בתחומי ייצור-מתקדמים כגון תעופה וחלל,סגסוגת טיטניום GR5הפך לחומר ליבה בשל יתרונותיו כגון יציבות תרמית טובה, עמידות בפני קורוזיה חזקה וחוזק מתיחה גבוה. עם זאת, המוליכות התרמית הנמוכה וכוח החיתוך הגבוה שלו הופכים את הקידוח ל"תפוח אדמה לוהט"-שנוטה לבעיות כגון שחיקה מהירה של הכלים, חסימת מקדחים ו-ממדי קידוח מחוץ ל-סובלנות, מה שמאט מאוד את יעילות הייצור. היום, נפרק את הקשיים והפתרונות המרכזיים בקידוח סגסוגת טיטניום GR5 כדי לעזור לחברות להתגבר על צווארי בקבוק בעיבוד!
ארבעה מכשולים עיקריים לקידוח סגסוגת טיטניום TC4
1. טמפרטורת חיתוך גבוהה במיוחד: קשר אטומי חזק ומוליכות תרמית ירודה מביאים לטמפרטורות של אזור החיתוך גבוהות פי 2-3 מפלדת פחמן, מפחיתה באופן דרסטי את חיי הכלי וגורמת לחלקים להיות מועדים לעיוות תרמי.
2. קפיצה משמעותית: מודול אלסטי נמוך ויחס חוזק תפוקה גבוה מובילים לקפיצה פני השטח לאחר הקידוח, מה שגורם בקלות ל-מימדי סובלנות- ומשפיע על דיוק ההרכבה.
3. בלאי חמור של כלי העבודה: מקדם חיכוך גבוה עם המקדחה, עיוות חיתוך קטן, ובלאי ושבירת קצה הכלי קלים בטמפרטורה וחיכוך גבוהים.
4. הסרת שבבים קשה: זיקה כימית חזקה, היצמדות קלה לכלי תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים, הצטברות שבבים יוצרת קצה בנוי- למעלה, שורט את פני החלק.
חמישה פתרונות ליבה לסגסוגות טיטניום
1. בחירת חומר הכלי הנכון: מניעת תגובות כימיות. תעדוף קרביד צמנט עם מעט או ללא תכולת TiC; חומרים המכילים קובלט או סדרת YG(K) הם הטובים ביותר. חומרים אלה נמנעים מתגובות-בטמפרטורה גבוהה עם סגסוגות טיטניום, מפחיתים את ההתנגדות לחיתוך ומאריכים את חיי הכלים.
2. ייעול זוויות הכלים: הפחתת התנגדות ומניעת קפיצה חזרה. • לטחון את זווית הנקודה ל-135 מעלות -140 מעלות כדי לשפר את קשיחות המקדחה ולהפחית את הרטט; • הגדל את זווית המרווח החיצונית ל-12 מעלות -15 מעלות כדי להפחית את החיכוך עם המשטח המעובד; • צמצם את אורך קצה האזמל ל-0.08-0.1 מ"מ כדי להפחית את הכוח הצירי ולדכא קפיצה חזרה.
3. מבנה כלים משודרג: התנגדות שבירה משופרת. תוך שימוש בתכנון של ארבע-רצועות, מומנט האינרציה של -החתך מוגדל, ומשפר את קשיחות המקדחה. זה מתאים במיוחד לעיבוד חלקים מסוג מעטפת-, ולמעשה מונע שבירה של מקדחה עקב חיכוך מוגזם.
4. פרמטרי קידוח מותאמים: בקרת פרמטרים מדויקת. מהירות הציר וקצב ההזנה מותאמים בהתאם לקוטר המקדחה. לדוגמה, עבור חור של Φ3 מ"מ, נדרשת מהירות ציר גבוהה כדי להבטיח חספוס פני השטח, בעוד שקצב הזנה נמוך מונע חסימה ושבבים. ניתן לקבוע פרמטרים ספציפיים באמצעות אופטימיזציה ניסיונית.
5. בחירת נוזל החיתוך הנכון: הגנה כפולה על קירור ושימון. נוזלי חיתוך על בסיס מים- אסורים. תעדוף שמן מכונה N32 + נפט (יחס 3:1 או 3:2) או שמן חיתוך מגופרתי. עבור יישומים מיוחדים, ניתן להשתמש באלקטרוליטים המכילים חומצה סבאצית וטריאתנולמין, המספקים קירור, שימון והסרת שבבים.
מקרה מעשי: תהליך אופטימלי לעיבוד חורים בגודל 6-Φ3 מ"מ
1. מיקום לפני-עיבוד: כרסום משטח שטוח קטן במישור המשופע באמצעות חותך כרסום הקטן מ-Φ3 מ"מ כדי למנוע סחף של מקדחה.
2. קידוח מרכזי: השתמש במקדחה מרכזית של Φ2 מ"מ כדי למקם את החור ולהבטיח דיוק בקידוח.
3. פרמטרים של הכלי: זווית קצה המקדחה 135 מעלות -140 מעלות, זווית סליל 35 מעלות -40 מעלות, עובי ליבת המקדחה 0.4-0.22D, וטוחן את קצה האזמל בצורת S/X.
4. בקרת תהליכים: שלטו על קצה הקצה של פחות או שווה ל-0.03-0.1 מ"מ, השתמשו בנוזל חיתוך ייעודי לאורך כל התהליך, והסר מיד שבבים.
