Titanyum işleme: malzemenin ilk özellikleri, işlemenin zorlukları ve türleri, çalışma prensibi, uzmanların teknikleri ve önerileri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Bugün, onlarla çalışmaya başlamadan önce özel koşullar yaratmanın gerekli olduğu bir grup metal var. Titanyumun işlenmesi bu iş kategorisine girer. Sürecin tüm zorlukları ve özellikleri, bu malzemenin artan sertlik ile karakterize edilmesinden kaynaklanmaktadır.

Açıklama

Titanyum, çok güçlü olması, gümüş rengi olması ve ayrıca paslanma sürecine karşı son derece dirençli olması ile karakterize edilir. Metal yüzeyinde bir TiO_{2 filminin oluşması nedeniyle, tüm dış etkilere karşı iyi bir dirence sahiptir. Sadece bileşimlerinde alkali içeren maddelerin etkisi titanyumun özelliklerini olumsuz yönde etkileyebilir. Bu kimyasallarla temas halinde hammadde mukavemet özelliğini kaybeder.}

Ürünün yüksek mukavemeti nedeniyle, titanyum tornalarken, bir CNC torna tezgahında çalışırken ultra sert alaşımlı bir alet ve diğer özel koşulların kullanılması gerekir.

İşlerken nelere dikkat etmeliyim?

Titanyum ile çalışılması gerekiyorsa aşağıdaki özellikler dikkate alınmalıdır:

• Birincisi yapışıyor. Titanyumun torna tezgahı kullanılarak işlenmesi yüksek sıcaklıklar oluşturarak malzemenin erimesine ve kesici alete yapışmasına neden olur.
• İşleme sırasında ince dağılmış toz da oluşur. Patlayabilir ve bu nedenle çalışma sırasında tüm güvenlik düzenlemelerine kesinlikle uymak çok önemlidir.
• Bu tür ağır hizmet tipi metallerin yüksek kalitede kesim işlemini gerçekleştirmek için uygun modu sağlayabilecek bir alete ihtiyaç vardır.
• Titanyum düşük ısı iletkenliği ile karakterize edildiğinden, kesim için özel bir alet seçmek de gereklidir.

Titanyum işleme bittikten sonra, bitmiş parça genellikle ısıtılır ve ardından açık havada soğumaya bırakılır. Böylece malzemenin yüzeyinde yukarıda tarif edilen koruyucu bir film oluşturulur.

İşleme yöntemlerinin sınıflandırılması

Bu tür hammaddeleri kesmek için CNC torna tezgahının yanı sıra özel bir alete ihtiyaç vardır. Sürecin kendisi, her biri kendi teknolojisine göre gerçekleştirilen birkaç işleme ayrılmıştır.

İşlemlerin kendilerine gelince, bunlar temel, orta seviye veya başlangıç olabilir.

Titanyumu makinelerde işlerken, bu sırada titreşimin meydana geldiğini hatırlamanız gerekir. kısmen yapabilmek içinBu sorunu çözmek için iş parçasını çok aşamalı bir şekilde sabitleyebilir ve ayrıca iş miline mümkün olduğunca yakın yapabilirsiniz. Sıcaklığın işleme süreci üzerindeki etkisini az altmak için kaplamasız ince taneli karbür kesiciler ve özel PVD kesici uçlar kullanılması önerilir. Burada, titanyumun kesilerek işlenmesi sırasında, tüm enerjinin %85 ila %90'ının talaşlar, işlenen iş parçası, kesiciler ve sıvı tarafından emilecek olan ısıya dönüştürüleceği gerçeğine dikkat etmek önemlidir. soğutma amaçlıdır. Genellikle çalışma alanındaki sıcaklık 1000-1100 santigrat dereceye ulaşır.

İşleme parametrelerini ayarlayın

Bu kadar ağır hizmet tipi bir malzemeyi işlerken dikkate alınması gereken üç ana parametre vardır:

• çalışma aletinin sabitleme açısı;
• besleme hızı;
• kesme hızı.

Bu parametreleri ayarlarsanız, işlem sıcaklığını değiştirmek için bunları kullanabilirsiniz. Farklı işleme modları altında, bu özelliklerin farklı parametreleri gözlemlenir.

10 mm'ye kadar üst tabaka kesimi ile ön işlem için 1 mm'lik bir paya izin verilir. Bu modda çalışmak için genellikle aşağıdaki parametreler ayarlanır. İlk olarak, sabitleme açısı 3 ila 10 mm arasındadır ve ikinci olarak, ilerleme hızı 0,3 ila 0,8 mm arasındadır ve kesme hızı 25 m/dak'ya ayarlanmıştır.

Titanyum işlemenin bir ara versiyonu, üst tabakanın 0,5 ila 4 mm arasında kesilmesini ve ayrıca 1 mm'lik eşit bir tabakanın oluşturulmasını içerir. Sabitleme açısı 0,5-4 mm, besleme boyutu 0,2-0,5 mm, ilerleme hızı 40-80 m/dak.

Ana işleme seçeneği, 0,2-0,5 mm'lik bir katmanın kaldırılmasının yanı sıra ödeneklerin kaldırılmasıdır. Çalışma hızı 80-120 m/dak, sabitleme açısı 0,25-0,5 mm ve ilerleme hızı 0,1-0,4 mm'dir.

Titanyumun bu tür ekipmanlarda işlenmesinin her zaman yalnızca özel bir soğutma emülsiyonu sağlandığında gerçekleştirildiğini de burada belirtmek çok önemlidir. Madde, çalışma aletine basınç altında verilir. Normal bir sıcaklık çalışma modu oluşturmak için bu gereklidir.

