Schneiden und Drehen von Titan
Relevanz
Für die Herstellung von Strukturen und Teilen aus Titanlegierungen werden alle Arten der maschinellen Bearbeitung eingesetzt: Schleifen, Drehen, Bohren, Fräsen, Polieren.
Eine der wichtigsten Besonderheiten bei der Bearbeitung von Teilen aus Titan und Titanlegierungen ist die Notwendigkeit, die Lebensdauer und insbesondere die Ermüdungseigenschaften zu gewährleisten, die in hohem Maße von der Qualität der bei der Kaltbearbeitung gebildeten Oberflächenschicht abhängen. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und anderer besonderer Eigenschaften von Titan ist es schwierig, das Schleifen als letzten Bearbeitungsschritt durchzuführen. Oberflächenfehler, Zugspannungen und Eigenspannungen können sich beim Schleifen leicht bilden und die Ermüdungsfestigkeit der Teile stark beeinflussen. Daher muss das Schleifen von Titanbauteilen mit reduzierten Geschwindigkeiten erfolgen und kann gegebenenfalls durch Schaufeln oder abrasive Bearbeitung mit niedrigen Geschwindigkeiten ersetzt werden. Im Falle des Schleifens sollte es mit streng geregelten Regimen mit anschließender Kontrolle der Oberfläche von Details auf Verbrennungen und begleitet von der Verbesserung der Qualitäten von Details auf Kosten der Härtung durch die plastische Oberflächenverformung (SPD) durchgeführt werden.
Herausforderungen
Aufgrund seiner hohen Festigkeitseigenschaften ist Titan schlecht zerspanbar. Es hat ein hohes Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit von etwa 0,85-0,95. Bei Stahl zum Beispiel liegt dieser Wert nicht über 0,75. Folglich erfordert die Bearbeitung von Titanlegierungen hohe Kräfte, die aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit zu einem erheblichen Temperaturanstieg in den Oberflächenschichten des Schnitts führen und die Kühlung der Schnittzone erschweren. Aufgrund der starken Adhäsion lagert sich Titan an der Schneidkante an, was die Reibungskraft erheblich erhöht. Darüber hinaus führen Titanverschweißung und -anhaftung an den Kontaktstellen der Oberflächen zu Veränderungen der Werkzeuggeometrie. Diese Änderungen, die die optimale Konfiguration verändern, haben eine weitere Erhöhung der Bearbeitungskräfte zur Folge, was wiederum zu einer noch höheren Temperatur an der Kontaktstelle und zu einem beschleunigten Verschleiß führt. Die Temperaturerhöhung im Arbeitsbereich wird am stärksten von der Schnittgeschwindigkeit beeinflusst, weniger von der Vorschubkraft des Werkzeugs. Die Schnitttiefe hat den geringsten Einfluss auf den Temperaturanstieg.
Hohe Schnitttemperaturen führen zur Oxidation der Titanspäne und des Werkstücks. Dies stellt in der Folge ein Entsorgungs- und Umschmelzproblem für die Späne dar. Ein ähnlicher Prozess für das Werkstück könnte in der Folge zu einer Leistungsminderung führen.
Eine vergleichende Analyse
Der Prozess der Kaltumformung von Titanlegierungen ist 3 bis 4 Mal arbeitsintensiver als bei Kohlenstoffstählen und 5 bis 7 Mal schwieriger als bei Aluminium. Nach Angaben von MPPT Salyut haben die Titanlegierungen BT5 und BT5-1 im Vergleich zu Kohlenstoffstahl (mit0,45% C) einen Koeffizienten der relativen Bearbeitbarkeit von 0,35-0,48 und für die Legierungen BT6, BT20 und BT22 ist dieser Parameter sogar noch geringer und beträgt 0,22-0,26. Es wird empfohlen, bei der Bearbeitung niedrige Schnittgeschwindigkeiten bei geringen Vorschüben zu verwenden und große Mengen an Kühlmittel zur Kühlung einzusetzen. Bei der Bearbeitung von Titanprodukten werden Schneidwerkzeuge aus dem verschleißfestesten Schnellarbeitsstahl verwendet, wobei harte Legierungen bevorzugt werden. Aber selbst wenn alle vorgeschriebenen Schnittbedingungen erfüllt sind, müssen die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zu Stahl um mindestens das 3 bis 4fache reduziert werden, was insbesondere bei der Arbeit mit CNC-Maschinen eine akzeptable Werkzeugstandzeit gewährleisten muss.
