Ako spoľahlivý dodávateľ titánových tyčí Gr12 sa často stretávam so zákazníkmi, ktorí chcú vedieť o najvhodnejších rezných nástrojoch na obrábanie tejto špecifickej triedy titánu. Titán Gr12 je všestranná zliatina známa svojou vynikajúcou odolnosťou proti korózii, vysokou pevnosťou a dobrou zvariteľnosťou, vďaka čomu je obľúbenou voľbou v rôznych priemyselných odvetviach, ako je letecký priemysel, zdravotníctvo a chemické spracovanie. Obrábanie titánu Gr12 však môže byť náročné kvôli jeho jedinečným vlastnostiam a výber správnych rezných nástrojov je rozhodujúci pre dosiahnutie efektívnych a vysoko kvalitných výsledkov.
Pochopenie výziev obrábania Gr12 titánu
Predtým, ako sa ponoríte do vhodných rezných nástrojov, je nevyhnutné pochopiť výzvy spojené s obrábaním titánu Gr12. Zliatiny titánu, vrátane Gr12, majú relatívne nízku tepelnú vodivosť. To znamená, že počas procesu obrábania sa teplo generované na reznej hrane neodvádza rýchlo. Výsledkom je, že rezná hrana môže byť vystavená vysokým teplotám, čo môže viesť k rýchlemu opotrebovaniu nástroja, zlej povrchovej úprave a dokonca k zlomeniu nástroja.
Okrem toho majú zliatiny titánu vysokú chemickú reaktivitu s materiálmi rezných nástrojov pri zvýšených teplotách. To môže spôsobiť priľnutie titánu k reznému nástroju, čím sa vytvoria nahromadené hrany, ktoré ovplyvňujú rezný výkon a kvalitu povrchu obrábanej časti. Okrem toho má titán Gr12 vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo vyžaduje, aby rezné nástroje mali dostatočnú pevnosť a húževnatosť, aby odolali rezným silám.
Vhodné materiály pre rezné nástroje
Karbidové rezné nástroje
Karbid je jedným z najčastejšie používaných rezných nástrojov na obrábanie titánu Gr12. Najmä karbid volfrámu ponúka vynikajúcu tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Nástroje z karbidu s povlakom sú ešte efektívnejšie, pretože povlak poskytuje dodatočnú vrstvu ochrany proti teplu a opotrebovaniu. Napríklad povlaky z nitridu titánu (TiN) môžu znížiť trenie a zlepšiť odolnosť nástroja voči priľnavosti.
Pri použití karbidových rezných nástrojov pre titán Gr12 je dôležité vybrať správnu triedu. Vo všeobecnosti sa uprednostňuje jemnozrnný karbid, pretože ponúka lepšiu húževnatosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Parametre rezu, ako je rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu, je tiež potrebné starostlivo upraviť, aby nedošlo k prehriatiu nástroja. Zvyčajne sa odporúča nižšia rezná rýchlosť a mierny posuv, aby sa zabránilo nadmernému opotrebovaniu nástroja.
Keramické rezné nástroje
Keramické rezné nástroje sú ďalšou možnosťou na obrábanie titánu Gr12. Majú vysokú tvrdosť, vynikajúcu tepelnú stabilitu a nízku chemickú reaktivitu s titánom. Keramika na báze oxidu hlinitého a keramika na báze nitridu kremíka sú dva bežné typy používané pri obrábaní titánu.
Keramika na báze oxidu hlinitého je vhodná na dokončovacie operácie vďaka svojej schopnosti vytvárať dobrú povrchovú úpravu. Keramika na báze nitridu kremíka je na druhej strane vhodnejšia na hrubovacie operácie, pretože má vyššiu húževnatosť a znesie vyššie rezné sily. Keramické rezné nástroje sú však pomerne krehké a vyžadujú starostlivé zaobchádzanie a presný výber rezných parametrov. Pri obrábaní keramickými nástrojmi sa často používa vysoká rezná rýchlosť a nízky posuv, aby sa využili ich tepelné vlastnosti a znížilo sa riziko zlomenia nástroja.
