CNC-bewerkingswerkplaats

Hoe titaniumlegeringen te draaien: geometrie, snelheden en koelvloeistof

Gepubliceerd: weergaven: 101

Bij het draaien van titanium zijn een gecontroleerde temperatuur, een scherpe gereedschapsgeometrie, legeringsspecifieke snelheidscorrecties en koeling met een hoog debiet vereist. Deze gids bevat aanbevolen hoeken voor HSS-, hardmetaal- en boorgereedschappen; voedings- en snelheidsbereiken voor Ti-6Al-4V; correctiefactoren voor diverse titaniumlegeringen en snijdieptes; gegevens over de oxidelaag; en twee samenstellingen voor koelvloeistof. Daarnaast wordt ingegaan op chloorgrenzen, risico’s op waterstofbrosheid en spanningscorrosie, minimale vloeistofdoorstroming, reiniging na bewerking en beperkingen met betrekking tot de materialen van opspanningen die in contact komen met titaniumonderdelen. De tabellen bieden traceerbare uitgangswaarden voor praktische procesplanning en validatie in de werkplaats.

Bij het draaien van titanium moeten het toerental en de voedingssnelheid zorgvuldig worden gekozen, omdat de snijtemperaturen hoog zijn. Het aanbevolen snijtemperatuurbereik ligt tussen 480 en 540 °C voor gereedschappen van snelstaal en tussen 650 en 750 °C voor hardmetalen gereedschappen. Ook vervorming van het werkstuk, thermische vervorming en slijtage van het gereedschap zijn van invloed op de maatnauwkeurigheid.

1. Geometrie van draaigereedschap

Gereedschap Hekhoek γo Vrijloophoek αo Invoeren van de hoek κr Kleine invalshoek κ’r Helling λs
HSS-draaigereedschap 9-11° 5-8° 45° 5-8° 0-5°
Draaigereedschap van hardmetaal 5-8° 10-15° 45-75° 15° 0-10°
Boorgereedschap van hardmetaal -8 tot -3° 3-5° 90° -10 tot -3°

Voor alle drie de gereedschappen bedraagt de aanbevolen neusradius 0,5-1,5 mm, de breedte van de hulprand 0,05-0,3 mm en de hulpsnijhoek 0-10°. Zorg ervoor dat de spaanhoek- en flankoppervlakken zeer glad zijn. Een geslepen snijkant moet vrij zijn van bramen, verbrandingen, inkepingen en scheuren. Slijp hardmetaal met een diamantschijf. De straal aan de bodem van de spanbrekergroef moet 6-8 mm bedragen.

2. Snijgegevens voor titaniumlegeringen

Uitgangsgegevens voor Ti-6Al-4V

Voeding, mm/omw. Snijsnelheid, m/min
0.08-0.12 69-87
0.13-0.17 59-71
0.18-0.24 51-62
0.25-0.30 47-53
0.33-0.40 41-48
0.45-0.60 35-42

Bij gebruik van een wisselplaat-draaigereedschap kan de snijsnelheid op gepaste wijze worden verhoogd wanneer er snijvloeistof wordt gebruikt.

Snelheidscorrectie per legeringsgroep

Materiaal van het werkstuk Treksterkte Rm, MPa Correctiefactor
TA2 (Chinese CP-titaniumkwaliteit), TA3 (Chinese CP-titaniumkwaliteit) 441-736 1.85
Ti-5Al, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-1.5Mn, Ti-4Al-1.5Mn 686-932 1.25
Ti-5Al-4V, Ti-6Al-4V 883-981 1.00
Ti-5Al-2.5Cr, Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si, Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si, Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si 932-1177 0.87
Ti-3Al-8Mo-11Cr, Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al 1275-1373 0.65

Snelheidsaanpassing op basis van de snijdiepte

Diepte ap, mm Factor Diepte ap, mm Factor
0.15 1.44 2.4 0.84
0.25 1.20 3.0 0.80
0.50 1.12 3.8 0.77
0.75 1.04 5.0 0.73
1.0 1.00 6.3 0.70
1.5 0.92 8.0 0.66

Door een oxidelaag heen draaien

Treksterkte Rm, MPa Snijdiepte Voeding, mm/omw. Snelheid, m/min
932 of minder Groter dan de dikte van de oxidelaag 0.10-0.20 25-30
1177 Groter dan de dikte van de oxidelaag 0.08-0.15 16-21
Boven 1177 Groter dan de dikte van de oxidelaag 0.07-0.12 8-13

3. Koelvloeistoffen voor het draaien van titanium

Vloeistof Component Massafactie
In water oplosbare vloeistof met additieven voor extreme druk Geoxideerd vetzuur en polyvinylchloride-vetalcohol-ether 0.5-0.8%
Trinatriumfosfaat 0.5%
Natriumnitriet 1.2%
Triethanolamine 1-2%
Water Rest
Emulsie voor extreme druk Natrium-petroleumsulfonaat 10%
Barium-petroleumsulfonaat 6%
Gechloreerde paraffine 4%
Gechloreerd stearinezuur 3%
Triethanolamine 3.5%
N32-machineolie 70.5%
Oliezuur 3%

4. Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van snijvloeistof

  1. Gechloreerde vloeistoffen kunnen bij snijtemperatuur ontleden en waterstof vrijgeven, dat door titanium kan worden opgenomen en waterstofbrosheid kan veroorzaken.
  2. Chloor kan met titanium reageren en zo titaniumchloride vormen, wat corrosie kan veroorzaken. Houd het chloridegehalte onder 0,02% (massa).
  3. Aangezien chloriden spanningscorrosiescheurtjes kunnen bevorderen, moet u gechloreerde snijvloeistoffen vermijden.
  4. Reinig het werkstuk onmiddellijk na het snijden, zodat restchloride het oppervlak niet kan aantasten.
  5. Gebruik een debiet van ten minste 15-20 l/min.
  6. De vloeistof moet zowel een krachtige koeling als smering bij extreme druk bieden. Zorg voor een zorgvuldig onderhoud van de geleidingen van de werktuigmachines wanneer u een vloeistof op waterbasis gebruikt.

Gedraaide onderdelen van titaniumlegeringen

5. Aanvullende voorzorgsmaatregelen

  1. Zorg ervoor dat gereedschap en opspanningen op basis van lood of zink niet in contact komen met titaniumonderdelen. Ook koper-tin, cadmium en legeringen daarvan mogen niet in contact komen met gereedschap en opspanningen.
  2. Alle gereedschappen, opspanningen en apparaten die in contact komen met titanium moeten schoon zijn. Bescherm gereinigde titaniumonderdelen tegen vet en vingerafdrukken, omdat zoutverontreiniging op een later moment kan bijdragen aan spanningscorrosiescheurtjes.

CNC ondersteuning voor machinale bewerking nodig?

Deel uw tekening, materiaal, tolerantiedoel of toepassingsvraag. Ons engineeringteam kan de bewerkingsroute bekijken en een praktische volgende stap voorstellen.

Contactformulier productlijst

STEP, IGS, STL, DWG, DXF, PDF, JPG of ZIP. Max. 50 MB. Meerdere of grote bestanden? E-mail: [email protected]

Verwante artikelen

Leveranciersinformatie

Bedrijf
Xinchuangmeng Co., Ltd.
Locatie
Shenzhen, Guangdong, China
Dienst
Bewerking van precisieonderdelen
WhatsApp
+86 186 3895 1317
E-mail
[email protected]
E-mail versturen
Adres
No. 2, Anrun Road, Tangxiayong, Yanluo Street, Bao'an District