Optimierung
Die Schnittzonentemperatur und die Schnittkräfte können durch Erhöhung des Wasserstoffgehalts der Legierung, Vakuumglühen und geeignete Bearbeitung erheblich gesenkt werden. Das Legieren von Titanlegierungen mit Hilfe von Wasserstoff führt zu einer beträchtlichen Senkung der Temperatur in der Schneidzone, ermöglicht eine Verringerung der Schnittkräfte und erhöht die Standzeit des Hartmetallwerkzeugs je nach Art der Legierung und des Schneidverfahrens um das bis zu Zehnfache. Mit dieser Methode kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit ohne Qualitätsverlust um das 2-fache erhöht werden, und auch die Kraft und die Schnitttiefe können ohne Geschwindigkeitsreduzierung gesteigert werden.
Für die Bearbeitung von Teilen aus Titanlegierungen sind technologische Verfahren weit verbreitet, die es ermöglichen, mehrere Arbeitsgänge durch den Einsatz von Mehrfachwerkzeugen zu einem einzigen zusammenzufassen. Es ist am zweckmäßigsten, solche technologischen Operationen auf Multitool-Maschinen (Bearbeitungszentren) auszuführen. Zum Beispiel werden zur Herstellung von Kraftwerksteilen aus Stanzteilen die Maschinen MA-655A, FP-17SMN, FP-27S verwendet, die Teile der Typen "Bügel", "Säule", "Gehäuse".Säule", "Gehäuse" aus Formgussteilen und Schmiedeteilen - Maschinen Horizont, Me-12-250, MA-655A, Blechtafeln - Werkzeugmaschine VFZ-M8. Diese Maschinen nutzen das Prinzip der "maximalen" Vollständigkeit der Bearbeitung in einem Arbeitsgang, die durch die aufeinanderfolgende Bearbeitung eines Teils von mehreren Seiten auf einer Maschine mit Hilfe von mehreren auf ihr installierten Vorrichtungen erreicht wird.
Fräsen
Aufgrund der hohen erforderlichen Kräfte werden für die Bearbeitung von Titanlegierungen in der Regel große Werkzeugmaschinen (FP-7, FP-27, FP-9, VFZ-M8
Es gibt mehrere Methoden zum Fräsen von Bauteilen des Typs Querträger, Balken oder Rippen. 1) Mittels spezieller hydraulischer oder mechanischer Kopiervorrichtungen auf Universalfräsmaschinen. 2) Mit Hilfe von Kopierern auf hydraulischen Kopierfräsmaschinen. 3) Mit CNC-Maschinen wie MA-655C5, FP-11, FP-14. 4) Mit CNC-Drei-Achsen-Maschinen. In diesen Fällen werden verwendet: spezielle vorgefertigte Fräser, deren Winkel während der Bearbeitung geändert wird; konkave und konvexe Formfräser mit radialem Profil; Schaftfräser mit einer Tischebene, die unter einem gewünschten Winkel an die zylindrische Oberfläche des Werkstücks herangeführt wird.
Maschinen
Für die Bearbeitung von Luftfahrtwerkstoffen werden in unserem Land viele Werkzeugmaschinen hergestellt, die nicht den Weltstandards entsprechen, und einige von ihnen haben keine Analoga im Ausland. Zum Beispiel die CNC-Werkzeugmaschine VF-33 (Längsfräsen mit drei Spindeln und drei Achsen), die für die gleichzeitige Bearbeitung von Paneelen, Monorails, Rippen, Trägern und anderen Teilen für schwere und leichte Flugzeuge mit drei Spindeln ausgelegt ist.
