CNC verspanen van titanium

CNC verspanen van titanium

Meer dan 15 jaar CNC-bewerking van titanium en prototyping-ervaring, hoge precisie, krachtig kwaliteitsinspectiesysteem, snellere projectfeedback en levering aan u. Titanium is lange tijd verwaarloosd vanwege zijn eigenschappen. Maar in de 20e eeuw, met de ontwikkeling van metallurgie en CNC-productietechnologie, hebben mensen een nieuwe kijk op dit materiaal. Op dit moment geniet titanium de voorkeur van medische apparatuur vanwege zijn uitstekende gewicht / sterkte-verhouding (3 keer hoger dan staal), corrosieweerstand, compatibiliteit met menselijk weefsel en uitstekende prestaties bij hoge temperaturen. Op het gebied van lucht- en ruimtevaart zijn titanium onderdelen vooral populair vanwege hun lichte gewicht en sterke sterkte. Er zijn echter veel problemen bij het CNC-verspanen van titanium.

titanium legering

Om de eigenschappen te verbeteren, voegt titanium vaak veel andere metalen elementen toe om een ​​legering te vormen. De allotrope transformatie van titanium vindt plaats bij temperaturen boven 800 ℃. De elementen die de gebruikstemperatuur van titanium verlagen, worden β-stabilisatoren genoemd, terwijl de elementen die de beschikbaarheid van titanium verbeteren, α-stabilisatoren worden genoemd. Volgens het gehalte aan stabilisator is titaniumlegering verdeeld in 4 groepen.

CNC-bewerking-titanium
  • 1. Niet-gelegeerd titanium. Het is eigenlijk puur titanium. Niet-gelegeerd titanium heeft de beste corrosieweerstand, maar de sterkte is laag.

  • 2. Alfa-titaniumlegering. Alfa-legering heeft een betere kruipweerstand, dus het kan worden gebruikt bij prestaties bij hoge temperaturen.

  • 3. α – β titaniumlegering. Vanwege zijn uitstekende eigenschappen wordt titaniumlegering het meest gebruikt. α stabilisatoren verhogen de hittebestendigheid van het materiaal en β stabilisatoren verhogen de sterkte van de legering. De meest voorkomende α – -legering Ti-6Al-4V is goed voor bijna 50% van de totale markt voor titaniumlegeringen.

  • 4. Beta-titaniumlegering. Deze titaniumlegering is harder dan de zijne, maar ze zijn ook dichter.

Zeven redenen waarom titanium moeilijk te bewerken is

  • Titanium kan zelfs bij hoge temperaturen een hoge sterkte behouden. Zelfs bij snijden op hoge snelheid blijft de weerstand tegen plastische vervorming ongewijzigd. Dit vereist veel meer snijkracht dan welk staal dan ook.

  • Wanneer spanen uiteindelijk worden gevormd, zijn ze erg dun en is het contactoppervlak tussen spanen en gereedschap drie keer kleiner dan dat van staal. Daarom moet de punt van het gereedschap meer snijkracht dragen.

  • Titaniumlegering heeft een hoge wrijvingscoëfficiënt voor snijgereedschapmateriaal. Dit verhoogt de snijtemperatuur en -kracht en vereist hogere snijgereedschappen.

  • Bij een temperatuur van meer dan 500 ℃ reageert titanium met de meeste gereedschapsmaterialen. Als de warmte te veel ophoopt, zal titanium vanzelf ontbranden tijdens het snijden, dus de koelvloeistof moet worden gebruikt bij het snijden van titaniumlegeringen.

titanium is moeilijk te bewerken
  • Door het kleine contactoppervlak en dunne spanen stroomt alle warmte in het snijproces naar het gereedschap, waardoor de levensduur van het gereedschap aanzienlijk wordt verkort. Alleen hogedrukkoelvloeistof kan de hitte bijhouden en elkaar neutraliseren.

  • De elasticiteit van titaniumlegering is erg laag. Dit veroorzaakt extra trillingen, geratel en doorbuiging van het gereedschap.

  • Bij een lage snijsnelheid blijft het materiaal aan de snijkant plakken, wat zeer nadelig is voor de oppervlakteafwerking.

Kies het juiste snijgereedschap

Productie-ingenieurs over de hele wereld hebben veel strategieën voorgesteld om de verwerkingssnelheid van titanium te verbeteren. De eerste stap van succesvolle CNC-titaniumbewerking is het selecteren van CNC-snijgereedschappen. Door de jaren heen hebben veel hardmetalen bewezen goed te zijn in het snijden van titanium. Om titanium onderdelen beter te kunnen CNC-verspanen, moeten snijgereedschappen veel eigenschappen hebben.

