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Usinage CNC Titane
Plus de 15 ans d'expérience dans l'usinage CNC du titane et du prototypage, haute précision, système d'inspection de qualité puissant, retour d'information et livraison de projet plus rapides. Le titane a longtemps été délaissé à cause de ses propriétés. Mais au XXe siècle, avec le développement de la métallurgie et de la technologie de fabrication CNC, les gens ont une nouvelle vision de ce matériau. A l'heure actuelle, le titane est privilégié par les équipements médicaux pour son excellent rapport poids/résistance (20 fois supérieur à l'acier), sa résistance à la corrosion, sa compatibilité avec les tissus humains et ses excellentes performances à haute température. Dans le domaine de l'aérospatiale, les pièces en titane sont particulièrement appréciées en raison de leur légèreté et de leur grande résistance. Cependant, il existe de nombreuses difficultés dans l'usinage CNC du titane.
alliage de titane
Afin d'améliorer ses propriétés, le titane ajoute souvent de nombreux autres éléments métalliques pour constituer l'alliage. La transformation allotrope du titane se produit à des températures supérieures à 800 ℃. Les éléments qui réduisent la température d'utilisation du titane sont appelés stabilisants β, tandis que les éléments qui améliorent la disponibilité du titane sont appelés stabilisants α. Selon la teneur en stabilisant, l'alliage de titane est divisé en 4 groupes.
1. Titane non allié. C'est essentiellement du titane pur. Le titane non allié a la meilleure résistance à la corrosion, mais sa résistance est faible.
2. Alliage de titane alpha. L'alliage Alpha a une meilleure résistance au fluage, il peut donc être utilisé dans des performances à haute température.
3. Alliage de titane α – β. En raison de ses excellentes propriétés, l'alliage de titane est le plus largement utilisé. Les stabilisants α augmentent la résistance à la chaleur du matériau et les stabilisants β augmentent la résistance de l'alliage. L'alliage α - β le plus courant, le Ti-6Al-4V, représente près de 50 % du marché total des alliages de titane.
4. Alliage de bêta-titane. Cet alliage de titane est plus dur que le sien, mais ils sont aussi plus denses.
Sept raisons pour lesquelles le titane est difficile à usiner
Le titane peut maintenir une résistance élevée même à haute température. Même avec une coupe à grande vitesse, sa résistance à la déformation plastique reste inchangée. Cela nécessite beaucoup plus de force de coupe que n'importe quel acier.
Lorsque les copeaux sont finalement formés, ils sont très fins et la surface de contact entre les copeaux et les outils est trois fois plus petite que celle de l'acier. Par conséquent, la pointe de l'outil doit supporter plus de force de coupe.
L'alliage de titane a un coefficient de frottement élevé pour le matériau de l'outil de coupe. Cela augmente la température et la force de coupe et nécessite des outils de coupe plus grands.
À une température supérieure à 500 ℃, le titane réagit avec la plupart des matériaux d'outils. Si la chaleur s'accumule trop, le titane s'enflammera automatiquement lors de la coupe, de sorte que le liquide de refroidissement doit être utilisé lors de la coupe de l'alliage de titane.
En raison de la petite surface de contact et des copeaux fins, toute la chaleur du processus de coupe s'écoule vers l'outil, ce qui réduit considérablement la durée de vie de l'outil. Seul le liquide de refroidissement à haute pression peut suivre la chaleur et se neutraliser.
L'élasticité de l'alliage de titane est très faible. Cela provoque des vibrations supplémentaires, des vibrations et des déviations de l'outil.
À faible vitesse de coupe, le matériau adhère à l'arête de coupe, ce qui est très préjudiciable à l'état de surface.
Choisissez le bon outil de coupe
Les ingénieurs de fabrication du monde entier ont proposé de nombreuses stratégies pour améliorer la vitesse de traitement du titane. La première étape d'un usinage CNC réussi du titane consiste à sélectionner des outils de coupe CNC. Au fil des ans, de nombreux métaux durs se sont avérés bons pour couper le titane. Afin de mieux usiner CNC les pièces en titane, les outils de coupe doivent avoir de nombreuses propriétés.
