Hoe titaniumlegeringen te slijpen: slijpschijven, slijpvloeistoffen en parameters

1. Waarom titanium moeilijk te slijpen is

2. Een slijpschijf kiezen

3. Keuze van de slijpvloeistof

1. De vloeistof moet de slijpzone koelen, smeren en doorspoelen.
2. Dit zou de hechting en de chemische reactie tussen het titanium en het schuurmiddel moeten tegengaan.
3. Zorg voor een toevoer van ten minste 0,5 l/min per millimeter wielbreedte, waarbij het debiet moet worden verhoogd naarmate de wielsnelheid toeneemt. De tankinhoud moet ongeveer 1,5 tot 3 keer het debiet bedragen om de vloeistof koel te houden.
4. Titaniumspaanders zijn brandbaar; neem brandveiligheidsmaatregelen in acht bij het gebruik van vloeistoffen op oliebasis.
5. Aanbevolen vloeistoffen zijn onder meer kaliumnitrietoplossing; kaliumnitriet in combinatie met natriumformiaat; natriumnitrietoplossing; natriumnitriet in combinatie met natriumformiaat; aminenitrietoplossing; of sterk gechloreerde olie.
6. Voor het slijpen met kruipvoeding is een van de bronformules op basis van massa: 1% natriumnitriet, 0,5% natriumbenzoaat, 0,5% glycerol, 0,4% triethanolamine en de rest water.

4. Algemene slijpparameters

De GC60JV (TL60R₃A) De slijpschijf in deze tabel is bedoeld voor nat slijpen; gebruik een zachtere slijpschijf voor droog slijpen. Als u voor voor- en nabewerking aparte instellingen gebruikt, kies dan een hardere slijpschijf voor de voorbewerking en een slijpschijf die één graad zachter is voor de nabewerking. Gebruik voor vlak- of buiten slijpen met slijpschijven met een diameter van meer dan 350 mm een korrelgrootte die één graad fijner is. De breedte van de binnenwiel mag niet meer bedragen dan 1,5 keer de diameter van de slijpschijf, en de vermelde gegevens gelden voor het nat slijpen van gaten van 20-50 mm waarvan de lengte 2,5 keer de diameter bedraagt.

5. Kruipvoedingsslijpen

Bij ‘creep-feed’-slijpen, ook wel ‘deep-cut creep-feed’-slijpen genoemd, worden slijpdieptes tot 30 mm gebruikt – ongeveer 100 tot 1000 keer zo groot als bij conventioneel slijpen – met een werkstukvoeding van 5 tot 300 mm/min. Met één of meerdere passages kunnen de uiteindelijke afmetingen en vorm worden verkregen. De gerapporteerde nauwkeurigheid bedraagt 2-5 μm, oppervlakteruwheid R_a bedraagt 0,16-0,63 μm, en de productiviteit ligt één tot vijf keer hoger dan bij conventioneel slijpen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor vormslijpen en diepe sleuven.

Gebruik een harder slijpwiel wanneer een lagere ruwheidswaarde vereist is. Diamant- of stalen rollen kunnen het slijpwiel afwerken voor vormslijpen.

6. Spanningsarm slijpen

Bij het spanningsarm slijpen wordt een kleine overmaat verwijderd om restspanning te verminderen en verbranding, vervorming en scheurvorming bij zwaar belaste titaniumonderdelen te voorkomen. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een zachtere, regelmatig bijgeslepen slijpschijf, een lagere radiale aanloop en toerental, en een overvloed aan geschikte koelvloeistof, maar de productiviteit is laag.

Voor de laatste 0,25 mm speling verwijdert u eerst 0,20 mm met een afname van 0,013 mm per slag, en vervolgens de laatste 0,05 mm met een afname van 0,005 mm per slag.

Andere methoden voor de bewerking van titanium die momenteel in ontwikkeling zijn

1. Cryogeen snijden: Vloeibare stikstof bij -180 °C of een vloeistof bij lage temperatuur van -76 °C regelt de snijomgeving en beperkt de door warmte veroorzaakte slijtage van het gereedschap.
2. Vacuümsnijden: Door lucht buiten te houden worden reacties tussen titanium en verontreinigingen uit de lucht voorkomen die de levensduur van het gereedschap verkorten.
3. Snijden met inerte gassen: Een lokale inerte omgeving isoleert het oppervlak op een manier die eenvoudiger te realiseren is dan snijden onder volledig vacuüm.
4. Elektrostatisch koud droog snijden: Geïoniseerde perslucht neemt tijdens de recombinatie warmte op en vormt een smerende oxidefilm op de contactpunten tussen het gereedschap en de spanen, en tussen het gereedschap en het werkstuk.
5. Boren met ultrasone trillingen: Trillingen met een kleine amplitude kunnen de omvang van de vervormingszone en de snijkracht verminderen, randopbouw tegengaan, de dynamische stabiliteit verbeteren en de vloeistofpenetratie bevorderen, hoewel wisselende belasting de levensduur van het gereedschap kan verkorten.

Andere methoden zijn onder meer snijden met laser, elektrochemisch snijden, elektromagnetisch snijden, snijden met warmte, snijden met een straal van schuurmiddel en vloeistof, en speciaal snijden met behulp van warmtebehandeling.