Die Maschine 2FP-242 B mit zwei verschiebbaren Portalen und CNC (dreispindlige Vier-Achsen-Längsfräsmaschine) ist für die Bearbeitung von großen Holmen und Paneelen für Schwer- und Großraumflugzeuge ausgelegt. FRS-1, 15-achsige CNC-Horizontalfräs- und Bohrmaschine mit beweglichem Ständer - konzipiert für die Bearbeitung von Mittel- und Flügelflächen für Großraumflugzeuge. SGPM-320, ein flexibles Produktionsmodul, bestehend aus einer Drehmaschine, einer CNC AT-320, einem Magazin mit 13 Werkzeugen und einem automatischen Manipulator zur Entnahme und Montage von Teilen für die CNC. Eine flexible Fertigungseinheit ALK-250, die für die Herstellung von Präzisionsteilen für Hydraulikgehäuse konzipiert ist.
Werkzeuge
Um optimale Zerspanungsbedingungen und eine hohe Oberflächenqualität der Werkstücke zu gewährleisten, muss die Geometrie der Werkzeuge aus Hartmetall und Schnellarbeitsstahl streng eingehalten werden. Zum Drehen von Schmiederohlingen werden Fräser mit BK8-Wendeplatten verwendet. Bei der Bearbeitung von gasgesättigter Kruste werden folgende Fräsergeometrien empfohlen: Hauptebenenwinkel φ1 =45°, Nebenebenenwinkel φ =14°, Spanwinkel γ = 0°; Schaftwinkel α = 12°.Bei folgenden Schnittbedingungen: Vorschub s = 0,5 - 0,8 mm/U, Schnitttiefe t min 2 mm, Schnittgeschwindigkeit v = 25 - 35 m/min. Für das Schlichten und Halbschlichten beim kontinuierlichen Drehen können Werkzeuge aus den Hartlegierungen ВК8, ВК4, ВКбм, ВК6 usw. bei einer Schnitttiefe von 1-10 mm eingesetzt werden, die Schnittgeschwindigkeit beträgt v = 40-100 mm/U, und der Vorschub sollte s = 0,1-1 mm/U betragen. Es können auch Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5) verwendet werden. Die folgende geometrische Konfiguration wurde für Fräser aus Schnellarbeitsstahl entwickelt: Scheitelradius r = 1 mm, Rückenwinkel α = 10°, φ = 15°. Annehmbare Schnittbedingungen beim Drehen von Titan werden mit einer Schnitttiefe t = 0,5-3 mm, v = 24-30 m/min, s <0,2 mm erreicht.
Harte Legierungen
Beim Fräsen von Titan ist es für die Fräserzähne schwierig, auf dem Titan zu haften und sich auszumähen. Zur Herstellung der Arbeitsflächen von Fräsern werden die Hartlegierungen VK8, VK6M, VK4 und die Schnellstähle R6M5K5, R9K5, R8MZK6S, R9M4K8 und R9K10 verwendet. Für das Fräsen von Titan mit Schneidplatten aus ВК6М-Legierung wird der folgende Schneidmodus empfohlen: t = 2 - 4 mm, v = 80 - 100 m/min, s = 0,08-0,12 mm/Zahn.
Bohren
Beim Bohren in Titan ist es schwierig, dass die Späne an der Arbeitsfläche des Werkzeugs haften bleiben und in die Austrittsnuten des Bohrers gelangen, was zu einem erhöhten Schneidwiderstand und einem schnellen Verschleiß der Schneide führt. Um dies zu verhindern, ist es ratsam, das Werkzeug beim Tieflochbohren regelmäßig von Spänen zu befreien. Zum Bohren werden Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl Р12Р9К5, Р18Ф2, Р9М4К8, Р9К10, Р9Ф5, Ф2К8МЗ, Р6М5К5 und der Hartlegierung ВК8 verwendet. Gleichzeitig werden folgende Parameter für die Bohrergeometrie empfohlen: für den schraubenförmigen Rillenneigungswinkel 25-30, 2φ0 = 70-80°, 2φ = 120-130°, α = 12-15°, φ = 0-3°.
