Տիտանի մշակում. նյութի սկզբնական հատկությունները, մշակման դժվարությունները և տեսակները, աշխատանքի սկզբունքը, տեխնիկան և մասնագետների առաջարկությունները

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 13:56

Այսօր կա մետաղների մի խումբ, որոնց համար անհրաժեշտ է ստեղծել հատուկ պայմաններ՝ մինչ դրանց հետ աշխատելը։ Տիտանի մեքենաշինությունը պատկանում է աշխատանքների այս կատեգորիային: Գործընթացի բոլոր դժվարությունները և առանձնահատկությունները պայմանավորված են նրանով, որ այս նյութը բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ:

Նկարագրություն

Տիտանը բնութագրվում է նրանով, որ շատ ամուր է, ունի արծաթափայլ գույն և չափազանց դիմացկուն է ժանգոտման գործընթացին: Շնորհիվ այն բանի, որ մետաղի մակերեսի վրա ձևավորվում է TiO_{2 թաղանթ, այն ունի լավ դիմադրություն բոլոր արտաքին ազդեցություններին։ Միայն այն նյութերի ազդեցությունը, որոնք իրենց բաղադրության մեջ ալկալի են պարունակում, կարող է բացասաբար ազդել տիտանի հատկությունների վրա։ Այս քիմիական նյութերի հետ շփվելիս հումքը կորցնում է իր ուժային հատկանիշները։}

Արտադրանքի բարձր ամրության պատճառով տիտանի պտտման ժամանակ անհրաժեշտ է օգտագործել գերկոշտ խառնուրդի գործիք և այլ հատուկ պայմաններ CNC խառատահաստոցի վրա աշխատելիս։

Ի՞նչ պետք է հաշվի առնել մշակելիս:

Եթե անհրաժեշտ է աշխատել տիտանի հետ, ապա պետք է հաշվի առնել հետևյալ հատկությունները.

• Առաջինը կպչում է. Տիտանի մշակումը խառատահաստոցով բարձր ջերմաստիճաններ է ստեղծում, ինչի արդյունքում նյութը հալվում է և կպչում կտրող գործիքին:
• Մշակման ընթացքում առաջանում է նաև մանր ցրված փոշի: Այն կարող է պայթել, և, հետևաբար, շատ կարևոր է շահագործման ընթացքում խստորեն պահպանել անվտանգության բոլոր կանոնները:
• Նման ծանր մետաղի բարձրորակ կտրման գործընթացն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է գործիք, որը կարող է ապահովել համապատասխան ռեժիմը։
• Անհրաժեշտ է նաև ընտրել հատուկ գործիք կտրելու համար, քանի որ տիտանը բնութագրվում է ցածր ջերմահաղորդականությամբ։

Տիտանի մշակումն ավարտելուց հետո պատրաստի մասը սովորաբար տաքացնում են, որից հետո թողնում են բաց երկնքի տակ սառչել։ Այսպիսով, նյութի մակերեսի վրա ստեղծվում է պաշտպանիչ թաղանթ, որը նկարագրված է վերևում։

Մշակման մեթոդների դասակարգում

Նման հումք կտրելու համար անհրաժեշտ է հատուկ գործիք, ինչպես նաև CNC խառատահաստոց։ Գործընթացն ինքնին բաժանված է մի քանի գործողությունների, որոնցից յուրաքանչյուրն իրականացվում է իր տեխնոլոգիայի համաձայն։

Ինչ վերաբերում է բուն գործողություններին, դրանք կարող են լինել հիմնական, միջանկյալ կամ նախնական:

Մեքենաների վրա տիտան մշակելիս պետք է հիշել, որ թրթռումը տեղի է ունենում հենց այս պահին: Որպեսզի մասամբԱյս խնդիրը լուծելու համար դուք կարող եք ամրացնել աշխատանքային մասը բազմափուլ եղանակով, ինչպես նաև դա անել հնարավորինս մոտ spindle-ին: Ջերմաստիճանի ազդեցությունը մշակման գործընթացի վրա նվազեցնելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել չծածկված մանրահատիկ կարբիդային կտրիչներ և հատուկ PVD ներդիրներ: Այստեղ արժե ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ տիտանի մշակման ժամանակ ամբողջ էներգիայի 85-ից 90%-ը կվերածվի ջերմության, որը կլանվի չիպսերի, մշակվող մշակվող մասի, կտրիչների և հեղուկի կողմից։ որը նախատեսված է հովացման համար։ Սովորաբար աշխատանքային տարածքում ջերմաստիճանը հասնում է 1000-1100 աստիճան Ցելսիուսի։

Կարգավորել մշակման պարամետրերը

Այսպիսի ծանր նյութ մշակելիս պետք է հաշվի առնել երեք հիմնական պարամետր՝

• աշխատանքային գործիքի ամրացման անկյուն;
• սնուցման տոկոսադրույք;
• կտրման արագություն.

