Ti-6Al-4V apstrāde: ko norādīt par dzesēšanu, instrumentiem un griešanas pieeju — un ko var noskaidrot tikai griešanas izmēģinājums

Sāciet ar siltumu, nevis ar cietību

Ti-6Al-4V galvenokārt nav cieta materiāla problēma. Tā zemā siltumvadītspēja notur griešanā radušos siltumu instrumenta zonā, neļaujot skaidai to aizvadīt, un tieši iesprostotais siltums noārdina šķautni^1,15–17.

Viens piegādātājs siltumvadītspēju novērtē aptuveni piektdaļā no tērauda, tāpēc skaida aiziet vēsa, bet plāksnīte ne¹⁶. Uzskatiet to par visa procesa projektēšanas pamatu.

Katrs vēlākais lēmums — dzesēšanas padeve, marka, ātrums, instrumenta ceļš — ir mēģinājums aizvākt siltumu no šķautnes vai pārstāt to ražot tik daudz. Ja darbnīcai paskaidrosiet lietu tā, it kā titāns būtu lēns alumīnijs, jūs saņemsiet plānu, kas veidots ap padeves ātrumu, nevis ap termisko kontroli.

Publicētie grūtības vērtējumi norāda tajā pašā virzienā. Ti-6Al-4V apstrādājamības koeficients ir 22% pret 12L14 tērauda bāzes līmeni 100%²⁶.

Un viens piegādātājs tam piešķir 2.2x grūtības reizinātāju pret 6061-T6 alumīniju ar 1.0x, minot zemo siltumvadītspēju un lielo instrumenta izlieci¹. Tie ir piegādātāja līmeņa skaitļi, noderīgi budžeta gaidu noteikšanai, nevis kā robežas.

Izslēdziet sauso un tikai plūdu dzesēšanu pirms piedāvājumu salīdzināšanas

Dzesēšana ir vienīgā pozīcija, kur avoti saplūst, tāpēc ielieciet to specifikācijā, nevis atstājiet darbnīcas noklusējumam. Titāna sausā griešana tiek aprakstīta kā tāda, kas izraisa instrumenta atteici dažu sekunžu laikā²⁵, un augstspiediena dzesēšanas šķidrums caur instrumentu vai caur darbvārpstu ir mazinošais pasākums, kas nosaukts visos avotos^3,5,14,17.

Padeve caur darbvārpstu tiek ieteikta grūti apstrādājamu materiālu un dziļu kabatu rupjajā apstrādē, jo tā uzlabo skaidu evakuāciju, kā arī dzesēšanu⁵. Viens piegādātājs norāda, ka Grade 5 titānam vajadzīgs dzesēšanas šķidrums caur instrumentu ar 1000+ psi¹⁴.

Uzskatiet to par šī piegādātāja skaitli, nevis standartu, ar kuru varat prasīt darbnīcu atbildību; neviens avots šajā kopā nesniedz plūsmas ātrumus L/min. Un neviens nesalīdzina MQL vai kriogēno dzesēšanu ar augstspiediena dzesēšanu titānam.

Ko jūs varat norādīt, ir padeves metode — dzesēšanas šķidrums, kas caur instrumentu vērsts uz griešanas šķautni — un lūgt katrai darbnīcai pateikt spiedienu, ko tās mašīna spēj noturēt pie instrumenta. Ieguvums tiek ziņots, nevis garantēts: viens avots dokumentē 2-3x lielāku instrumenta kalpošanas laiku salīdzinājumā ar parasto plūdu dzesēšanu titāna virpošanas operācijās³.

Tas ir virpošanas novērojums no viena izdevēja, tāpēc izmantojiet to, lai pamatotu samaksu par dzesēšanas sistēmu, nevis lai prognozētu savu kalpošanas laiku.

Atdaliet instrumenta marku starp rupjo un smalko apstrādi

Pārklāts cietmetallis ir titāna pamatģimene, un titānam un HRSA darbiem publicētā marku ķēde šķir markas pēc griešanas apstākļiem, nevis tikai pēc materiāla^2,10. Sandvik savu S30T — vidēji cietu PVD marku ar plānu pārklājumu — pozicionē smalkajai līdz vieglajai rupjajai apstrādei diezgan stabilos apstākļos, minot šķautnes līnijas izturību un virsmas apstrādi¹⁰.

Tā S40T, sīksts vidēji bieza CVD marka, ir pozicionēta rupjajai apstrādei lietojumos, kur prasa sīkstumu¹⁰. Abas esot derīgas darbam ar dzesēšanu vai bez tās¹⁰.

Ko avoti nedod, ir iemesls, kāpēc plāns pārklājums der smalkajai apstrādei. Tie norāda pozicionējumu, nevis mehānismu, tāpēc lūdziet sava instrumentu piegādātāja skaidrojumu par šķautnes sagatavošanu un pārklājuma biezumu, ko tas iesaka jūsu operācijai, un pamatojumu ar nodiluma datiem par Ti-6Al-4V.

Pārklājuma jautājums patiešām ir atvērts. Viens avots titānam iesaka AlTiN¹⁷; cits iesaka TiAlN variantu ar zemu alumīnija saturu vai nepārklātu cietmetalli un brīdina, ka ar alumīniju bagāti pārklājumi veicina saķeri titāna radniecības dēļ pret pārklājumu¹⁸.