KÜHLMITTEL
Um die Produktivität bei der Bearbeitung von Titanlegierungen zu erhöhen und die Lebensdauer der verwendeten Werkzeuge zu verlängern, werden Flüssigkeiten wie RZ SOJ-8 verwendet. Sie gehören zu den halogenidhaltigen Schmier-Kühl-Flüssigkeiten. Die Kühlung der Werkstücke erfolgt durch reichliche Berieselung. Die Verwendung von halidhaltigen Flüssigkeiten während der Bearbeitung führt zur Bildung einer Salzkruste auf der Oberfläche von Titanteilen, die aufgrund der Erwärmung und der gleichzeitigen Einwirkung von Spannungen zu Salzkorrosion führen kann. Um dies zu verhindern, werden die Teile nach der Bearbeitung mit РЗ СОЖ-8 einer Ätzung unterzogen, bei der die Oberflächenschicht mit einer Dicke von bis zu 0,01 mm entfernt wird. Bei Montagearbeiten ist die Verwendung von RZ SOJ-8 nicht zulässig.
Schleifen bei
Die Zerspanbarkeit von Titanlegierungen wird wesentlich durch ihre chemische und Phasenzusammensetzung, ihren Typ und ihre Gefügeparameter beeinflusst. Am schwierigsten ist die Bearbeitung von Titan-Halbzeugen und Teilen mit grober Lamellenstruktur. Ein solches Gefüge liegt bei Formgussteilen vor. Darüber hinaus weisen geformte Titangussteile eine gasgesättigte Kruste auf der Oberfläche auf, die den Werkzeugverschleiß stark beeinträchtigt.
Das Schleifen von Titangussteilen ist schwierig, da sich die Kontaktreibung während der Reibung stark verfestigt. Die Oxidschicht der Oberfläche wird bei der Reibung unter Einwirkung bestimmter Lasten leicht zerstört. Durch die Reibung zwischen den Oberflächen wird aktiv Material vom Werkstück auf das Werkzeug übertragen ("tacking"). Andere Eigenschaften von Titanlegierungen tragen ebenfalls zu diesem Prozess bei: geringere Wärmeleitfähigkeit, erhöhte elastische Verformung bei vergleichsweise niedrigem Elastizitätsmodul. Die Wärmeentwicklung führt zu einer Verdickung der Oxidschicht auf der Reibfläche, was wiederum die Festigkeit der Deckschicht erhöht.
Bei der Bearbeitung von Titanteilen werden Band- und Riemenschleifen sowie Schleifen mit Schleifscheiben eingesetzt. Für industrielle Legierungen werden am häufigsten Schleifscheiben aus grünem Siliziumkarbid verwendet, das eine große Härte und Sprödigkeit bei stabilen physikalischen und mechanischen Eigenschaften und eine höhere Schleifleistung als schwarzes Siliziumkarbid aufweist.
Kaufen, Preis
Evek GmbH verkauft Walzstahlprodukte zum besten Preis. Der Preis basiert auf den LME-Kursen (Londoner Metallbörse) und hängt von den technologischen Details der Produktion ab, wobei keine zusätzlichen Kosten enthalten sind. Wir liefern eine breite Palette von Halbfertigprodukten aus Titan und seinen Legierungen. Alle Chargen verfügen über ein Qualitätszertifikat für die Einhaltung der Normen. Bei uns können Sie die verschiedensten Produkte für Großproduktionen in großen Mengen kaufen. Eine große Auswahl, umfassende Beratung durch unsere Manager, günstige Preise und schnelle Lieferung bestimmen das Gesicht unseres Unternehmens. Ein Rabattsystem ist für Großhandelskäufe verfügbar.
