Śledź mnie na: 
Obróbka CNC Tytanu
Ponad 15 lat doświadczenia w obróbce tytanu CNC i tworzeniu prototypów, wysoka precyzja, wydajny system kontroli jakości, szybsze informacje zwrotne na temat projektu i dostawa do Ciebie. Tytan był przez długi czas zaniedbywany ze względu na swoje właściwości. Ale w XX wieku, wraz z rozwojem metalurgii i technologii produkcji CNC, ludzie mają nowe spojrzenie na ten materiał. Obecnie tytan jest preferowany przez sprzęt medyczny ze względu na doskonały stosunek masy do wytrzymałości (20 razy wyższy niż stal), odporność na korozję, kompatybilność z tkanką ludzką i doskonałe działanie w wysokich temperaturach. W dziedzinie lotnictwa i kosmonautyki części tytanowe są szczególnie popularne ze względu na ich niewielką wagę i dużą wytrzymałość. Istnieje jednak wiele trudności w obróbce CNC tytanu.
stopu tytanu
Aby poprawić swoje właściwości, tytan często dodaje wiele innych pierwiastków metalowych, tworząc stop. Przemiana alotropowa tytanu zachodzi w temperaturach powyżej 800℃. Pierwiastki obniżające temperaturę użytkowania tytanu nazywane są stabilizatorami β, natomiast pierwiastki poprawiające dostępność tytanu nazywane są stabilizatorami α. W zależności od zawartości stabilizatora stop tytanu dzieli się na 4 grupy.
1. Tytan niestopowy. To w zasadzie czysty tytan. Tytan niestopowy ma najlepszą odporność na korozję, ale jego wytrzymałość jest niska.
2. Stop tytanu alfa. Stop alfa ma lepszą odporność na pełzanie, dzięki czemu można go stosować w wysokich temperaturach.
3. Stop tytanu α – β. Ze względu na swoje doskonałe właściwości najczęściej stosowany jest stop tytanu. Stabilizatory α zwiększają odporność cieplną materiału, a stabilizatory β zwiększają wytrzymałość stopu. Najpopularniejszy stop α – β Ti-6Al-4V stanowi prawie 50% całego rynku stopów tytanu.
4. Stop tytanu beta. Ten stop tytanu jest twardszy niż jego, ale są też bardziej gęste.
Siedem powodów, dla których tytan jest trudny do obróbki mechanicznej
Tytan może zachować wysoką wytrzymałość nawet w wysokiej temperaturze. Nawet przy cięciu z dużą prędkością jego odporność na odkształcenia plastyczne pozostaje niezmieniona. Wymaga to znacznie większej siły skrawania niż jakakolwiek stal.
Kiedy ostatecznie powstają wióry, są one bardzo cienkie, a powierzchnia styku między wiórami a narzędziami jest trzykrotnie mniejsza niż w przypadku stali. Dlatego końcówka narzędzia musi przenosić większą siłę skrawania.
Stop tytanu ma wysoki współczynnik tarcia dla materiału narzędzia skrawającego. Zwiększa to temperaturę i siłę skrawania oraz wymaga wyższych narzędzi skrawających.
W temperaturze powyżej 500℃ tytan reaguje z większością materiałów narzędziowych. Jeśli ciepło gromadzi się za bardzo, tytan zapali się podczas cięcia, dlatego podczas cięcia stopu tytanu należy stosować chłodziwo.
Ze względu na małą powierzchnię styku i cienkie wióry całe ciepło w procesie skrawania przepływa do narzędzia, znacznie skracając żywotność narzędzia. Tylko chłodziwo pod wysokim ciśnieniem może nadążyć za ciepłem i wzajemnie się zneutralizować.
Elastyczność stopu tytanu jest bardzo niska. Powoduje to dodatkowe wibracje, drgania narzędzia i ugięcie.
Przy niskiej prędkości skrawania materiał będzie przyklejał się do krawędzi skrawającej, co bardzo niekorzystnie wpływa na wykończenie powierzchni.
Wybierz odpowiednie narzędzie tnące
Inżynierowie produkcji na całym świecie zaproponowali wiele strategii mających na celu poprawę szybkości obróbki tytanu. Pierwszym krokiem udanej obróbki tytanu CNC jest wybór narzędzi skrawających CNC. Na przestrzeni lat wiele węglików spiekanych sprawdziło się w cięciu tytanu. Aby lepiej obrabiać CNC części tytanowe, narzędzia skrawające muszą posiadać wiele właściwości.
Narzędzia muszą być twarde w wysokiej temperaturze.
