La prima cosa di cui parlare è il fenomeno fisico della lavorazione della lega di titanio. Sebbene la forza di taglio della lega di titanio sia solo leggermente superiore a quella dell'acciaio con la stessa durezza, il fenomeno fisico della lavorazione della lega di titanio è molto più complicato di quello della lavorazione dell'acciaio, il che fa aumentare vertiginosamente la difficoltà di lavorazione della lega di titanio.
La conduttività termica della maggior parte delle leghe di titanio è molto bassa, solo 1/7 dell'acciaio e 1/16 dell'alluminio. Pertanto, il calore generato nel processo di taglio delle leghe di titanio non verrà trasferito rapidamente al pezzo o portato via dai trucioli, ma si accumulerà nell'area di taglio e la temperatura generata può raggiungere 1 000 °C o più , che causerà la rapida usura, scheggiatura e rottura del tagliente dell'utensile. La formazione del tagliente di riporto, la rapida comparsa di un tagliente usurato, a sua volta genera più calore nella zona di taglio, accorciando ulteriormente la vita dell'utensile.
L'elevata temperatura generata durante il processo di taglio distrugge inoltre l'integrità superficiale delle parti in lega di titanio, determinando una diminuzione della precisione geometrica delle parti e un fenomeno di incrudimento che riduce gravemente la loro resistenza alla fatica.
L'elasticità delle leghe di titanio può essere vantaggiosa per le prestazioni delle parti, ma durante il processo di taglio, la deformazione elastica del pezzo è un'importante causa di vibrazioni. La pressione di taglio fa sì che il pezzo "elastico" si allontani dall'utensile e rimbalzi in modo che l'attrito tra l'utensile e il pezzo sia maggiore dell'azione di taglio. Il processo di attrito genera anche calore, aggravando il problema della scarsa conduttività termica delle leghe di titanio.
Questo problema è ancora più grave quando si lavorano pezzi a pareti sottili o a forma di anello che si deformano facilmente. Non è un compito facile lavorare parti a parete sottile in lega di titanio con la precisione dimensionale prevista. Perché quando il materiale del pezzo viene spinto via dall'utensile, la deformazione locale della parete sottile ha superato il campo elastico e si verifica una deformazione plastica, e la resistenza del materiale e la durezza del punto di taglio aumentano in modo significativo. A questo punto, la lavorazione alla velocità di taglio precedentemente determinata diventa troppo elevata, con conseguente ulteriore usura dell'utensile. Si può dire che il “calore” è la “causa principale” che rende difficile la lavorazione delle leghe di titanio.
In qualità di leader nel settore degli utensili da taglio, Sandvik Coromant ha raccolto attentamente un know-how di processo per la lavorazione delle leghe di titanio e lo ha condiviso con l'intero settore. Sandvik Coromant ha affermato che, sulla base della comprensione del meccanismo di lavorazione delle leghe di titanio e dell'aggiunta dell'esperienza passata, il principale know-how del processo per la lavorazione delle leghe di titanio è il seguente:
(1) Gli inserti con geometria positiva vengono utilizzati per ridurre la forza di taglio, il calore di taglio e la deformazione del pezzo.
(2) Mantenere un avanzamento costante per evitare l'indurimento del pezzo, l'utensile deve essere sempre nello stato di avanzamento durante il processo di taglio e la quantità di taglio radiale ae deve essere pari al 30% del raggio durante la fresatura.
(3) Il fluido da taglio ad alta pressione e a flusso elevato viene utilizzato per garantire la stabilità termica del processo di lavorazione e prevenire la degenerazione della superficie del pezzo e danni all'utensile dovuti a temperatura eccessiva.
(4) Mantenere il bordo della lama affilato, gli utensili smussati sono la causa dell'accumulo di calore e dell'usura, che possono facilmente portare al guasto dell'utensile.
(5) Lavorazione quanto più possibile allo stato più morbido della lega di titanio, poiché il materiale diventa più difficile da lavorare dopo l'indurimento e il trattamento termico aumenta la resistenza del materiale e aumenta l'usura dell'inserto.
(6) Utilizzare un raggio di punta o uno smusso ampio per tagliare e inserire il maggior numero possibile di taglienti nel taglio. Ciò riduce la forza di taglio e il calore in ogni punto e previene la rottura locale. Quando si fresano le leghe di titanio, tra i parametri di taglio, la velocità di taglio ha la maggiore influenza sulla durata dell'utensile vc, seguita dalla quantità di taglio radiale (profondità di fresatura) ae.
Orario di pubblicazione: 06-apr-2022