Relevanz
Für die Herstellung von Strukturen und Teilen aus Titanlegierungen werden alle Arten der maschinellen Bearbeitung eingesetzt: Schleifen, Drehen, Bohren, Fräsen, Polieren.
Eine der wichtigsten Besonderheiten bei der Bearbeitung von Teilen aus Titan und Titanlegierungen ist die Notwendigkeit, die Lebensdauer und insbesondere die Ermüdungseigenschaften zu gewährleisten, die wesentlich von der Qualität der bei der Kaltbearbeitung gebildeten Oberflächenschicht abhängen. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und anderer besonderer Eigenschaften von Titan ist es schwierig, das Schleifen als letzten Bearbeitungsschritt durchzuführen. Oberflächenfehler, Zugspannungen und Eigenspannungen können sich beim Schleifen leicht bilden und die Ermüdungsfestigkeit der Teile stark beeinflussen. Daher muss das Schleifen von Titanbauteilen mit reduzierten Geschwindigkeiten erfolgen und kann gegebenenfalls durch Schaufeln oder abrasive Bearbeitung mit niedrigen Geschwindigkeiten ersetzt werden. Im Falle des Schleifens sollte es mit streng geregelten Regimen mit anschließender Kontrolle der Oberfläche von Details auf Verbrennungen und begleitet von der Verbesserung der Qualitäten von Details auf Kosten der Härtung durch die plastische Oberflächenverformung (SPD) durchgeführt werden.
Herausforderungen
Aufgrund seiner hohen Festigkeitseigenschaften ist Titan schlecht zerspanbar. Es hat ein hohes Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit von etwa 0,85-0,95. Bei Stahl zum Beispiel liegt dieser Wert nicht über 0,75. Folglich erfordert die Bearbeitung von Titanlegierungen hohe Kräfte, die aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit zu einem erheblichen Temperaturanstieg in den Oberflächenschichten des Schnitts führen und die Kühlung der Schnittzone erschweren. Aufgrund der starken Adhäsion lagert sich Titan an der Schneidkante an, was die Reibungskraft erheblich erhöht. Darüber hinaus führen Titanverschweißung und -anhaftung an den Kontaktstellen der Oberflächen zu Veränderungen der Werkzeuggeometrie. Diese Änderungen, die die optimale Konfiguration verändern, haben eine weitere Erhöhung der Bearbeitungskräfte zur Folge, was wiederum zu einer noch höheren Temperatur an der Kontaktstelle und zu einem beschleunigten Verschleiß führt. Die Temperaturerhöhung im Arbeitsbereich wird am stärksten von der Schnittgeschwindigkeit beeinflusst, weniger von der Vorschubkraft des Werkzeugs. Die Schnitttiefe hat den geringsten Einfluss auf den Temperaturanstieg.
Hohe Schnitttemperaturen führen zur Oxidation der Titanspäne und des Werkstücks. Dies stellt in der Folge ein Problem für die Entsorgung und das Wiedereinschmelzen der Späne dar. Ein ähnlicher Prozess für das Werkstück könnte in der Folge zu einer Leistungsminderung führen.
Eine vergleichende Analyse
Der Prozess der Kaltumformung von Titanlegierungen ist 3 bis 4 Mal arbeitsintensiver als bei Kohlenstoffstählen und 5 bis 7 Mal schwieriger als bei Aluminium. Nach Angaben von MPPT Salyut haben die Titanlegierungen BT5 und BT5-1 im Vergleich zu Kohlenstoffstahl (mit0,45% C) einen Koeffizienten der relativen Bearbeitbarkeit von 0,35-0,48 und für die Legierungen BT6, BT20 und BT22 ist dieser Parameter sogar noch geringer und beträgt 0,22-0,26. Es wird empfohlen, bei der Bearbeitung niedrige Schnittgeschwindigkeiten bei geringen Vorschüben zu verwenden und große Mengen an Kühlmittel zur Kühlung einzusetzen. Bei der Bearbeitung von Titanprodukten werden Schneidwerkzeuge aus dem verschleißfestesten Schnellarbeitsstahl verwendet, wobei harte Legierungen bevorzugt werden. Aber selbst wenn alle vorgeschriebenen Schnittbedingungen erfüllt sind, müssen die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zu Stahl um mindestens das 3 bis 4fache reduziert werden, was insbesondere bei der Arbeit mit CNC-Maschinen eine akzeptable Werkzeugstandzeit gewährleisten muss.
