أدوات قطع السبائك الصلبة المغلفة

أدوات قطع السبائك الصلبة المغلفة
الخصائص المختلفة للتيتانيوم تجعله مادة مكونة جذابة للغاية, لكن العديد من هذه الخصائص تؤثر أيضًا على قابليتها للتصنيع. سبائك التيتانيوم شائعة الاستخدام في الصناعة هي سبائك التيتانيوم ثنائية الطور, وهي (أ ب) سبائك التيتانيوم. يتم استخدام TC4 وTC6 بشكل شائع في ملحقات وقود محركات الطيران, مع كون TC4 ممثلًا نموذجيًا لهذا النوع من السبائك.

الخصائص المختلفة للتيتانيوم تجعله مادة مكونة جذابة للغاية, لكن العديد من هذه الخصائص تؤثر أيضًا على قابليتها للتصنيع. سبائك التيتانيوم شائعة الاستخدام في الصناعة هي سبائك التيتانيوم ثنائية الطور, وهي (أ ب) سبائك التيتانيوم. يتم استخدام TC4 وTC6 بشكل شائع في ملحقات وقود محركات الطيران, مع كون TC4 ممثلًا نموذجيًا لهذا النوع من السبائك. تتميز مواد سبائك التيتانيوم بصلابة عالية, ضعف أداء القطع, وتكون عرضة للعمل تصلب, مما يشكل صعوبات في القطع. أجرت شركة AVIC West Control بحثًا متعمقًا على الأجزاء المصنوعة من مواد TC4 الموجودة في سبائك التيتانيوم, وخاصة في عمليات التحول, واكتسب بعض الخبرة.

أولاً, المعامل المرن لسبائك التيتانيوم صغير, مع وجود TC4 بمعامل مرن قدره E = 110GPa, وهو ما يقرب من نصف ذلك من الفولاذ. بالإضافة إلى ذلك, الموصلية الحرارية منخفضة, مما يؤدي إلى تشوه مرن كبير لقطعة العمل بسبب قوى القطع. في نفس الوقت, يتم إنشاء قوى القطع العالية والمركزة أثناء عملية التصنيع. هذا يمكن أن يسبب الاهتزاز والاهتزاز بسهولة أثناء القطع, تقليل دقة الشغل. لذلك, من الضروري تحسين صلابة نظام التشغيل.

ثانيًا, إن درجة الحرارة المحلية المرتفعة الناتجة عن سبائك التيتانيوم أثناء القطع تجعل من السهل على التيتانيوم امتصاص الأكسجين والنيتروجين من الغلاف الجوي, وبالتالي تشكيل الجلد الخارجي الصلب والهش. سيؤدي ذلك إلى تصلب العمل على سطح المعالجة لقطعة الشغل, وسرعة تصلب العمل سريعة, مما يؤدي إلى خدوش خطيرة على سطح الأداة, والتي تكون عرضة للتقطيع أثناء عملية القطع.

فضلاً عن ذلك, الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمواد سبائك التيتانيوم نفسها تجعلها متوافقة بشكل كبير مع قطعة العمل أثناء القطع. عندما تتلامس أداة القطع مع قطعة الشغل أثناء القطع, فهو عرضة للالتصاق, زيادة الاحتكاك بين الأداة وقطعة العمل وتوليد كمية كبيرة من حرارة القطع. لا يمكن تبديد الكمية الكبيرة من حرارة القطع المتولدة نتيجة لذلك من خلال الرقائق في الوقت المناسب, تقليل عمر الخدمة للأداة بشكل كبير. لذلك, يجب أن تتمتع أدوات القطع المستخدمة في معالجة سبائك التيتانيوم بصلابة حرارية عالية.

يمكن اعتبار معالجة سبائك التيتانيوم هنا بمثابة هندسة منهجية, الأمر الذي يتطلب النظر من وجهات نظر متعددة مثل معدات المعالجة, أدوات القطع, معلمات القطع, المبرد, إلخ. من حيث معدات المعالجة, تتطلب معالجة سبائك التيتانيوم أدوات آلية ذات أداء معالجة جيد وتبريد كافٍ, لذلك يتم اختيار مخارط CNC ذات دقة المعالجة العالية لمعدات المعالجة. يكون اهتزاز المغزل في حده الأدنى أثناء المعالجة, واستقرار المعالجة جيد.

تتميز مواد الأداة المستخدمة في معالجة سبائك التيتانيوم بصلابة جيدة ومقاومة للتآكل, مقاومة ممتازة للحرارة, قوة عالية وصلابة في درجات حرارة عالية, فضلا عن بعض التأثير ومقاومة الضرر. الأدوات التي تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه تشمل الأدوات الخزفية, أدوات سبائك الصلب المغلفة, أدوات نيتريد البورون مكعب (سي بي ان), وأدوات الكربون الشبيهة بالماس (PCD). فيما بينها, أدوات قطع السبائك الصلبة المطلية غير مكلفة, لديها الموصلية الحرارية الجيدة والصلابة العالية, وأداء جيد أيضًا في الصلابة والمتانة الحمراء. على الرغم من أن مقاومتها للحرارة وثباتها الكيميائي أدنى من السيراميك, نيتريد البورون المكعب (سي بي ان), وأدوات القطع الشبيهة بالماس, فهي تتمتع بمقاومة أعلى للصدمات ومقاومة للتلف مقارنة بأدوات القطع الخزفية والماسية. لذلك, لقد أصبحت أداة القطع المفضلة لمعالجة سبائك التيتانيوم.