Alcuni metodi per la lavorazione di precisione di leghe di titanio
Aug 13, 2025
È noto che la lavorazione di precisione nell'industria aerospaziale pone richieste molto elevate sui materiali. Ciò è in parte dovuto ai requisiti specifici delle attrezzature aeronautiche, ma soprattutto, è dovuto all'impatto ambientale dell'aerospaziale. A causa di queste condizioni ambientali uniche, i materiali standard disponibili in commercio non possono soddisfare questi requisiti, richiedendo l'uso di alternative specializzate. Oggi vorrei introdurre un materiale relativamente comune: lega di titanio, particolarmente comune nell'aerospaziale. Perché è così ampiamente usato? Il motivo è correlato alle sue proprietà.
La bassa gravità specifica della lega di titanio provoca una bassa massa, mentre la sua elevata resistenza e resistenza termica forniscono eccellenti proprietà fisiche e meccaniche come durezza, resistenza ad alta temperatura e resistenza all'acqua di mare, all'acido e alla corrosione alcali, rendendolo adatto per l'uso in qualsiasi ambiente. Inoltre, il suo coefficiente di bassa deformazione lo rende ampiamente utilizzato in settori come aerospaziale, aviazione, costruzione navale, petrolio e sostanze chimiche.
Proprio a causa di queste differenze rispetto ai materiali ordinari, la lega di titanio presenta sfide significative nella lavorazione di precisione. Molti centri di lavorazione sono riluttanti a elaborare questo materiale e non sanno come farlo. A tal fine, i lubrificanti sui'en, dopo un'ampia comunicazione e comprensione con i clienti specializzati nell'elaborazione in lega di titanio, hanno compilato alcuni suggerimenti da condividere con te!
A causa del coefficiente di deformazione a bassa deformazione della lega di titanio, alte temperature di taglio, sollecitazioni elevate della punta degli utensili e grave indurimento del lavoro, gli utensili da taglio sono soggetti a usura e scheggiature durante il taglio, rendendo difficile garantire la qualità. Quindi, come dovrebbe essere eseguito il taglio?
Quando si tagliano le leghe di titanio, le forze di taglio sono basse, l'indurimento del lavoro è minimo e una finitura superficiale relativamente buona si ottiene facilmente. Tuttavia, le leghe di titanio hanno bassa conduttività termica e alte temperature di taglio, con conseguente significativa usura degli strumenti e bassa durata dello strumento. Gli strumenti di carburo di tungsteno-cobalto, come YG8 e YG3, dovrebbero essere selezionati, poiché hanno una bassa affinità chimica con titanio, alta conducibilità termica, alta resistenza e dimensioni di piccoli grani. La rottura di chip è una sfida quando si gira le leghe di titanio, specialmente quando si lavora in titanio puro. Per ottenere la rottura del chip, il tagliente può essere macinato in un flauto di chip completamente curvo, superficiale davanti e profondo nella parte posteriore, stretta davanti e largo nella parte posteriore. Ciò consente di scaricare facilmente i chip, impedendo loro di impigliarsi sulla superficie del pezzo e causare graffi.
Il taglio della lega di titanio ha un coefficiente di bassa deformazione, una piccola area di contatto con chip utensili e alte temperature di taglio. Per ridurre il taglio della generazione di calore, l'angolo di rastrello dello strumento di svolta non dovrebbe essere troppo grande. Gli strumenti di tornitura in carburo hanno generalmente un angolo di rastrello di 5-8 gradi. A causa dell'elevata durezza della lega di titanio, l'angolo posteriore dovrebbe anche essere mantenuto a 5 gradi per aumentare la resistenza all'impatto dello strumento. Per migliorare la resistenza della punta dello strumento, migliorare la dissipazione del calore e migliorare la resistenza all'impatto dello strumento, viene utilizzato un ampio angolo di rastrello negativo.
Il controllo in modo appropriato della velocità di taglio, evitando una velocità eccessiva e l'uso del fluido di taglio specifico per il titanio per il raffreddamento durante la lavorazione può migliorare efficacemente la durata dello strumento. Dovrebbe essere selezionata anche un tasso di alimentazione ragionevole.
Anche la perforazione è un'operazione comune, ma la perforazione in lega di titanio può essere impegnativa, con la combustione degli strumenti e la rottura comuni. Questi problemi sono principalmente dovuti a scarsa affinamento del trapano, rimozione inadeguata del chip, scarsa raffreddamento e scarsa rigidità del sistema di processo. A seconda del diametro del trapano, il bordo dello scalpello deve essere ridotto, in genere circa 0,5 mm, per ridurre le forze assiali e le vibrazioni causate dalla resistenza. Allo stesso tempo, la terra della punta del trapano dovrebbe essere ridotta di 5-8 mm dalla punta del trapano, lasciando circa 0,5 mm per facilitare l'evacuazione del chip. La geometria del bit di trapano deve essere correttamente affilata ed entrambi i bordi di taglio devono essere simmetrici. Ciò impedisce alla punta del trapano di tagliare solo un lato, concentrando la forza di taglio da un lato e causando usura prematura e persino scheggiature a causa dello slittamento. Mantenere sempre un bordo affilato. Quando il bordo diventa opaco, smetti di perforare immediatamente e rimodellare la punta del trapano. Continuare a tagliare con forza con una punta opaca brucia rapidamente e ricorrerà a causa del calore di attrito, rendendolo inutile. Ciò ispedisce anche lo strato indurito sul pezzo, rendendo più difficile la ri-forestazione e richiede una maggiore risharpening. A seconda della profondità di perforazione richiesta, la punta del trapano dovrebbe essere ridotta al minimo e lo spessore del nucleo è aumentato per aumentare la rigidità e prevenire la scheggiatura causata dalle vibrazioni durante la perforazione. La pratica ha dimostrato che un trapano φ15 con un diametro di 150 mm ha una durata più lunga di una con un diametro di 195 mm. Pertanto, la lunghezza corretta è cruciale. A giudicare dai due metodi di elaborazione comuni sopra menzionati, l'elaborazione delle leghe di titanio è relativamente difficile, ma dopo una buona elaborazione, è possibile elaborare buone parti di precisione, come parti in lega di titanio per attrezzature aerospaziali.
La società vanta le principali linee di produzione di elaborazione del titanio domestico, tra cui:
Linea di produzione di tubi in titanio di precisione importata tedesca (capacità di produzione annuale: 30.000 tonnellate);
Linea di rotolamento del foglio di titanio giapponese-tecnologia (thinnest a 6μm);
Linea di estrusione continua di titanio completamente automatizzato;
Mulino di finitura in titanio intelligente e mulino di finitura;
Il sistema MES consente il controllo e la gestione digitale dell'intero processo di produzione, raggiungendo l'accuratezza dimensionale del prodotto di ± 0,01 μm.
