Токарная обработка титана. Решения от Petrofer

Сплавы титана используются в аэрокосмической и медицинской промышленности для создания новейших элементов конструкций самолетов и имплантатов для тела.

Основные свойства титана:

- малый вес

- устойчивость к коррозии

- высокое отношение прочности к весу

- превосходные механические свойства

Поверхность титана  реагирует с кислородом, в результате чего образуется химически стабильный поверхностный слой твердого оксида TiO глубиной  до 10 нм, который придает минералу отличную химическую и коррозионную стойкость.

Титановые сплавы наиболее известны своей высокой температурой плавления, высокой прочностью и низкой плотностью, что делает их особенно «труднообрабатываемым» материалом.

Основные причины этого:

· низкая теплопроводность

Низкая теплопроводность повышает температуру на режущей кромке инструмента, что приводит к быстрому износу режущего инструмента и может вызвать пластическую деформацию режущей кромки.

· химическая активность.

Их высокая реакционная способность приводит к химическому взаимодействию с режущим инструментом, и типичной проблемой является образование лунок.

· упрочнение деформацией.

Еще одной проблемой при обработке титановых сплавов является то, что они упрочняются при обработке, образуя закаленную поверхность во время обработки, что приводит к образованию бороздок на линии глубины реза (наклепа).

· повышение твёрдости

низкий модуль упругости титановых сплавов и высокая прочность при повышенных температурах ещё больше ухудшают их обрабатываемость. Самым распространенным титановым сплавом является Ti6Al4V – отечественный аналог ВТ-6 , который составляет примерно 60 % применения.

Виды обработки титана и выбор СОЖ

Титан — универсальный высокопрочный материал с низкой плотностью, высокой температурой плавления и высокой реакционной способностью с материалами режущего инструмента. Его низкая теплопроводность повышает температуру на режущей кромке и вызывает быстрый износ и пластическую деформацию. Кроме того, из-за высокой реакционной способности он также приводит к химическому взаимодействию с режущим инструментом, что является причиной кратерного износа во время обработки.

Титан не только дорог в добыче, но и сложен в обработке. Кроме того, обработка изменяет свойства материала. Только опытный станочник может обеспечить правильное сочетание желаемых свойств упругости и прочности на разрыв. Другие проблемы включают образование очень длинной стружки и связанное с этим трудное стружкодробление при точении заготовок из титана или титановых сплавов. Обработка титана включает несколько методов, такие как точение, фрезерование, сверление и шлифование.

При обработке титана резанием обязательно применение СОЖ, и желательно под высоким давлением. Необходимо точно направить подачу СОЖ в зону резания. Используя СОЖ под давлением (до 80 бар) можно повысить скорость резания на 20%, стойкость инструмента на 50%, а также улучшить процесс стружкодробления. Смазочно-охлаждающие жидкости играют важную роль в обработке титана, решая такие эксплуатационные проблемы при обработке:

- снижение нагрева (отвод тепла из зоны резания)

-  снижение трения (смазывание зоны резки)

-  увеличение срока службы инструмента

 - улучшение качества поверхности

Смазочно-охлаждающие жидкости PETROFER  для обработки  титана разработаны с учетом опыта применения для оптимизации производительности. Водорастворимые и масляные СОЖ  PETROFER эффективно снижают трение, ускоряя обработку и предотвращая прилипание металла к инструменту.  Кроме того, СОЖ  стабилизирует температуру заготовки, повышая точность резки и сводя к минимуму возникновение наростов на кромке (наклепа) на поверхности.

ООО «Аллея Групп»
автор: Науменко М.