Ei--metallinen ja muu mekaaninen käsittely - Tieto

Titaaniseosten, superseosten ja ei-{0}}metallisten materiaalien koneistus

1. Titaaniseoksen työstö

Titaaniseoksia käytetään laajasti ilmailu-, lääketieteen ja biolääketieteen aloilla niiden korkean lujuus--/-painosuhteen, korroosionkestävyyden ja biologisen yhteensopivuuden vuoksi. Ne luokitellaan kuitenkin vaikeasti-koneistettaviksi-materiaaleiksi niiden alhaisen lämmönjohtavuuden, korkean kemiallisen reaktiivisuuden ja työ{5}}kovettuvuuden vuoksi.

Tärkeimmät työstötekniikat:

CNC jyrsintä: Nopeita{0}}kovametallijyrsimiä käytetään yleisesti. Dynaamiset jyrsintästrategiat auttavat vähentämään lämmön kertymistä ja työkalujen kulumista. Esimerkiksi karan nopeudet 18 000 rpm:iin asti voivat saavuttaa ±0,02 mm:n toleransseja luokan 5 titaanissa.

Kääntäminen: Vaatii jäykkiä asetuksia ja teräviä työkaluja. Dynaamisia sorvausmenetelmiä käytetään stabiloimaan leikkausvoimia ja välttämään tärinää erityisesti joustavissa titaanikomponenteissa.

Poraus ja poraus: Terävien kovametalliporien, korkeapaineisen -jäähdytysnesteen (suurempi tai yhtä suuri kuin 70 baaria) ja alhaisten syöttönopeuksien käyttö on välttämätöntä ylikuumenemisen estämiseksi ja mittatarkkuuden varmistamiseksi.

Kierteinen jyrsintä: Tehokas rouhintaan, jakaa leikkauspaineen tasaisesti ja vähentää työkalun kulumista.

5-akselinen koneistus: Mahdollistaa monimutkaiset geometriat ja lyhentää asennusaikaa, mikä on erityisen hyödyllistä ilmailu- ja lääketieteellisten implanttien valmistuksessa.

Jäähdytysneste ja työkalut:

Emulsio- tai synteettiset jäähdytysnesteet, joilla on korkea voitelevuus, ovat edullisia.

Sisäinen jäähdytysnesteen jakelu ja tärinää vaimentavat{0}}työkalunpitimet parantavat pinnan viimeistelyä ja työkalun käyttöikää.

Hybridivaimennustelineet voivat vähentää tärinää jopa 40 %, mikä mahdollistaa peilin kaltaiset viimeistelyt-ohutseinäisissä{2}}osissa.

2. Superseoskoneistus (esim. GH4169, GH2747)

Superseokset, erityisesti nikkeli{0}}pohjaiset seokset, kuten GH4169 ja GH2747, ovat kriittisiä korkeissa-lämpötiloissa, kuten kaasuturbiineissa, suihkumoottoreissa ja ilmailukomponenteissa. Niillä on erinomainen virumisenkestävyys, hapettumisenkestävyys ja lujuus korkeissa lämpötiloissa, mutta niitä on erittäin vaikea työstää.

Tärkeimmät haasteet:

Suuret leikkausvoimat ja lämpötilat

Nopea työkalun kuluminen työkarkaisun vuoksi

Alhainen lämmönjohtavuus johtaa lämmön keskittymiseen työkalun reunaan

Koneistusstrategiat:

Työkalujen materiaalit: Pinnoitettujen kovametalli-, keramiikka- tai kuutioisten boorinitridityökalujen (CBN) käyttö

Pienet leikkausnopeudet: Vähentää lämmöntuotantoa

Korkeapaineinen{0}}jäähdytysneste: Välttämätön lastunpoistoon ja jäähdytykseen

Vakaat asetukset: Jäykät kiinnikkeet ja lyhyet työkalun ulkonemat tärinän minimoimiseksi

Käsittelytekniikat:

Sorvaus ja jyrsintä: Suoritetaan usein valvotuissa olosuhteissa optimoiduilla työkaluradoilla ja jäähdytysnesteen virtauksella

Takominen ja lämpökäsittely: Ennen koneistusta superseokset taotaan usein korkeissa lämpötiloissa (esim. 950–1300 astetta) ja niille tehdään liuos + vanhenemiskäsittelyt työstettävyyden ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi

Simulointi ja optimointi: Elementtimallinnusta (esim. DEFORM) käytetään lämpötila- ja jännityskenttien ennustamiseen takomisen ja koneistuksen aikana

3. Ei--metallisten materiaalien työstö

Ei--metallisia materiaaleja, kuten muovia, keramiikkaa, lasia ja komposiitteja, käytetään yhä enemmän ilmailu-, elektroniikka- ja lääketeollisuudessa niiden keveyden, korroosionkestävyyden ja räätälöityjen ominaisuuksien vuoksi.

Yleiset ei-{0}}metalliset materiaalit:

Muovit: ABS, polykarbonaatti, PEEK, PTFE

Keramiikka: Alumiinioksidi, zirkoniumoksidi, piikarbidi

Lasi: Kvartsi, optinen lasi

Komposiitit: Hiilikuitu, lasikuitu, laminaatit

Koneistustekniikat:

CNC-työstö: Tarkka-jyrsintä ja sorvaus timantti-päällystetyillä tai kovametallityökaluilla

Laserleikkaus: Erityisesti muoveille ja komposiiteille

Ultraäänikoneistus: Koville ja hauraille materiaaleille, kuten keramiikka

Vesisuihkuleikkaus: Soveltuu lämpö{0}}herkille materiaaleille

Tärkeimmät huomiot:

Työkalun valinta: Liiallista lämpöä ja materiaalin sulamista on vältettävä