Optimierung
Die Schnittzonentemperatur und die Schnittkräfte können durch Erhöhung des Wasserstoffgehalts der Legierung, Vakuumglühen und geeignete Bearbeitung erheblich gesenkt werden. Das Legieren von Titanlegierungen mit Hilfe von Wasserstoff führt zu einer beträchtlichen Senkung der Temperatur in der Schneidzone, ermöglicht eine Verringerung der Schnittkräfte und erhöht die Standzeit des Hartmetallwerkzeugs je nach Art der Legierung und des Schneidverfahrens um das bis zu Zehnfache. Mit dieser Methode kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit ohne Qualitätsverlust um das 2-fache erhöht werden, und auch die Kraft und die Schnitttiefe können ohne Geschwindigkeitsreduzierung gesteigert werden.
Für die Bearbeitung von Teilen aus Titanlegierungen sind technologische Verfahren weit verbreitet, die es ermöglichen, mehrere Arbeitsgänge durch den Einsatz von Mehrfachwerkzeugen zu einem einzigen zusammenzufassen. Es ist am zweckmäßigsten, solche technologischen Operationen auf Multitool-Maschinen (Bearbeitungszentren) auszuführen. Zum Beispiel werden zur Herstellung von Kraftwerksteilen aus Stanzteilen die Maschinen MA-655A, FP-17SMN, FP-27S verwendet, die Teile der Typen "Bügel", "Säule", "Gehäuse".Säule", "Gehäuse" aus Formgussteilen und Schmiedeteilen - Maschinen Horizont, Me-12-250, MA-655A, Blechtafeln - Werkzeugmaschine VFZ-M8. Diese Maschinen nutzen das Prinzip der "maximalen" Vollständigkeit der Bearbeitung in einem Arbeitsgang, die durch die aufeinanderfolgende Bearbeitung eines Teils von mehreren Seiten auf einer Maschine mit Hilfe von mehreren auf ihr installierten Vorrichtungen erreicht wird.
Fräsen
Aufgrund der hohen erforderlichen Kräfte werden für die Bearbeitung von Titanlegierungen in der Regel große Werkzeugmaschinen (FP-7, FP-27, FP-9, VFZ-M8
Es gibt mehrere Methoden zum Fräsen von Bauteilen des Typs Querträger, Balken oder Rippen. 1) Mit Hilfe von speziellen hydraulischen oder mechanischen Kopiervorrichtungen auf Universalfräsmaschinen. 2) Mit Hilfe von Kopierern auf hydraulischen Kopierfräsmaschinen. 3) Mit CNC-Maschinen wie MA-655C5, FP-11, FP-14. 4) Mit CNC-Drei-Achsen-Maschinen. In diesen Fällen werden verwendet: spezielle vorgefertigte Fräser, deren Winkel während der Bearbeitung geändert wird; konkave und konvexe Formfräser mit radialem Profil; Schaftfräser mit einer Tischebene, die unter einem gewünschten Winkel an die zylindrische Oberfläche des Werkstücks herangeführt wird.
Maschinen
Für die Bearbeitung von Luftfahrtwerkstoffen werden in unserem Land viele Werkzeugmaschinen hergestellt, die nicht den Weltstandards entsprechen, und einige von ihnen haben keine Analoga im Ausland. Zum Beispiel die CNC-Werkzeugmaschine VF-33 (Längsfräsen mit drei Spindeln und drei Achsen), die für die gleichzeitige Bearbeitung von Paneelen, Monorails, Rippen, Trägern und anderen Teilen für schwere und leichte Flugzeuge mit drei Spindeln ausgelegt ist.
