Titaanisulamite, supersulamite ja mitte{0}}metallist materjalide töötlemine
1. Titaanisulami töötlemine
Titaanisulameid kasutatakse laialdaselt kosmose-, meditsiini- ja biomeditsiinilistes valdkondades nende suure tugevuse -ja-massi suhte, korrosioonikindluse ja bioloogilise ühilduvuse tõttu. Siiski liigitatakse need raskesti-töötletavateks-materjalideks, kuna neil on madal soojusjuhtivus, kõrge keemiline reaktsioonivõime ja kalduvus töö-kõveneda.
Peamised töötlemismeetodid:
CNC freesimine: Tavaliselt kasutatakse kiireid{0}}karbiidfreese. Dünaamilised freesimisstrateegiad aitavad vähendada kuumenemist ja tööriista kulumist. Näiteks spindli kiirused kuni 18 000 p/min võivad 5. klassi titaani puhul saavutada tolerantsid ±0,02 mm.
Pööramine: Nõuab jäika seadistust ja teravaid tööriistu. Dünaamilisi treimismeetodeid kasutatakse lõikejõudude stabiliseerimiseks ja pragunemise vältimiseks, eriti elastsete titaankomponentide puhul.
Puurimine ja puurimine: Ülekuumenemise vältimiseks ja mõõtmete täpsuse tagamiseks on oluline kasutada teravaid karbiidtrelle, kõrgsurve{0}}jahutusvedelikku (70 baari või rohkem) ja madalaid etteandekiirusi.
Spiraalne freesimine: Tõhus jämetöötluseks, lõikerõhu ühtlaseks jaotamiseks ja tööriista kulumise vähendamiseks.
5-teljeline töötlemine: Võimaldab keerukaid geomeetriaid ja vähendab seadistamisaega, eriti kasulik lennunduses ja meditsiiniliste implantaatide valmistamisel.
Jahutusvedelik ja tööriistad:
Eelistatakse kõrge määrdevõimega emulsioon- või sünteetilisi jahutusvedelikke.
Sisemised jahutusvedeliku kohaletoimetamine ja vibratsiooni summutavad{0}}tööriistahoidikud parandavad pinnaviimistlust ja tööriista tööiga.
Hübriidsummutavad hoidikud võivad vähendada vibratsiooni kuni 40%, võimaldades õhukeseseinalistel osadel peegel-taolist viimistlust-.
2. Supersulami töötlemine (nt GH4169, GH2747)
Supersulamid, eriti nikli{0}}põhised sulamid, nagu GH4169 ja GH2747, on kriitilise tähtsusega kõrgtemperatuurilistes-rakendustes, nagu gaasiturbiinid, reaktiivmootorid ja kosmosetööstuse komponendid. Neil on suurepärane roomamiskindlus, oksüdatsioonikindlus ja tugevus kõrgetel temperatuuridel, kuid neid on äärmiselt raske töödelda.
Peamised väljakutsed:
Suured lõikejõud ja temperatuurid
Töökarastusest tingitud tööriista kiire kulumine
Madal soojusjuhtivus, mis põhjustab soojuse kontsentratsiooni tööriista servas
Töötlemise strateegiad:
Tööriista materjalid: kaetud karbiidist, keraamilisest või kuubikuboornitriidi (CBN) tööriistade kasutamine
Madalad lõikekiirused: Soojuse tekke vähendamiseks
Kõrgsurve{0}}jahutusvedelik: oluline laastude eemaldamiseks ja jahutamiseks
Stabiilsed seadistused: jäigad kinnitused ja lühikesed tööriista üleulatuvad osad vibratsiooni minimeerimiseks
Töötlemise tehnikad:
Treimine ja freesimine: teostatakse sageli kontrollitud tingimustes optimeeritud tööriista liikumisteede ja jahutusvedeliku vooluga
Sepistamine ja kuumtöötlus: Enne töötlemist sepistatakse supersulamid sageli kõrgel temperatuuril (nt 950–1300 kraadi) ja töödeldakse lahusega ja vanandatakse, et parandada töödeldavust ja mehaanilisi omadusi.
Simulatsioon ja optimeerimine: Lõplike elementide modelleerimist (nt DEFORM) kasutatakse temperatuuri ja deformatsiooniväljade ennustamiseks sepistamise ja töötlemise ajal
3. Mitte-metallist materjalide töötlemine
Mittemetalseid materjale, nagu plast, keraamika, klaas ja komposiidid, kasutatakse nende kergekaalu, korrosioonikindluse ja kohandatud omaduste tõttu üha enam kosmose-, elektroonika- ja meditsiinitööstuses.
Levinud mitte{0}}metallist materjalid:
PlastidKoostis: ABS, polükarbonaat, PEEK, PTFE
Keraamika: alumiiniumoksiid, tsirkooniumoksiid, ränikarbiid
Klaas: Kvarts, optiline klaas
Komposiidid: Süsinikkiud, klaaskiud, laminaadid
Töötlemise tehnikad:
CNC töötlemine: ülitäpne{0}}freesimine ja treimine teemant-kattega või karbiidtööriistadega
Laser lõikamine: Eriti plastide ja komposiitide jaoks
Ultraheli töötlemine: Kõvade ja rabedate materjalide, näiteks keraamika jaoks
Veejoaga lõikamine: sobib kuuma{0}}tundlikele materjalidele
Peamised kaalutlused:
Tööriista valik: Tuleb vältida liigset kuumust ja materjali sulamist
Jahutus: Õhk või vedel jahutusvedelik termiliste kahjustuste vältimiseks
Kinnitamine: Õrn kinnitus pragude või deformatsiooni vältimiseks
Pinnaviimistlus: nõuab sageli järel{0}}töötlust, nagu poleerimine või katmine
Rakendused:
Plastosad: Korpused, isolaatorid, meditsiiniseadmed
Keraamika: Isolaatorid, lõikeriistad, biomeditsiinilised implantaadid
Klaas: Optilised komponendid, kuvapaneelid
Komposiidid: Lennunduspaneelid, autoosad