Les outils doivent être durs à haute température.
Les outils doivent avoir une plus grande résistance aux secousses.
L'outil doit avoir des performances anti-fatigue.
L'outil ne doit pas réagir avec le titane à haute température.
Les outils doivent avoir une résistance élevée.
L'outil doit avoir une bonne conductivité thermique.
La gamme de matériaux d'outils la plus appropriée avec toutes les caractéristiques ci-dessus est l'alliage WC / Co. Une autre solution possible est l'acier rapide car ils sont très résistants à la fissuration. Les outils diamantés présentent également une bonne résistance à l'usure du titane.
Technologie d'usinage CNC du titane
Stratégie d'usinage du titane
Un autre moyen possible d'améliorer les performances d'usinage du titane consiste à appliquer une stratégie spéciale de traitement du titane. Notre service d'usinage du titane a été très compétent dans la sélection des bons paramètres de coupe pour minimiser le temps de traitement du titane. Cependant, en plus de l'optimisation des paramètres, il existe des stratégies d'usinage non conventionnelles qui peuvent grandement améliorer la vitesse de coupe du titane.
Outil de rebord
Ces outils ont été développés par General Electric. Les pattes saillantes des outils qu'ils utilisent sont minces. Au lieu de l'ensemble de l'outil, seul ce cadre à paroi mince peut couper le titane. Comme la puce est également très fine, il n'y a donc pas de différence, mais l'usure du cadre mural est plus lente et plus facile à affûter. L'usure latérale du cadre mural est très rapide, puis le processus d'usure du reste du cadre mural est constant, tandis que l'usure latérale est lente.
Lame rotative
La lame rotative est utilisée pour tourner l'alliage de titane. En raison du manque de précision dans la conception des machines-outils, il était impossible d'y parvenir auparavant. Cependant, le niveau de technologie de fabrication rend désormais leur utilisation possible. Le principe de base est que la lame du cutter est ronde et tourne autour de la fixation lorsque le cutter coupe le flan. De cette façon, le transfert de chaleur sera plus rapide et l'outil ne chauffera pas trop. Par conséquent, la vitesse de coupe peut être augmentée.
Enlèvement de métal assisté par ultrasons
En fait, en ajoutant ultrasonique la vibration de l'outil de coupe facilitera la formation de copeaux. L'élasticité des copeaux de titane est très mauvaise. Lorsque le tranchant commence à couper le matériau, le durcissement par déformation l'aggravera. Les ultrasons favorisent la fracture des copeaux plutôt que la déformation, ce qui a un impact positif sur la durée de vie de l'outil, la finition de surface et les caractéristiques de l'outil. Il empêche l'accumulation de matière sur le tranchant et permet au machiniste d'augmenter la vitesse de coupe.
Anodisation au titane
L'anodisation au titane est un procédé entièrement biocompatible, généralement utilisé pour les implants orthopédiques, les implants dentaires, les composants d'équipements médicaux et les prototypes médicaux. L'anodisation du titane peut produire une variété de couleurs sans l'application de colorants organiques ou de revêtements artificiels sur la surface métallique.
DDPROTOTYPE améliore le processus d'anodisation du titane pour produire des couleurs fiables, cohérentes et reproductibles. Notre processus d'anodisation produit les couleurs les plus vives. Nous avons constaté que de nombreux clients peuvent bénéficier de ce processus, qui est un moyen rentable de s'assurer que leurs pièces sont complètement exemptes de petites bavures qui peuvent rester après l'usinage, tout en maintenant des tolérances critiques. Il fournit également une surface propre et brillante, afin que vos pièces puissent afficher le traitement de surface d'anodisation le plus dynamique.
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Lors de la préparation du prochain projet, il est très important de choisir les bonnes techniques de traitement et les bonnes matières premières pour le prototypage rapide. Chez DDPROTOTYPE, nous serons heureux de vous fournir des conseils plus professionnels. N'hésitez pas à nous contacter au info@ddprototype.com ou téléchargez votre fichier CAO ici.