Sunkumas gaminti titano jungiamuosius strypus
Kaip svarbi inžinerinė medžiaga, titano jungiamieji strypai buvo plačiai naudojami kosmoso, automobilių ir biomedicinos laukuose dėl jų didelio stiprumo, mažo tankio ir puikaus atsparumo korozijai. Tačiau titano jungiamųjų strypų gamybos procesas susiduria su daugybe iššūkių, kuriems jo gamybos procesui reikia specialios technologijos ir įrangos palaikymo.
Titano lydinio medžiagų charakteristikos
Mažas šilumos laidumas:Titano lydinio šilumos laidumas yra mažas, tik 1/7 plieno, 1/16 aliuminio ir 1/25 vario. Tai reiškia, kad kalimo ar pjaustymo metu šilumą sunku greitai perkelti, todėl pjovimo srityje greitai kaupiasi šiluma, todėl įrankis ir pelėsis turi būti ypač aukšta temperatūra, pagreitinant nusidėvėjimą ir netgi gedimą. Be to, aukšta temperatūra taip pat sunaikins titano lydinio dalių paviršiaus vientisumą, sumažins geometrinį tikslumą ir sunkiais atvejais gali atsirasti sukietėjimas, sugadindamas jo nuovargio stiprumą.
Žemas elastinis modulis:Elastinis titano lydinio modulis yra palyginti žemas, todėl kalimo ar pjaustymo metu lengva deformuotis elastingai, ypač kai juos apdorojant plonomis sienelėmis ar žiedinėmis dalimis. Ši problema yra ryškesnė. Dėl stiprios titano lydinių plastinės deformacijos, kai ruošinio medžiaga yra išorinė jėga, vietinė deformacija gali viršyti elastinį diapazoną, todėl plastinė deformacija gali būti. Ši plastikinė deformacija ne tik padidins pjovimo slėgį ir padidins ruošinio „elastingo“ atkovoto fenomeną, bet ir dar labiau padidins trintį tarp įrankio ir ruošinio, todėl sumažėja pjovimo efektyvumas ir įrankio tarnavimo laikas.
Sukibimas ir aukštos vibracijos charakteristikos:Titano lydinys turi stiprų afinitetą įrankiui, todėl pjovimo proceso metu nesunku prilipti prie įrankio, formuojant ištisinius drožles, trukdantį pjovimo procesui, o sunkiais atvejais gali sugadinti įrankį. Be to, aukštos titano lydinio apdorojimo vibracijos charakteristikos taip pat yra pagrindinis nestabilus veiksnys, kuris ne tik pablogina įrankių susidėvėjimą, bet ir daro didelę įtaką apdorojimo tikslumui ir paviršiaus kokybei.
Gamybos proceso sunkumas
Kovos procesas:
Temperatūros kontrolė: Titano lydinio kalimo temperatūros diapazonas yra gana siauras, o šildymo temperatūros ir izoliacijos laikas turi būti tiksliai kontroliuojamas, kad būtų išvengta perkaitimo ar perviršinimo. Tuo pačiu metu kalimo proceso metu temperatūros keitimas daro didelę įtaką titano lydinio organizacijai ir savybėms, todėl kalimo temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama.
Pelėsio dizainas: Dėl titano lydinio sukibimo ir aukštos vibracijos charakteristikos, pelėsių dizainas turi apsvarstyti, kaip sumažinti trintį ir sukibimą tarp titano lydinio ir pelėsio bei pagerinti pelėsio tarnavimo laiką. Be to, pelėsio aušinimo sistemą taip pat reikia kruopščiai suprojektuoti, kad būtų užtikrintas pelėsio temperatūros stabilumas kalimo proceso metu.
Deformacijos kontrolė: Titano lydiniai yra linkę į elastinę deformaciją ir plastinę deformaciją kalimo metu, todėl sunku valdyti ruošinio dydį ir formą. Todėl norint pagerinti ruošinio kalimo technologiją ir įrangą, pavyzdžiui, tikslumo kalimą, izoterminį kalimą ir kt.
Pjovimo apdorojimas:
Įrankių pasirinkimas: Dėl stipraus titano lydinių afiniteto pjovimo įrankiams, sukibimui ir susidėvėjimui yra linkę pjaustyti. Todėl norint pagerinti aukštos temperatūros atsparumą ir įrankio atsparumą, būtina pasirinkti aukštos kokybės įrankių medžiagas, tokias kaip cementinis karbidas, keramika ir kt.
Pjovimo parametrų optimizavimas: pjovimo parametrai, tokie kaip pjovimo greitis, pašaro greitis ir pjovimo gylis, daro didelę įtaką titano lydinių apdorojimo efektyvumui ir kokybei. Norint gauti geriausią apdorojimo efektą, šiuos pjovimo parametrus reikia optimizuoti siekiant sumažinti pjovimo jėgą ir pjovimo šilumą, sumažinti įrankių susidėvėjimą ir ruošinio deformaciją.
Pjaustymo skysčio naudojimas: pjovimo skystis vaidina svarbų vaidmenį perdirbant titano lydinius. Tai gali sumažinti pjovimo srities temperatūrą, sumažinti šilumos kaupimąsi ir įrankių susidėvėjimą. Todėl, kad būtų užtikrintas apdorojimo proceso ir įrankio eksploatavimo terminis stabilumas, būtina pasirinkti tinkamą pjovimo skysčio tipą ir kiekį.
Titano jungiamųjų strypų gamybos procesas yra sunkus, daugiausia dėl to, kad titano lydinio medžiagos pasižymi specialiomis savybėmis, tokiomis kaip mažas šilumos laidumas, mažas elastinis modulis, adhezija ir aukštos vibracijos charakteristikos. Norint įveikti šiuos sunkumus, būtina pritaikyti pažangias kalimo technologijas ir įrangą, aukštos kokybės įrankių medžiagas, optimizuotus pjovimo parametrus ir tinkamus pjovimo skysčius, kad būtų pagerintas apdorojimo efektyvumas ir kokybė.