Die Maschine 2FP-242 B mit zwei verschiebbaren Portalen und CNC (dreispindlige Vier-Achsen-Längsfräsmaschine) ist für die Bearbeitung von großen Holmen und Paneelen für Schwer- und Großraumflugzeuge ausgelegt. FRS-1, 15-achsige CNC-Horizontalfräs- und Bohrmaschine mit beweglichem Ständer - konzipiert für die Bearbeitung von Mittel- und Flügelflächen für Großraumflugzeuge. SGPM-320, ein flexibles Produktionsmodul, bestehend aus einer Drehmaschine, einer CNC AT-320, einem Magazin mit 13 Werkzeugen und einem automatischen Manipulator zur Entnahme und Montage von Teilen für die CNC. Eine flexible Fertigungseinheit ALK-250, die für die Herstellung von Präzisionsteilen für Hydraulikgehäuse konzipiert ist.
Werkzeuge
Um optimale Zerspanungsbedingungen und eine hohe Oberflächenqualität der Werkstücke zu gewährleisten, muss die Geometrie der Werkzeuge aus Hartmetall und Schnellarbeitsstahl streng eingehalten werden. Zum Drehen von Schmiederohlingen werden Fräser mit BK8-Wendeplatten verwendet. Bei der Bearbeitung von gasgesättigter Kruste werden folgende Fräsergeometrien empfohlen: Hauptebenenwinkel φ1 =45°, Nebenebenenwinkel φ =14°, Spanwinkel γ = 0°; Schaftwinkel α = 12°.Bei folgenden Schnittbedingungen: Vorschub s = 0,5 - 0,8 mm/U, Schnitttiefe t min 2 mm, Schnittgeschwindigkeit v = 25 - 35 m/min. Für das Schlichten und Halbschlichten beim kontinuierlichen Drehen können Werkzeuge aus den Hartlegierungen ВК8, ВК4, ВКбм, ВК6 usw. bei einer Schnitttiefe von 1-10 mm eingesetzt werden, die Schnittgeschwindigkeit beträgt v = 40-100 mm/U, und der Vorschub sollte s = 0,1-1 mm/U betragen. Es können auch Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5) verwendet werden. Die folgende geometrische Konfiguration wurde für Fräser aus Schnellarbeitsstahl entwickelt: Scheitelradius r = 1 mm, Rückenwinkel α = 10°, φ = 15°. Annehmbare Schnittbedingungen beim Drehen von Titan werden mit einer Schnitttiefe t = 0,5-3 mm, v = 24-30 m/min, s <0,2 mm erreicht.
Harte Legierungen
Beim Fräsen von Titan ist es für die Fräserzähne schwierig, auf dem Titan zu haften und sich auszumähen. Zur Herstellung der Arbeitsflächen von Fräsern werden die Hartlegierungen VK8, VK6M, VK4 und die Schnellstähle R6M5K5, R9K5, R8MZK6S, R9M4K8 und R9K10 verwendet. Für das Fräsen von Titan mit Schneidplatten aus ВК6М-Legierung wird der folgende Schneidmodus empfohlen: t = 2 - 4 mm, v = 80 - 100 m/min, s = 0,08-0,12 mm/Zahn.
Bohren
Beim Bohren in Titan ist es schwierig, dass die Späne an der Arbeitsfläche des Werkzeugs haften bleiben und in die Austrittsnuten des Bohrers gelangen, was zu einem erhöhten Schneidwiderstand und einem schnellen Verschleiß der Schneide führt. Um dies zu verhindern, ist es ratsam, das Werkzeug beim Tieflochbohren regelmäßig von Spänen zu befreien. Zum Bohren werden Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl Р12Р9К5, Р18Ф2, Р9М4К8, Р9К10, Р9Ф5, Ф2К8МЗ, Р6М5К5 und der Hartlegierung ВК8 verwendet. Gleichzeitig werden folgende Parameter für die Bohrergeometrie empfohlen: für den schraubenförmigen Rillenneigungswinkel 25-30, 2φ0 = 70-80°, 2φ = 120-130°, α = 12-15°, φ = 0-3°.