İşleme aracı

Malzeme işleme aracı için gereksinimler oldukça yüksektir. Çoğu zaman, titanyum ve alaşımların işlenmesi, çıkarılabilir kafaları olan kesiciler kullanılarak gerçekleştirilir ve CNC makinelerine kurulur. Çalışma sırasında çalışma aleti aşındırıcı, yapışkan ve yaygın aşınmaya maruz kalır. Yayılmış aşınmaya özellikle dikkat edilmelidir, çünkü bu sırada hem kesme malzemesinin hem de titanyum boşluğunun çözünme süreci gerçekleşir. Bu işlemler, sıcaklık 900 ila 1200 santigrat derece aralığındaysa en aktiftir.

Araç gereksinimleri

Titanyum işlemenin bir özelliği de, hangi çalışma modunun seçildiğine bağlı olarak bir çalışma aleti seçmenin gerekli olmasıdır.

Ön modda çalışmak için en sık kullanılan kesici uçlar yuvarlak veya kare iC19'dur. Bu plakalar, H13A olarak işaretlenmiş ve kaplaması olmayan özel bir alaşımdan yapılmıştır.

Titanyumu orta düzeyde başarılı bir şekilde işlemek için, aynı H13A alaşımından veya PDV kaplamalı GC1155 alaşımından yalnızca yuvarlak kesici uçlar kullanmak zaten gereklidir.

En sorumlu, temel işleme yöntemi için, H13A, GC 1105, CD 10 alaşımlarından yapılmış taşlama kesme kenarlarına sahip yuvarlak nozullar kullanılır.

CNC torna tezgahlarında işleme yaparken, referans şartlarında belirtilen parçanın şeklinden en küçük sapmaya izin verildiğini eklemek önemlidir. Çoğu zaman, böyle bir alaşımdan yapılan elementlerin hiçbir şekilde normdan sapmaları yoktur.

Ana işlem sorunu

Bu hammaddenin işlenmesinde karşılaşılan temel sorun alete yapışma ve sürtünmedir. Bu nedenle titanyumun ısıl işlemi çok zordur. Ayrıca metalin çok düşük ısıl iletkenliğe sahip olması da birçok soruna neden olmaktadır. Diğer metallerin ısıya çok daha zayıf direnç göstermesi nedeniyle, titanyum ile temas ettiğinde çoğu zaman bir alaşım oluştururlar. Bu, hızlı takım aşınmasının ana nedenidir. Sürtünmeyi ve yapışmayı biraz az altmak ve ayrıca üretilen ısının bir kısmını yönlendirmek için uzmanlar şunları yapmanızı tavsiye ediyor:

• Önce soğutma sıvısı kullanmalısınız;
• ikinci olarak, keskinleştirirkeniş parçaları, örneğin aynı ağır hizmet malzemelerinden aletler kullanılmalıdır;
• üçüncü olarak, ham maddeleri kesicilerle işlerken, ısıyı az altmak için hız önemli ölçüde az altılır.

Titanyumun oksidasyonu ve nitrürlenmesi

Titanyum nitrürleme ile başlamaya değer, çünkü bu tür bir tedavi oksidasyondan çok daha zor. Teknolojik süreç aşağıdaki gibidir. Titanyum ürünü 850-950 santigrat dereceye kadar ısıtılır, bundan sonra parça birkaç gün saf nitrojen gazı bulunan bir ortama yerleştirilmelidir. Bundan sonra, bu günlerde gerçekleşecek kimyasal reaksiyonlar nedeniyle elementin yüzeyinde bir titanyum nitrür filmi oluşur. Her şey yolunda giderse, titanyum üzerinde, artan mukavemet ve aşınma direnci ile ayırt edilecek altın renkli bir film görünecektir.

Titanyum oksidasyonuna gelince, yöntem çok yaygındır ve bir önceki gibi titanyumun ısıl işlemine aittir. İşlemin başlangıcı nitrürlemeden farklı değildir, parçanın 850 santigrat dereceye kadar ısıtılması gerekir. Ancak soğutma işlemi kademeli olarak ve gazlı bir ortamda değil, aniden ve sıvı kullanımıyla gerçekleşir. Böylece titanyum yüzeyinde ona sıkıca bağlanacak bir film elde etmek mümkündür. Yüzeyde bu tip filmin bulunması, mukavemet ve aşınma direncinde 15-100 kat artışa neden olur.

Bağlantı parçaları

Bazı durumlarda titanyum ürünler büyük birtasarımlar. Bu, farklı malzemeleri bağlama ihtiyacı olduğunu gösteriyor.

Bu hammaddeden elde edilen ürünleri birbirine bağlamak için dört ana yöntem kullanılmaktadır. Ana kaynak, lehimleme de kullanılır, perçin ve cıvatalı bağlantı kullanımını içeren mekanik bir bağlantı yöntemi. Bugüne kadar, ürünleri tek bir yapıya bağlamak için ana işleme yöntemi, inert gaz ortamında veya özel oksijensiz akılarda kaynak yapmaktır..

Lehimlemeye gelince, bu yöntem yalnızca kaynak imkansız veya pratik değilse kullanılır. Bu işlem, lehimleme sonucunda meydana gelen bazı kimyasal reaksiyonlarla karmaşıklaşır. Cıvata veya perçin ile mekanik bağlantı yapmak için ayrıca özel bir malzeme kullanmanız gerekecektir.