Եթե կարգավորեք այս պարամետրերը, կարող եք դրանք օգտագործել մշակման ջերմաստիճանը փոխելու համար: Մշակման տարբեր ռեժիմների դեպքում դիտարկվում են այս բնութագրերի տարբեր պարամետրեր:

Վերին շերտի մինչև 10 մմ կտրվածքով նախնական մշակման համար թույլատրվում է 1 մմ չափաբաժին: Այս ռեժիմում աշխատելու համար սովորաբար սահմանվում են հետևյալ պարամետրերը. Նախ՝ ամրացման անկյունը 3-ից 10 մմ է, երկրորդ՝ սնուցման արագությունը 0,3-ից 0,8 մմ է, իսկ կտրման արագությունը՝ 25 մ/րոպե։

Տիտանի մշակման միջանկյալ տարբերակը ներառում է վերին շերտի կտրում 0,5-ից մինչև 4 մմ, ինչպես նաև 1 մմ թույլատրելի հավասար շերտի ձևավորում: Ֆիքսման անկյունը 0,5-4 մմ, սնուցման չափը 0,2-0,5 մմ, սնուցման արագությունը 40-80 մ/րոպե։

Հիմնական մշակման տարբերակը 0,2-0,5 մմ շերտի հեռացումն է, ինչպես նաև նպաստների հեռացումը։ Աշխատանքային արագությունը 80-120 մ/րոպե է, ամրացման անկյունը՝ 0,25-0,5 մմ, սնուցման արագությունը՝ 0,1-0,4 մմ։

Այստեղ շատ կարևոր է նաև նշել, որ նման սարքավորումների վրա տիտանի մշակումը միշտ իրականացվում է միայն այն դեպքում, երբ մատակարարվում է հատուկ սառեցնող էմուլսիա: Նյութը ճնշման տակ մատակարարվում է աշխատանքային գործիքին: Սա անհրաժեշտ է նորմալ ջերմաստիճանի աշխատանքի ռեժիմ ստեղծելու համար:

մշակման գործիք

Նյութերի մշակման գործիքի պահանջները բավականին բարձր են։ Ամենից հաճախ տիտանի և համաձուլվածքների մշակումն իրականացվում է կտրիչներով, որոնք ունեն շարժական գլուխներ, և դրանք տեղադրվում են CNC մեքենաների վրա: Աշխատանքի ընթացքում աշխատանքային գործիքը ենթարկվում է հղկող, կպչուն և ցրված մաշվածության: Առանձնահատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել ցրված մաշվածությանը, քանի որ այս պահին տեղի է ունենում ինչպես կտրող նյութի, այնպես էլ տիտանի բլանկի տարրալուծման գործընթացը: Այս գործընթացներն առավել ակտիվ են, եթե ջերմաստիճանը գտնվում է 900-ից 1200 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում։

Գործիքների պահանջներ

Տիտանի մշակման առանձնահատկությունն այն է նաև, որ անհրաժեշտ է ընտրել աշխատանքային գործիք՝ կախված նրանից, թե աշխատանքի որ ռեժիմն է ընտրված:

Նախնական ռեժիմով աշխատելու համար առավել հաճախ օգտագործվող ներդիրները կլոր կամ քառակուսի iC19 են:Այս թիթեղները պատրաստված են հատուկ համաձուլվածքից, որը նշված է որպես H13A և չունի ծածկույթ։

Տիտանի միջանկյալ եղանակով հաջողությամբ մշակելու համար արդեն անհրաժեշտ է օգտագործել միայն կլոր ներդիրներ նույն համաձուլվածքից H13A կամ GC1155 խառնուրդից PDV ծածկույթով։

Առավել պատասխանատու, հիմնական մշակման մեթոդի համար օգտագործվում են հղկվող կտրող եզրերով կլոր վարդակներ, որոնք պատրաստված են H13A, GC 1105, CD 10 համաձուլվածքներից:

Կարևոր է ավելացնել, որ CNC խառատահաստոցների վրա հաստոցներ մշակելիս թույլատրվում է ամենափոքր շեղումը այն մասի ձևից, որը նշված է հանձնարարականում: Ամենից հաճախ նման համաձուլվածքից պատրաստված տարրերն ընդհանրապես շեղումներ չունեն նորմայից։

