Grūtības ražot titāna savienojošos stieņus
Kā svarīgs inženiertehniskais materiāls, titāna savienojošie stieņi ir plaši izmantoti aviācijas un kosmosa, automobiļu un biomedicīnas laukos to augstās stiprības, zema blīvuma un lieliskās izturības pret koroziju dēļ. Tomēr titāna savienojošo stieņu ražošanas process saskaras ar daudziem izaicinājumiem, kuriem tā ražošanas procesam ir nepieciešams īpašs tehnoloģiju un aprīkojuma atbalsts.
Titāna sakausējuma materiālu raksturojums
Zema siltumvadītspēja:Titāna sakausējuma siltumvadītspēja ir zema, tikai 1/7 tērauda, 1/16 alumīnija un 1/25 vara. Tas nozīmē, ka kalšanas vai griešanas laikā karstumu ir grūti ātri pārnest, kā rezultātā strauji uzkrājas siltums griešanas vietā, izraisot instrumentu un pelējuma pakļaušanos ārkārtīgi augstai temperatūrai, paātrinot nodilumu un pat kļūmju. Turklāt augsta temperatūra iznīcinās arī titāna sakausējumu daļu virsmas integritāti, samazina ģeometrisko precizitāti, un smagos gadījumos var notikt sacietēšana, sabojājot tā noguruma stiprumu.
Zems elastības modulis:Titāna sakausējuma elastības modulis ir salīdzinoši zems, un kalšanas vai griešanas laikā ir viegli deformēties elastīgi, it īpaši, apstrādājot plānas sienas vai gredzenveida detaļas. Šī problēma ir pamanāmāka. Sakarā ar titāna sakausējumu spēcīgo plastiskās deformācijas spēju, kad sagataves materiāls tiek pakļauts ārējam spēkam, vietējā deformācija var pārsniegt elastīgo diapazonu, kā rezultātā rodas plastiska deformācija. Šī plastiskā deformācija ne tikai palielinās griešanas spiedienu un saasinās sagataves "elastīgo" atsitiena parādību, bet arī vēl vairāk palielina berzi starp instrumentu un sagatavi, kā rezultātā samazinās griešanas efektivitāte un instrumenta kalpošanas laiks.
Adhēzija un augstas vibrācijas īpašības:Titāna sakausējumam ir izteikta radniecība pret instrumentu, un griešanas procesa laikā ir viegli ievērot instrumentu, veidojot nepārtrauktas mikroshēmas, traucējot griešanas procesu, un smagos gadījumos var izraisīt instrumenta bojājumus. Turklāt titāna sakausējuma apstrādes augstās vibrācijas īpašības ir arī galvenais nestabils faktors, kas ne tikai saasina instrumentu nodilumu, bet arī nopietni ietekmē apstrādes precizitāti un virsmas kvalitāti.
Ražošanas procesa grūtības
Kalšanas process:
Temperatūras kontrole: Titāna sakausējuma kalšanas temperatūras diapazons ir salīdzinoši šaurs, un sildīšanas temperatūra un izolācijas laiks ir precīzi jākontrolē, lai izvairītos no pārkaršanas vai pārdegšanas. Tajā pašā laikā temperatūras maiņai kalšanas procesa laikā ir liela ietekme uz titāna sakausējuma organizāciju un īpašībām, tāpēc kalšanas temperatūra ir stingri jākontrolē.
Pelējuma dizains: Titāna sakausējuma saķerēšanas un augstās vibrācijas īpašību dēļ pelējuma dizainam ir jāapsver, kā samazināt berzi un saķeri starp titāna sakausējumu un veidni un uzlabot pelējuma kalpošanas laiku. Turklāt pelējuma dzesēšanas sistēma ir arī rūpīgi jāprojektē, lai kalšanas procesa laikā nodrošinātu veidnes temperatūras stabilitāti.
Deformācijas kontrole: Titāna sakausējumi kalšanas laikā ir pakļauti elastīgai deformācijai un plastiskajai deformācijai, kas apgrūtina sagataves lieluma un formas kontroli. Tāpēc, lai uzlabotu sagataves, ir nepieciešama uzlabota kalšanas tehnoloģija un aprīkojums, piemēram, precizitātes kalšana, izotermiska kalšana utt.
Griešanas apstrāde:
Instrumentu izvēle: Titāna sakausējumu spēcīgās afinitātes dēļ griešanas laikā ir pakļauta saķerēšana un nodilums. Tāpēc ir jāizvēlas augstas veiktspējas instrumentu materiāli, piemēram, cementēts karbīds, keramika utt., Lai uzlabotu instrumenta izturību pret augstu temperatūru un nodiluma izturību.
Griešanas parametru optimizācija: griešanas parametri, piemēram, griešanas ātrums, padeves ātrums un griešanas dziļums, ir būtiska ietekme uz titāna sakausējumu apstrādes efektivitāti un kvalitāti. Lai iegūtu vislabāko apstrādes efektu, šie griešanas parametri ir jāoptimizē, lai samazinātu griešanas spēku un samazinātu siltumu, samazinātu instrumentu nodilumu un sagataves deformāciju.
Šķidruma izmantošana: šķidruma griešanai ir liela nozīme titāna sakausējumu apstrādē. Tas var samazināt griešanas laukuma temperatūru, samazināt siltuma uzkrāšanos un instrumentu nodilumu. Tāpēc ir jāizvēlas griešanas šķidruma veids un daudzums, lai nodrošinātu apstrādes procesa termisko stabilitāti un instrumenta kalpošanas laiku.
Titāna savienojošo stieņu ražošanas process ir grūts, galvenokārt tāpēc, ka titāna sakausējuma materiāliem ir īpašas īpašības, piemēram, zema siltumvadītspēja, zema elastības modulis, adhēzija un augstas vibrācijas īpašības. Lai pārvarētu šīs grūtības, ir jāpieņem uzlabotas kalšanas tehnoloģijas un aprīkojums, augstas veiktspējas instrumentu materiāli, optimizēti griešanas parametri un piemēroti griešanas šķidrumi, lai uzlabotu apstrādes efektivitāti un kvalitāti.
