Come fornitore nel settore della lavorazione del titanio, ho dovuto affrontare la mia giusta dose di sfide quando si trattava di utilizzare utensili di piccolo diametro per la lavorazione del titanio. In questo blog condividerò alcuni degli ostacoli più significativi che incontriamo e il modo in cui li affrontiamo.
1. Forze di taglio elevate
Il titanio è un materiale resistente e resistente. Quando utilizziamo utensili di piccolo diametro per lavorarlo, le forze di taglio possono essere estremamente elevate. Gli utensili di piccolo diametro hanno un tagliente più piccolo, il che significa che la pressione per unità di area è molto maggiore rispetto agli utensili più grandi. Questa alta pressione può causare la flessione o addirittura la rottura dell'utensile durante il processo di lavorazione.
Ad esempio, quando proviamo a creare funzionalità avanzate suParti di tornitura CNC in titanio, gli utensili di tornitura di piccolo diametro devono resistere a forti sollecitazioni. Le elevate forze di taglio possono anche portare ad una scarsa finitura superficiale delle parti in titanio. L'utensile potrebbe vibrare, lasciando segni irregolari sulla superficie. Per affrontare questo problema, spesso dobbiamo ridurre i parametri di taglio come la velocità di avanzamento e la velocità di taglio. Ma ciò comporta tempi di lavorazione più lunghi, il che può rappresentare un problema quando i programmi di produzione sono ristretti.
2. Generazione di calore
Un'altra sfida importante è il calore generato durante la lavorazione del titanio con utensili di piccolo diametro. Il titanio ha una bassa conduttività termica, il che significa che il calore generato nella zona di taglio non si dissipa facilmente. Gli utensili di piccolo diametro hanno una massa inferiore, quindi non possono assorbire o trasferire il calore lontano dall'area di taglio con la stessa efficacia degli utensili più grandi.
Il calore elevato può causare diversi problemi. Innanzitutto, può portare a una rapida usura degli utensili. Il calore ammorbidisce il materiale dell'utensile, rendendolo più soggetto all'abrasione e all'adesione dei trucioli di titanio. Ciò riduce notevolmente la durata dell'utensile. In secondo luogo, l'elevata temperatura può causare la deformazione termica della parte in titanio. Ciò è particolarmente critico quando lavoriamo componenti di precisione comeParti di fresatura CNC in titanio. Anche una piccola dilatazione termica può portare a imprecisioni dimensionali.
Per gestire il calore utilizziamo sistemi di raffreddamento ad alta pressione. Il refrigerante aiuta a ridurre la temperatura nella zona di taglio, lubrifica l'interfaccia utensile-pezzo ed elimina i trucioli. Tuttavia, l’utilizzo del refrigerante presenta anche una serie di sfide. Dobbiamo garantire il corretto smaltimento del liquido di raffreddamento per rispettare le normative ambientali, ma c'è anche il costo associato all'acquisto e alla manutenzione del sistema di raffreddamento.
3. Formazione ed evacuazione del truciolo
Anche la formazione e l'evacuazione del truciolo sono complicate quando si lavora il titanio con utensili di piccolo diametro. I trucioli di titanio tendono ad essere lunghi e fibrosi, che possono facilmente impigliarsi attorno agli utensili di piccolo diametro. Ciò può causare la rottura dell'utensile o il danneggiamento della superficie del pezzo. Le piccole scanalature degli utensili di piccolo diametro hanno maggiori probabilità di intasarsi di trucioli rispetto agli utensili più grandi.
Quando i trucioli non vengono evacuati correttamente, possono fungere anche da ulteriore fonte di calore. L'attrito tra i trucioli e l'utensile o il pezzo genera più calore, esacerbando i problemi legati al calore di cui abbiamo discusso in precedenza. Per migliorare l'evacuazione dei trucioli, progettiamo geometrie di utensili speciali con scanalature più grandi e rompitrucioli ottimizzati. Regoliamo anche i parametri di taglio per favorire la formazione di trucioli corti e maneggevoli.
4. Selezione del materiale dell'utensile
La scelta del materiale giusto per l'utensile è fondamentale quando si lavora il titanio con utensili di piccolo diametro. Non tutti i materiali per utensili possono resistere alle elevate forze di taglio, al calore e alla reattività chimica del titanio. Gli utensili in metallo duro sono comunemente utilizzati, ma devono ancora affrontare sfide in termini di usura e rottura degli utensili.