Narzędzia muszą mieć większą odporność na wstrząsy.
Narzędzie musi mieć właściwości przeciwzmęczeniowe.
Narzędzie nie może reagować z tytanem o wysokiej temperaturze.
Narzędzia muszą mieć wysoką wytrzymałość.
Narzędzie musi mieć dobrą przewodność cieplną.
Najbardziej odpowiednią gamą materiałów narzędziowych o wszystkich powyższych cechach jest stop WC/Co. Innym możliwym rozwiązaniem są stale szybkotnące, ponieważ są one bardzo odporne na pękanie. Narzędzia diamentowe wykazują również dobrą odporność na ścieranie w stosunku do tytanu.
Technologia obróbki tytanu CNC
Strategia obróbki tytanu
Innym możliwym sposobem poprawy wydajności obróbki tytanu jest zastosowanie specjalnej strategii obróbki tytanu. Nasz serwis obróbki tytanu jest bardzo wykwalifikowany w doborze odpowiednich parametrów skrawania, aby zminimalizować czas obróbki tytanu. Jednak oprócz optymalizacji parametrów istnieją pewne niekonwencjonalne strategie obróbki, które mogą znacznie poprawić prędkość skrawania tytanu.
Narzędzie półki
Narzędzia te zostały opracowane przez firmę General Electric. Wystające występy używanych przez nich narzędzi są cienkie. Zamiast całego narzędzia tylko ta cienkościenna rama może ciąć tytan. Ponieważ wiór jest również bardzo cienki, więc nie ma różnicy, ale zużycie ramki ściennej jest wolniejsze i łatwiejsze do ostrzenia. Zużycie boczne ościeżnicy jest bardzo szybkie, następnie proces zużycia pozostałej części ościeżnicy jest stały, natomiast zużycie boczne jest powolne.
Ostrze obrotowe
Obrotowe ostrze służy do toczenia stopu tytanu. Ze względu na brak dokładności w projektowaniu obrabiarek nie było to możliwe wcześniej. Jednak obecny poziom technologii wytwarzania umożliwia ich wykorzystanie. Główną zasadą jest to, że ostrze noża jest okrągłe i obraca się wokół uchwytu, gdy nóż przecina półfabrykat. W ten sposób przenoszenie ciepła będzie szybsze, a narzędzie nie będzie się zbytnio nagrzewać. Dlatego prędkość cięcia można zwiększyć.
Usuwanie metalu wspomagane ultradźwiękami
W rzeczywistości dodając ultradźwiękowy wibracje narzędzia skrawającego ułatwią formowanie wiórów. Elastyczność wiórów tytanowych jest bardzo słaba. Kiedy krawędź tnąca zaczyna ciąć materiał, utwardzanie odkształceniowe pogorszy sytuację. Ultradźwięki raczej sprzyjają pękaniu wiórów niż deformacji, co ma pozytywny wpływ na trwałość narzędzia, wykończenie powierzchni i właściwości narzędzia. Zapobiega gromadzeniu się materiału na krawędzi skrawającej i umożliwia operatorowi zwiększenie prędkości skrawania.
Anodowanie tytanu
Anodowanie tytanu jest procesem całkowicie biokompatybilnym, który jest zwykle stosowany w przypadku implantów ortopedycznych, implantów dentystycznych, elementów sprzętu medycznego i prototypów medycznych. Anodowanie tytanu może dawać różnorodne kolory bez stosowania barwników organicznych lub sztucznych powłok na powierzchni metalu.
DDPROTOTYPE usprawnia proces anodowania tytanu w celu uzyskania niezawodnych, spójnych i powtarzalnych kolorów. Nasz proces anodowania daje najjaśniejsze kolory. Odkryliśmy, że wielu klientów może odnieść korzyści z tego procesu, który jest ekonomicznym sposobem na zapewnienie, że ich części są całkowicie wolne od małych zadziorów, które mogą pozostać po obróbce, przy jednoczesnym zachowaniu krytycznych tolerancji. Zapewnia również czystą, jasną powierzchnię, dzięki czemu Twoje części mogą wykazywać najbardziej dynamiczną anodowaną obróbkę powierzchni.
Chcesz wiedzieć więcej?
Przygotowując się do kolejnego projektu, bardzo ważny jest dobór odpowiednich technik obróbki i surowców do szybkiego prototypowania. W DDPROTOTYPE chętnie udzielimy Państwu bardziej profesjonalnej porady. Zapraszamy do kontaktu pod adresem info@ddprototype.com lub prześlij swój plik CAD tutaj.