CNC MACHINEGEREEDSCHAP
  • Gereedschap moet hard zijn bij hoge temperaturen.

  • Gereedschap moet een hogere weerstand hebben tegen schudden.

  • Het gereedschap moet antivermoeidheidsprestaties hebben.

  • Het gereedschap mag niet reageren met titanium op hoge temperatuur.

  • Gereedschap moet een hoge sterkte hebben.

  • Het gereedschap moet een goede thermische geleidbaarheid hebben.

Het meest geschikte assortiment gereedschapsmaterialen met alle bovenstaande kenmerken is de WC / Co-legering. Een andere mogelijke oplossing is snelstaal, omdat het zeer goed bestand is tegen scheuren. Diamantgereedschappen vertonen ook een goede slijtvastheid tegen titanium.

CNC-bewerking van titaniumtechnologie

Bewerkingsstrategie voor titanium

Een andere haalbare manier om de bewerkingsprestaties van titanium te verbeteren, is door een speciale titaniumverwerkingsstrategie toe te passen. Onze titaniumbewerkingsservice is zeer bekwaam geweest in het selecteren van de juiste snijparameters om de titaniumverwerkingstijd te minimaliseren. Naast parameteroptimalisatie zijn er echter enkele onconventionele bewerkingsstrategieën die de snijsnelheid van titanium aanzienlijk kunnen verbeteren.

cnc-bewerking

richel gereedschap

Deze tools zijn ontwikkeld door General Electric. De uitstekende nokken van de gereedschappen die ze gebruiken zijn dun. In plaats van het hele gereedschap kan alleen dit dunwandige frame titanium snijden. Omdat de chip ook erg dun is, is er dus geen verschil, maar de slijtage van het muurframe is langzamer en gemakkelijker te slijpen. De zijslijtage van het muurframe is erg snel, en dan is het slijtageproces van de rest van het muurframe constant, terwijl de zijslijtage langzaam is.

Roterend mes

Het roterende blad wordt gebruikt voor het draaien van een titaniumlegering. Vanwege het gebrek aan nauwkeurigheid in het ontwerp van gereedschapsmachines, was het voorheen onmogelijk om dit te bereiken. Het niveau van de productietechnologie maakt het gebruik ervan nu echter mogelijk. Het belangrijkste principe is dat het snijblad rond is en rond het armatuur draait wanneer de snijplotter de plano snijdt. Op deze manier zal de warmteoverdracht sneller zijn en zal het gereedschap niet te veel opwarmen. Daarom kan de snijsnelheid worden verhoogd.

CNC draaiend titanium

Ultrasoon geassisteerde metaalverwijdering

In feite, het toevoegen van ultrasonore trillingen op het snijgereedschap zullen de spaanvorming gemakkelijker maken. De elasticiteit van titaniumchips is erg slecht. Wanneer de snijkant het materiaal begint te snijden, zal de vervormingsharding het erger maken. Ultrasoon bevordert spaanbreuk in plaats van vervorming, wat een positieve invloed heeft op de standtijd, oppervlakteafwerking en gereedschapseigenschappen. Het voorkomt dat materiaal zich ophoopt op de snijkant en stelt de machinist in staat om de snijsnelheid te verhogen.

Titanium anodiseren

Titanium anodiseren is een volledig biocompatibel proces, dat meestal wordt gebruikt voor orthopedische implantaten, tandheelkundige implantaten, componenten van medische apparatuur en medische prototypes. Anodiseren van titanium kan een verscheidenheid aan kleuren produceren zonder de toepassing van organische kleurstoffen of kunstmatige coatings op het metalen oppervlak.

DDPROTOTYPE verbetert het titaniumanodisatieproces om betrouwbare, consistente, reproduceerbare kleuren te produceren. Ons anodisatieproces produceert de helderste kleuren. We hebben geconstateerd dat veel klanten kunnen profiteren van dit proces, dat een kosteneffectieve manier is om ervoor te zorgen dat hun onderdelen volledig vrij zijn van de kleine bramen die na de bewerking kunnen achterblijven, terwijl kritische toleranties behouden blijven. Het biedt ook een schoon, helder oppervlak, zodat uw onderdelen de meest dynamische anodiserende oppervlaktebehandeling kunnen vertonen.

Titanium-anodiseren

Nieuwsgierig naar meer?

Wanneer je je voorbereidt op het volgende project, is het erg belangrijk om de juiste verwerkingstechnieken en grondstoffen te kiezen voor de rapid prototyping. Bij DDPROTOTYPE geven we je graag professioneler advies. Neem dan gerust contact met ons op via: info@ddprototype.com of upload hier uw CAD-bestand.