Հիմնական մշակման խնդիր

Այս հումքի վերամշակման ժամանակ հանդիպող հիմնական խնդիրը գործիքի վրա կպչելն ու ճաքճքելն է։ Դրա պատճառով տիտանի ջերմային բուժումը շատ դժվար է: Բացի այդ, շատ խնդիրներ է առաջանում այն պատճառով, որ մետաղը շատ ցածր ջերմահաղորդունակություն ունի։ Շնորհիվ այն բանի, որ մյուս մետաղները շատ ավելի թույլ են դիմադրում ջերմությանը, տիտանի հետ շփվելիս նրանք ամենից հաճախ խառնուրդ են կազմում: Սա գործիքի արագ մաշվածության հիմնական պատճառն է: Որպեսզի փոքր-ինչ նվազեցնելու ճաքճքվելն ու կպչունությունը, ինչպես նաև առաջացած ջերմության մի մասը շեղելու համար, փորձագետները խորհուրդ են տալիս անել հետևյալը՝

• Նախ, դուք պետք է օգտագործեք հովացուցիչ նյութ;
• երկրորդ՝ սրելիսպետք է օգտագործվեն աշխատանքային մասեր, օրինակ՝ նույն ծանրաբեռնված նյութերից գործիքներ;
• երրորդ՝ հումքը կտրիչներով մշակելիս արագությունը զգալիորեն նվազում է՝ ջերմությունը նվազեցնելու համար։

Տիտանի օքսիդացում և ազոտավորում

Արժե սկսել տիտանի ազոտավորումից, քանի որ այս տեսակի բուժումը շատ ավելի դժվար է, քան օքսիդացումը: Տեխնոլոգիական գործընթացը հետևյալն է. Տիտանի արտադրանքը տաքացնում են մինչև 850-950 աստիճան Ցելսիուս, որից հետո մասը պետք է մի քանի օր տեղադրել մաքուր ազոտ գազով միջավայրում։ Դրանից հետո տարրի մակերեսին առաջանում է տիտանի նիտրիդի թաղանթ՝ այս օրերի ընթացքում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների պատճառով։ Եթե ամեն ինչ լավ ընթանա, ապա տիտանի վրա կհայտնվի ոսկեգույն թաղանթ, որը կտարբերվի ուժեղացված ամրությամբ և քայքայման դիմադրությամբ։

Ինչ վերաբերում է տիտանի օքսիդացմանը, ապա մեթոդը շատ տարածված է և պատկանում է, ինչպես նախորդը, տիտանի ջերմային մշակմանը։ Գործընթացի սկիզբը ոչնչով չի տարբերվում ազոտավորումից, մասը պետք է տաքացվի 850 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։ Բայց սառեցման գործընթացը տեղի է ունենում ոչ թե աստիճանաբար և գազային միջավայրում, այլ կտրուկ և հեղուկի օգտագործմամբ։ Այսպիսով, տիտանի մակերեսի վրա հնարավոր է ստանալ թաղանթ, որը ամուր կկապվի դրան։ Մակերեւույթի վրա այս տեսակի թաղանթի առկայությունը հանգեցնում է ամրության և քայքայման դիմադրության 15-100 անգամ ավելացման:

Միացնող մասեր

Որոշ դեպքերում տիտանի արտադրանքները մեծ մաս են կազմումնմուշներ. Սա հուշում է, որ տարբեր նյութերի միացման անհրաժեշտություն կա։

Այս հումքից արտադրանքը միացնելու համար օգտագործվում են չորս հիմնական մեթոդներ. Հիմնականը եռակցումն է, օգտագործվում է նաև եռակցումը, մեխանիկական միացման մեթոդ, որը ներառում է գամների և պտուտակավոր միացման օգտագործումը: Մինչ օրս արտադրանքը մեկ կառուցվածքի մեջ միացնելու հիմնական մշակման մեթոդը իներտ գազի միջավայրում կամ հատուկ թթվածնազուրկ հոսքերում եռակցումն է:.

Ինչ վերաբերում է զոդմանը, ապա այս մեթոդը կիրառվում է միայն այն դեպքում, երբ եռակցումն անհնար է կամ անիրագործելի: Այս գործընթացը բարդանում է որոշ քիմիական ռեակցիաներով, որոնք առաջանում են զոդման արդյունքում։ Հեղույսների կամ գամերի հետ մեխանիկական միացում կատարելու համար անհրաժեշտ կլինի նաև օգտագործել հատուկ նյութ։