Päällystetyt kovametallileikkaustyökalut

Päällystetyt kovametallileikkaustyökalut
Titaanin erilaiset ominaisuudet tekevät siitä erittäin houkuttelevan komponenttimateriaalin, mutta monet näistä ominaisuuksista vaikuttavat myös sen työstettävyyteen. Teollisuudessa yleisesti käytetyt titaaniseokset ovat kaksifaasisia titaaniseoksia, nimittäin (a b) titaaniseokset. TC4:ää ja TC6:ta käytetään yleisesti lentokoneiden polttoainevarusteissa, TC4 on tyypillinen tämän tyyppisen metalliseoksen edustaja.

Titaanin erilaiset ominaisuudet tekevät siitä erittäin houkuttelevan komponenttimateriaalin, mutta monet näistä ominaisuuksista vaikuttavat myös sen työstettävyyteen. Teollisuudessa yleisesti käytetyt titaaniseokset ovat kaksifaasisia titaaniseoksia, nimittäin (a b) titaaniseokset. TC4:ää ja TC6:ta käytetään yleisesti lentokoneiden polttoainevarusteissa, TC4 on tyypillinen tämän tyyppisen metalliseoksen edustaja. Titaaniseosmateriaalien kovuus on korkea, huono leikkausteho, ja ovat alttiita kovettumaan, mikä vaikeuttaa leikkaamista. AVIC West Control on tehnyt perusteellisen tutkimuksen osista, jotka on valmistettu TC4-materiaaleista titaaniseoksissa, erityisesti sorvausprosesseissa, ja on kertynyt jonkin verran kokemusta.

Ensinnäkin, titaaniseoksen kimmokerroin on pieni, jossa TC4:n kimmomoduuli on E=110GPa, mikä on noin puolet teräksestä. Lisäksi, sen lämmönjohtavuus on alhainen, mikä johtaa työkappaleen merkittävään elastiseen muodonmuutokseen leikkausvoimien vaikutuksesta. Samaan aikaan, työstöprosessin aikana syntyy suuria ja keskittyneitä leikkausvoimia. Tämä voi aiheuttaa helposti tärinää ja tärinää leikkaamisen aikana, vähentää työkappaleen tarkkuutta. Siksi, on tarpeen parantaa koneistusjärjestelmän jäykkyyttä.

Toiseksi, titaaniseoksen paikallinen korkea lämpötila leikkaamisen aikana tekee titaanin helpoksi imeä happea ja typpeä ilmakehästä, muodostaen näin kovan ja hauraan ulkokuoren. Tämä aiheuttaa työstön kovettumista työkappaleen työstöpinnalle, ja työn kovettumisnopeus on nopea, aiheuttaen vakavia naarmuja työkalun pintaan, joka on taipuvainen halkeilemaan leikkausprosessin aikana.

Lisäksi, Titaaniseosmateriaalien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet itse tekevät niistä erittäin yhteensopivia työkappaleen kanssa leikkauksen aikana. Kun leikkaustyökalu koskettaa työkappaletta leikkauksen aikana, se on taipuvainen tarttumaan, lisäämällä työkalun ja työkappaleen välistä kitkaa ja tuottamalla paljon leikkauslämpöä. Tästä syntyvää suurta leikkauslämpöä ei voida hajauttaa hakkeen läpi ajoissa, lyhentää huomattavasti työkalun käyttöikää. Siksi, Titaaniseosten käsittelyyn tarkoitetuilla leikkaustyökaluilla on oltava korkea lämpökovuus.

Titaaniseoksen käsittelyä tässä voidaan pitää systemaattisena suunnitteluna, joka vaatii tarkastelua useista näkökulmista, kuten prosessointilaitteista, leikkaustyökalut, leikkausparametrit, jäähdytysnestettä, jne. Käsittelylaitteiden suhteen, titaaniseoksen käsittely vaatii työstökoneita, joilla on hyvä työstöteho ja riittävä jäähdytys, joten prosessointilaitteisiin valitaan CNC-sorvit, joilla on korkea työstötarkkuus. Karan tärinä on minimaalista käsittelyn aikana, ja käsittelyn vakaus on hyvä.

Titaaniseoksen käsittelyyn käytetyillä työkalumateriaaleilla on hyvä kovuus ja kulutuskestävyys, erinomainen lämmönkestävyys, korkea lujuus ja sitkeys korkeissa lämpötiloissa, sekä tietty iskunkestävyys ja vaurioidenkestävyys. Yllä olevat vaatimukset täyttäviä työkaluja ovat keraamiset työkalut, päällystetyt kovametallityökalut, kuutiometriset boorinitridityökalut (CBN), ja timantin kaltaiset hiilityökalut (PCD). Heidän joukossaan, pinnoitetut kovametallileikkaustyökalut ovat edullisia, niillä on hyvä lämmönjohtavuus ja korkea kovuus, ja toimivat hyvin myös punaisen kovuuden ja sitkeyden suhteen. Vaikka niiden lämmönkestävyys ja kemiallinen stabiilisuus ovat huonompia kuin keramiikka, kuutiometrinen boorinitridi (CBN), ja timanttimaisia ​​leikkaustyökaluja, niillä on suurempi iskunkestävyys ja vaurioidenkestävyys kuin keraamisilla ja timanttimaisilla leikkaustyökaluilla. Siksi, siitä on tullut suosituin leikkaustyökalu titaaniseosten käsittelyyn.