銑削鈦合金注意事項

2020-01-06
Guide to machining Titanium
鈦因其多功能性和強度而被廣泛用於各種行業中。鈦具有很高的強度重量比,重量大約是銅的一半,而重量僅是不銹鋼的一半。鈦密度小得多,並且具有較高的耐熱性和耐腐蝕性。鈦甚至具有多種生物醫學相容性,使其非常適合醫療用途。航空航天工程,軍事和生物醫學領域等應用中,由於強度和各種特性而使用鈦合金。
 
儘管鈦合金具有優勢,但對於操作員及其工具而言,使用鈦還是有壓力的。但是通過正確的方法,您可以使鈦加工過程的輕鬆得多。


鈦的加工過程

 

鈦是一種複雜的金屬。綜合因素使其成為密集型應用程序的理想選擇的特性使其難以加工。如果不小心,其耐熱性和反應性會損壞您的工具,甚至損壞您的工件。使用鈦金屬時,您需要考慮工藝的各個方面。
 

1.切削刀具

您選擇的切削刀具可能會在加工時產生重大影響。如您所知,加工鈦會產生很多熱量,因此您需要一種能夠承受鈦本身的熱量和硬度的工具。複合鍍層高韌性銑刀可能是您最好的選擇。 銑刀由鎢,碳和釩的組合製成,可以保持高達600℃的硬度。這種類型的銑刀可以使您進行更多的進給,減少工件內部的撞擊,而減少崩刃的機會。


2.銑刀鍍層

銑刀塗層是使切削更簡單的另一種重要方法。鍍層可幫助您的銑刀加工時減少鈦切削過程中產生的高溫。例如,鍍層可以使硬質合金刀具成為可靠的選擇。 氮化鋯(ZRN)是一種由熱量驅動的塗層選擇。當表面加工時,它會形成一層氧化鋁,從而降低了工具和工件之間的熱傳遞和化學擴散。當工具產生時,該鍍層將熱量傳導給金屬屑。


3.表面穩定

鈦需要在非常穩定的表面上加工。由於這種金屬的柔韌性和加工時所承受的應力,這種金屬可能會產生震動動或劇烈的機器擺動。 雖然有一種方法可以減少功率,但這對於您的機器而言可能更會產生更糟的情況。提速可能會導致熱量過多而產生火花。 過多的熱量也會導致應變硬化,從而使您的切削刃更加硬化。這種額外的強度使您的銑刀加工起來更加吃力,並且降解速度更快。

可以提高穩定性的一些方法包括使用更大直徑的立銑刀,並找到主軸頭和刀尖之間的最短懸伸。您還需要保持鈦加工的進給速度和轉速一致, 並保持銑刀穩定移動。如果刀角加工上的時間延長,可能會導致更多的振顫和熱量,使銑刀磨損更快。


4.順銑

順銑是一種控制切屑的有用策略。在傳統銑削中,由您的刀具產生的切屑開始變薄並逐漸變厚。 這種從薄到厚的方法會將更多熱量帶入工件,並增加應變硬化。還會引起更多的摩損,而使您的銑刀更快地磨耗。 通過使用順銑,切屑寬度變高,然後減小,將原本加工時熱能會傳導給工件本身加快轉移至切屑, 這樣還可以產生更乾淨的切屑並將切屑拉到切刀後面,因此不會妨礙新切屑的形成。