да се постигне баланс между постигането на желаната грапавост на повърхността и поддържане на ефективен производствен процес. За обработката на титан на CNC, честота на подаване от 0,05 - 0,2 mm/Rev се използва.
Дълбочина на рязане
Дълбочината на рязане засяга силите на рязане и количеството на отстранените материали във всеки проход. По -голямата дълбочина на рязане може да увеличи силите за рязане и може да причини вибрации, което от своя страна може да доведе до по -груба повърхност. От друга страна, много малка дълбочина на рязане може да доведе до неефективна обработка. Типичната дълбочина на рязане за обработката на титан е в диапазона от 0,5 - 2 мм.
Избор на инструменти и геометрия
Материал на инструмента
Изборът на материал за рязане на инструмента е от решаващо значение за контролиране на повърхностната грапавост на титановите части на ЦПУ. Инструментите за карбиди се използват широко поради високата им твърдост и устойчивост на износване. Покритите с карбид с карбид с покритие, като тези с титанов нитрид (TIN), титанов карбонитрид (TICN) или алуминиеви титанови нитридни (алтин) покрития, могат допълнително да подобрят живота на инструмента и повърхността. Тези покрития намаляват триенето и генерирането на топлина по време на обработката, предотвратявайки образуването на бута.
Геометрия на инструмента
Геометрията на режещия инструмент също играе значителна роля. Рязният режещ ръб може да доведе до по -плавно покритие на повърхността. Инструментите с положителен ъгъл на рейка могат да намалят силите за рязане и да подобрят потока на чипа. Въпреки това, голям положителен ъгъл на рейк може да отслаби режещия ръб. Освен това радиусът на носа на инструмента засяга грапавостта на повърхността. По -големият радиус на носа може да доведе до по -плавна повърхност, но може да увеличи и силите за рязане.
Охлаждаща течност и смазване
Тип охлаждаща течност
Използването на подходяща охлаждаща течност е от съществено значение за обработката на титан на ЦПУ. Охладетелите помагат да се намали температурата на рязане, да се изхвърлят чипс и да се предотврати образуването на BUE. Вода - Течените течници обикновено се използват, тъй като имат добри охлаждащи свойства. Въпреки това, за обработка на титан, охлаждащите тела с екстремно налягане (EP) добавят често се предпочитат. Тези добавки могат да образуват защитен филм на режещия инструмент и обработената повърхност, намалявайки триенето и износването.
Доставка на охлаждащата течност
Начинът, по който охлаждащата течност се доставя в зоната на рязане, също е важен. Доставката с високо налягане на охлаждащата течност може ефективно да изхвърли чипса и да запази инструмента за рязане и детайла хладен. Чрез - Системите за доставяне на охлаждаща течност са особено полезни, тъй като те могат да насочат охлаждащата течност точно към режещия ръб, подобрявайки повърхностния завършек и живота на инструмента.
Post - Процеси на обработка
Полиране
След обработката на ЦПУ, полирането може да се използва за по -нататъшно подобряване на грапавостта на повърхността на титановите части. Поливането включва използване на абразивни материали за премахване на малки количества материал от повърхността, което води до по -плавно покритие. Могат да бъдат избрани различни методи за полиране, като механично полиране, химическо полиране или електрохимично полиране в зависимост от специфичните изисквания на частта.
Повърхностна обработка
Повърхностните обработки като анодизиране или пасивация също могат да повишат качеството на повърхността на титановите части. Анодизирането създава защитен оксиден слой на повърхността, което може да подобри устойчивостта на корозия и външния вид. Пасивацията премахва свободното желязо и други замърсители от повърхността, намалявайки риска от корозия.
Контрол и проверка на качеството
За да се гарантира, че грапавостта на повърхността на титановите части на ЦПУ отговаря на необходимите спецификации, са необходими редовен контрол на качеството и проверка. Измервателни инструменти за грапавост на повърхността, като профилометри, могат да се използват за измерване на параметрите на грапавостта на повърхността, като RA (аритметично средно отклонение на профила), RZ (средна височина на профила) и т.н., като се сравняват измерените стойности с определените отклонения, корекциите могат да бъдат направени в процеса на обработка, ако е необходимо.
Приложение - Специфични съображения
Различните приложения могат да имат различни изисквания за грапавостта на повърхността на титановите части на CNC. Например,Високо прецизни алуминиеви частиИзползва се в оптичните инструменти може да изисква изключително гладко повърхностно покритие, за да се осигури точно предаване на светлината. За разлика от тях, части, използвани в някои индустриални машини, могат да имат сравнително по -свободни изисквания за грапавост на повърхността.
В бижутерийната индустрия,Аксесоари за бижута CNC обработкаЧесто изисква висококачествено покритие на повърхността за естетически цели. Грапавостта на повърхността може да повлияе на блясъка и външния вид на бижутата. Следователно, специфичните процеси на обработка и довършителни работи трябва да бъдат пригодени, за да отговарят на тези приложения - специфични изисквания.
Заключение
Контролът на грапавостта на повърхността на титановите части на CNC е сложна, но постижима задача. Чрез внимателно избор на параметрите на обработка, инструменти, охлаждащи и след процесите на обработка и прилагане на ефективни мерки за контрол на качеството, можем да произвеждаме висококачествени титанови части с желаното покритие на повърхността.
Ако се нуждаете от висококачествени части от титан на CNC, каня ви да се свържете, за да обсъдите вашите специфични изисквания. Независимо дали имате нужда от части за аерокосмически, медицински или бижута, имам опит и ресурси, за да ви осигуря най -добрите решения. Свържете се с мен, за да започнете дискусия за обществени поръчки и нека работим заедно, за да постигнете вашите производствени цели.
ЛИТЕРАТУРА
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Производствено инженерство и технологии. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Метално рязане. Butterworth - Heinemann.
- Наръчник на ASM, том 16: обработка. ASM International.