Gli utensili in metallo duro rivestiti hanno prestazioni migliori poiché il rivestimento può fornire una barriera tra l'utensile e il titanio, riducendo l'attrito e l'usura. Tuttavia, il rivestimento può staccarsi anche in condizioni di stress elevato, soprattutto su utensili di piccolo diametro dove lo spessore del rivestimento è relativamente più sottile rispetto al diametro dell'utensile. Gli utensili in ceramica rappresentano un'altra opzione, ma sono fragili e più soggetti a rotture, il che rappresenta una grande preoccupazione per gli utensili di piccolo diametro che sono già sottoposti a forti sollecitazioni.
Ricerchiamo e testiamo costantemente nuovi materiali e rivestimenti per utensili per trovare la migliore combinazione per i nostri processi di lavorazione del titanio. È un processo continuo di tentativi ed errori per bilanciare costi, prestazioni e durata dell'utensile.
5. Precisione e accuratezza dimensionale
Mantenere la precisione e l'accuratezza dimensionale è estremamente difficile quando si utilizzano utensili di piccolo diametro per la lavorazione del titanio. Le elevate forze di taglio e il calore possono causare la flessione dell'utensile e la deformazione del pezzo, con conseguenti deviazioni dalle dimensioni desiderate. Gli utensili di piccolo diametro sono inoltre più sensibili alle variazioni delle condizioni di taglio.
Ad esempio, una piccola variazione nella velocità di taglio o nell'avanzamento può avere un impatto significativo sull'usura dell'utensile e sulla finitura superficiale del pezzo. Per garantire la precisione, utilizziamo apparecchiature metrologiche avanzate per misurare le parti durante e dopo il processo di lavorazione. Implementiamo anche sistemi di monitoraggio durante il processo in grado di rilevare eventuali cambiamenti nelle forze di taglio o nelle vibrazioni e regolare di conseguenza i parametri di lavorazione.
6. Costo – Efficacia
Tutte queste sfide alla fine si traducono in costi più elevati. La vita utensile più breve significa che dobbiamo sostituire gli utensili più frequentemente, il che aumenta il costo degli utensili. I tempi di lavorazione più lunghi dovuti ai parametri di taglio ridotti aumentano i costi di manodopera e macchina. Anche i sistemi di raffreddamento, i materiali per utensili avanzati e le apparecchiature metrologiche hanno un prezzo.
Come fornitore, dobbiamo trovare un equilibrio tra la fornitura di parti in titanio di alta qualità e il mantenimento dei costi competitivi. Lavoriamo a stretto contatto con i nostri clienti per comprendere le loro esigenze e trovare le soluzioni più convenienti. A volte, ciò potrebbe comportare compromessi sulla finitura superficiale o sulla precisione, se l'applicazione del cliente lo consente.
Conclusione
La lavorazione del titanio con utensili di piccolo diametro non è una passeggiata. Le sfide poste dalle elevate forze di taglio, dalla generazione di calore, dalla formazione di trucioli, dalla selezione dei materiali degli utensili, dalla precisione e dal rapporto costo-efficacia ci impongono di essere costantemente innovativi e adattabili. Ma nonostante queste difficoltà, ci impegniamo a fornire ai nostri clienti servizi di prim'ordineParti di tornitura CNC in titanioEParti di fresatura CNC in titanio.
Se sei alla ricerca di servizi di lavorazione del titanio di alta qualità, ci piacerebbe fare una chiacchierata con te. Se hai in mente un progetto specifico o desideri semplicemente saperne di più sulle nostre capacità, non esitare a contattarci. Siamo qui per aiutarti a trovare le migliori soluzioni per le tue esigenze di lavorazione del titanio.
Riferimenti
- Stephenson, DA e Agapiou, JS (2006). Teoria e pratica del taglio dei metalli. Stampa CRC.
- Dornfeld, DA, Minis, I., & Takeuchi, Y. (2007). Manuale della lavorazione con mole. Stampa CRC.
- Kalpakjian, S. e Schmid, SR (2013). Ingegneria e tecnologia della produzione. Pearson.