Neviens avots šajā kopā nesniedz salīdzinošus nodiluma datus par AlTiN pret nepārklātu cietmetalli uz Ti-6Al-4V. Tāpēc neļaujiet darbnīcas noliktavā esošajam pārklājumam izlemt specifikāciju jūsu vietā — skatiet pretrunu tabulu zemāk, kā to atrisināt.

Rēķinieties, ka alumīnija līmeņa ātrumi būs krietni nepareizi

Titāna griešanas ātrumi esot 20-40% no tiem, ko izmanto alumīnijam, kas strauji pagarina apstrādes laiku¹⁶. Mērogam publicētie sākumpunkti alumīnija rupjajai frēzēšanai uz jaudīgas 3asu mašīnas ir 200-600 m/min, bet 1045 tēraudam 80-150 m/min⁴.

Piemērojot 20-40% attiecību alumīnija diapazonam, iegūst aptuveni 40-240 m/min, taču tā ir aritmētika ar attiecību, nevis publicēts titāna parametrs, un tam nevajadzētu parādīties procesa lapā¹⁶ (piegādātāja ziņots skaitlis). Piedāvātais cikla laiks, kas balstīts uz alumīnija līmeņa ātrumiem, ir skaidrākā zīme, ka darbnīca nav plānojusi titānam.

Zemāki ātrumi un lielāks instrumentu patēriņš abi ceļ izmaksas^24,26, un 22% apstrādājamības koeficients ir pamats aiz šīs gaidas²⁶. Avoti nenosaka, ka cikla laiks un instrumenti konkrētai detaļai pārsniedz metāla izmaksas, tāpēc lūdziet sadalījumu, nevis pieņemiet to.

Lielas padeves un trohoidālie vai rampas instrumenta ceļi ir ierastais veids, kā uzturēt materiāla noņemšanu, kamēr virsmas ātrums paliek zems, taču neviens avots šajā kopā nepublicē griešanas dziļuma vai blakusgājiena soļa vērtības Ti-6Al-4V. Pieprasiet darbnīcas izmēģinājuma datus konkrētajai operācijai, nevis pieņemiet tabulas vērtību.

Kontrolējiet pašvibrāciju ar uzstādīšanu un instrumenta ģeometriju

Pašvibrācija rupjajā apstrādē parasti ir sagataves nostiprināšanas vai uzstādīšanas stingrības problēma, nevis griešanas parametru problēma, lai gan parametri to var pasliktināt. Liela instrumenta pārkare, nepietiekama iespīlēšana un plānas apstrādājamās detaļas sienas ir visbiežākie fiziskie cēloņi⁵.

Pati pašvibrācija noved pie sliktas virsmas, īsāka instrumenta kalpošanas laika un izmēru kļūdām⁷. Avotos nosaukti divi pretpasākumi.

Instrumenti ar mainīgu rievu soli tiek ieteikti pašvibrācijas slāpēšanai⁷. Atsevišķi viens piegādātājs apgalvo, ka 5asu slīpā apstrāde samazina vibrāciju un par 20-40% palielina instrumenta kalpošanas laiku augstas stiprības sakausējumos, piemēram, titānā, ar 25-50% lielāku materiāla noņemšanas ātrumu nekā 3asu^{20 16}.

Šie procenti ir minētā piegādātāja apgalvojums, nevis neatkarīgs mērījums, un avoti nenosaka, ka tieši titāna griešanas spēki izraisa pašvibrāciju. Jūsu specifikācijai praktiskais jautājums ir, vai detaļas ģeometrija un darbnīcas iespīlēšana pieļauj īsu, stingru instrumentu un slīpu iegājienu.

Ja nepieļauj, instrumenti ar mainīgu soli un stingrāka uzstādīšana ir atlikušās sviras.

Kas jāpieprasa pirms piedāvājuma pieprasījuma izlaišanas

Šie ir punkti, ko publicētie avoti atstāj atvērtus, tāpēc uz katru jāatbild darbnīcas pašas procesa plānam vai izmēģinājumam, nevis tabulai.

• ✓Dzesēšanas šķidruma padeves metode norādīta skaidri: caur instrumentu vai caur darbvārpstu, vērsta uz griešanas šķautni, ar spiedienu, ko mašīna notur pie instrumenta
• ✓Sausa griešana izslēgta no procesa plāna katrai titāna operācijai
• ✓Marka nosaukta atsevišķi rupjajai un smalkajai apstrādei, ar norādītu un Ti-6Al-4V pamatotu pārklājumu
• ✓Pašvibrācijas kontrole risināta ar iespīlēšanu, instrumenta pārkari un instrumentiem ar mainīgu soli, vai ar slīpu 5asu iegājienu, kur ģeometrija to pieļauj
• ✓Griešanas izmēģinājums uz jūsu ģeometrijas, kas ziņo sasniegto instrumenta kalpošanas laiku, virsmas apstrādi un izmēru rezultātu, jo šajā pierādījumu kopā nav pārbaudītas parametru tabulas
• ✓Cikla laiks piedāvāts ar titānam atbilstošiem ātrumiem, norādot ātruma pamatojumu

Kur avoti atšķiras un kā to atrisināt

Specifikācijai svarīgas divas domstarpības, un nevienu no tām nevar noslēgt ar publicētiem datiem. Izmantojiet izmēģinājumu uz savas ģeometrijas kā šķīrēju.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.