Изготовление из титана
Титан – металл серебристо-белого цвета, который характеризуется малой плотностью, высокой удельной и механической прочностью, коррозионной устойчивостью и низким коэффициентом теплового расширения. Удельное электрическое сопротивление и теплопроводность материала гораздо ниже, чем у других металлов.
ООО «Металлообработка» занимается изготовлением из титана на заказ изделий, которые используют в различных отраслях промышленности. Компания работает как с разовыми индивидуальными заказами, так и крупными оптовыми партиями. Использование качественных материалов и современного высокоточного оборудования позволяет решать задачи практически любой сложности. У нас работают квалифицированные специалисты, способные строго выдержать заданные размеры и учесть все пожелания заказчика.
Область применения изделий из титана
Высокие эксплуатационные качества материала послужили основной причиной его распространения. Изготовление деталей из титана и его сплавов востребовано в следующих отраслях промышленности:
- Производство специального инструмента;
- Изготовление узлов и агрегатов, работающих в условиях высоких нагрузок;
- Производство теплообменного оборудования для энергетической отрасли;
- Изготовление элементов двигателей и коробок переключения передач для легкового и грузового транспорта;
- Изготовление из титана комплектующих для глубоководного бурения;
- Изготовление медицинских хирургических инструментов и протезов.
Серьезный недостаток, связанный с изготовлением из титана различных элементов – склонность к залипанию и задиранию за счет высокого коэффициента трения. Раньше данное свойство материала существенно ограничивало область применения – изделия из титана не использовали в узлах, работающих в условиях трения или скольжения. Сейчас для устранения негативных эффектов используют методы поверхностного упрочнения – азотирование и оксидирование.
- Ионно-плазменное азотирование – эффективный метод улучшения функциональных свойств титана и его сплавов. Покрытие получают путем химико-термической обработки заготовки в присутствии азота. Температура нагрева достигает 800-100 ºC. Время выдержки заготовки – не менее 30 часов. В результате обработки устойчивость к износу поверхностного слоя увеличивается за счет снижения прочности и пластичности.
- Оксидирование – поверхностная анодная обработка титановых сплавов в кислотной среде. Средняя продолжительность процедуры зависит от требуемой толщины покрытия и состава электролита. В результате обработки повышаются фрикционные свойства поверхностного слоя.
Особенности механической обработки титана
Как показывает практика, изготовление из титана деталей – более сложная процедура, по сравнению с механической обработкой нержавеющей стали. Сила резания сопоставима с аналогичным показателем для обычных сталей. Низкая обрабатываемость связана с меньшей теплопроводностью титана, а также высоким коэффициентом трения, который увеличивает температуру в зоне обработки. Длительное термическое воздействие повышает риск деформационного упрочнения детали, поэтому для качественной обработки особое внимание уделяют материалу и форме сменной пластины резца. Лучше всего зарекомендовал себя металлорежущий инструмент, кромки которого имеют PVD-покрытие. Естественно, для эффективного отвода тепла в процессе изготовления деталей из титана, путем механической обработки, используют охлаждающие жидкости.
Также стоит отметить, что титановые сплавы обладают низким модулем упругости – за счет на жестких режимах обработки велика вероятность возникновения вибраций. Чтобы избежать образования дефектов, необходимо повышать жесткость крепления заготовки при изготовлении деталей из титана. Наиболее эффективный способ противодействия вибрациям – многоступенчатое крепление заготовки, которую устанавливают как можно ближе к шпинделю.
Для получения качественной детали, при обработке титана рекомендуется руководствоваться следующими правилами:
- Для снижения температуры в зоне обработки необходимо сокращать площадь контакта. Кроме того, такой подход позволит повысить скорость резания.
- Для качественной обработки титана следует использовать фрезы на 8 и более зубов. Это позволит избежать необходимости снижения подачи на зуб.
- Рекомендуется соблюдать такое расположение резца, при котором кромка будет снимать материал в направлении подачи, от толстой стружки к тонкой (попутное фрезерование). Это поможет избежать налипания побочных продуктов обработки титана.
- Дуговое врезание поможет продлить срок службы режущего инструмента. Траектория движения должна быть идентичной направлению вращения резца.
- Для плавного уменьшения радиальной глубины резания в конце каждого прохода снимают фаску, что помогает избежать резких переходов в процессе изготовления деталей из титана.
- Использование фрез с большим вспомогательным задним углом снизит усилие при резании. Оптимальный показатель величины вспомогательного заднего угла подбирается опытным путем.
- Периодическое изменение осевой глубины врезания поможет деформационного упрочнения и образования зазубрин на режущих кромках.
- Требуется соблюдать осторожность при фрезеровании тонкостенных изделий из титана. Глубина прохода не должна превышать толщину конструкции более, чем в 8 раз.
- Обработка пазов осуществляется с использованием инструмента меньшего размера. Это необходимо для эффективного охлаждения. Малая величина зазора препятствует поступлению охлаждающей жидкости и быстрому выводу отходов резания.
- При небольшой осевой глубины резания целесообразно использовать высокоскоростные фрезы, предназначенные для обработки деталей из инструментальной стали.
Выбор инструмента для обработки
Ошибки при подборе режущего инструмента могут привести к образованию лунок, проточин и пластической деформации пластин. Для изготовления из титана различных деталей обычно используют круглые пластины или резцы с небольшим углом.
Во избежание ускоренного износа инструмента необходимо контролировать температуры в зоне резания путем регулировки скорости, толщины стружки и глубины подачи. Эти показатели зависят от режима обработки – предварительного, промежуточного или окончательного.
Как заказать изготовление из титана
Чтобы заказать изготовление из титана, или другого материала, какого-либо элемента, пришлите нам на электронный адрес [email protected] чертеж или эскиз изделия с указанием объема партии. Специалисты нашей компании в кратчайшие сроки просчитают стоимость изготовления и свяжутся с вами.
Мы готовы взяться за самые сложные и необычные заказы. При этом особенности изготовления и сроки выполнения всегда оговариваются с заказчиком заранее. Со своей стороны мы предложим оптимальные технологические решения, которые позволят добиться наилучших результатов.