KÜHLMITTEL
Um die Produktivität bei der Bearbeitung von Titanlegierungen zu erhöhen und die Lebensdauer der verwendeten Werkzeuge zu verlängern, werden Flüssigkeiten wie RZ SOJ-8 verwendet. Dabei handelt es sich um halogenidhaltige Kühlschmierstoffe. Die Werkstückkühlung erfolgt durch reichliche Berieselung. Die Anwendung von halidhaltigen Flüssigkeiten während der Bearbeitung führt zur Bildung einer Salzkruste auf der Oberfläche von Titanteilen, die aufgrund der Erwärmung und der gleichzeitigen Einwirkung von Spannungen zu Salzkorrosion führen kann. Um dies zu verhindern, werden die Teile nach der Bearbeitung mit РЗ СОЖ-8 einer Ätzung unterzogen, bei der die Oberflächenschicht mit einer Dicke von bis zu 0,01 mm entfernt wird. Bei Montagearbeiten ist die Verwendung von RZ SOJ-8 nicht zulässig.
Schleifen bei
Die Zerspanbarkeit von Titanlegierungen wird wesentlich durch ihre chemische und Phasenzusammensetzung, ihren Typ und ihre Gefügeparameter beeinflusst. Am schwierigsten ist die Bearbeitung von Titan-Halbzeugen und Teilen mit grober Lamellenstruktur. Ein solches Gefüge liegt bei Formgussteilen vor. Darüber hinaus weisen geformte Titangussteile eine gasgesättigte Kruste auf der Oberfläche auf, die den Werkzeugverschleiß stark beeinträchtigt.
Das Schleifen von Titangussteilen ist schwierig, da sich die Kontaktreibung während der Reibung stark verfestigt. Die Oxidschicht der Oberfläche wird bei der Reibung unter Einwirkung bestimmter Lasten leicht zerstört. Bei der Reibung wird an den Kontaktstellen zwischen den Oberflächen aktiv Material vom Werkstück auf das Werkzeug übertragen ("tacking"). Auch andere Eigenschaften von Titanlegierungen tragen zu diesem Prozess bei: geringere Wärmeleitfähigkeit, erhöhte elastische Verformung bei vergleichsweise niedrigem Elastizitätsmodul. Die Wärmeentwicklung führt zu einer Verdickung der Oxidschicht auf der Reibfläche, was wiederum die Festigkeit der Deckschicht erhöht.
Bei der Bearbeitung von Titanteilen werden Band- und Riemenschleifen sowie Schleifen mit Schleifscheiben eingesetzt. Für industrielle Legierungen werden am häufigsten Schleifscheiben aus grünem Siliziumkarbid verwendet, das eine große Härte und Sprödigkeit bei stabilen physikalischen und mechanischen Eigenschaften und eine höhere Schleifleistung als schwarzes Siliziumkarbid aufweist.
Kaufen, Preis
Evek GmbH verkauft Walzstahlprodukte zum bestmöglichen Preis. Der Preis basiert auf den LME-Kursen (Londoner Metallbörse) und hängt von den technologischen Details der Produktion ohne zusätzliche Kosten ab. Wir liefern eine breite Palette von Halbfertigprodukten aus Titan und seinen Legierungen. Alle Chargen verfügen über ein Qualitätszertifikat für die Einhaltung der Normenanforderungen. Bei uns können Sie die verschiedensten Produkte für Großproduktionen in großen Mengen kaufen. Eine große Auswahl, umfassende Beratung durch unsere Manager, günstige Preise und schnelle Lieferung bestimmen das Gesicht unseres Unternehmens. Ein Rabattsystem ist für Großhandelskäufe verfügbar.