Rezné nástroje na kubický nitrid bóru (CBN).
CBN rezné nástroje sú extrémne tvrdé a majú vynikajúcu tepelnú stabilitu. Sú vhodné na vysokorýchlostné obrábanie titánu Gr12. CBN nástroje dokážu odolať vysokým rezným teplotám bez výrazného opotrebovania, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie, kde sa vyžaduje vysoká produktivita.
Rezné nástroje CBN sú však pomerne drahé. Zvyčajne sa používajú na dokončovacie operácie na vysoko presných súčiastkach alebo v prostrediach hromadnej výroby, kde možno náklady na diel odôvodniť zvýšenou produktivitou a životnosťou nástroja. Pri používaní nástrojov CBN je dôležité zabezpečiť správnu aplikáciu chladiacej kvapaliny, aby sa kontrolovala teplota a zabránilo sa tepelnému poškodeniu nástroja.
Geometrie rezných nástrojov
Uhol sklonu
Uhol čela rezného nástroja hrá významnú úlohu pri obrábaní titánu Gr12. Pozitívny uhol čela môže znížiť reznú silu a zlepšiť tok triesky. Na obrábanie titánu sa však často uprednostňuje malý kladný uhol čela alebo dokonca nulový uhol čela. Je to preto, že veľký kladný uhol čela môže spôsobiť, že rezná hrana bude slabšia a náchylnejšia na vylamovanie v dôsledku vysokých rezných síl a teplôt spojených s obrábaním titánu.
Svetlý uhol
Uhol vôle je dôležitý, aby sa zabránilo odieraniu nástroja o obrobený povrch. Na zabezpečenie hladkého rezu a zníženia trenia je potrebný dostatočný uhol vôle, zvyčajne medzi 6° a 12°. To pomáha predchádzať tvorbe tepla a opotrebovaniu nástroja.
Polomer reznej hrany
Na obrábanie titánu Gr12 sa všeobecne uprednostňuje ostrá rezná hrana. Veľmi ostrá hrana však môže byť krehká a náchylná na odštiepenie. Malý polomer reznej hrany, okolo 0,01 – 0,03 mm, môže poskytnúť dobrú rovnováhu medzi ostrosťou a pevnosťou hrany. To umožňuje nástroju efektívne rezať pri zachovaní jeho integrity počas procesu obrábania.
Parametre rezu
Rýchlosť rezania
Rezná rýchlosť je kritickým parametrom pri obrábaní titánu. Pre titán Gr12 sa v porovnaní s inými materiálmi odporúča relatívne nízka rýchlosť rezania. Presná rýchlosť rezania závisí od materiálu rezného nástroja, geometrie nástroja a konkrétnej operácie obrábania. Pri tvrdokovových rezných nástrojoch sa rýchlosť rezania môže pohybovať od 30 - 60 m/min, pri keramických nástrojoch môže byť vyššia, až 150 m/min.
Feed Rate
Rýchlosť posuvu by sa mala zvoliť starostlivo, aby sa zabezpečilo efektívne odstraňovanie triesok a dobrá kvalita povrchu. Pri obrábaní titánu Gr12 sa zvyčajne uprednostňuje mierna rýchlosť posuvu. Ak je rýchlosť posuvu príliš vysoká, môže to zvýšiť reznú silu a spôsobiť nadmerné opotrebovanie nástroja. Na druhej strane veľmi nízka rýchlosť posuvu môže viesť k nízkej produktivite. Typická rýchlosť posuvu karbidových nástrojov pri obrábaní titánu Gr12 je okolo 0,1 – 0,2 mm/ot.
Hĺbka rezu
Hĺbka rezu tiež ovplyvňuje proces obrábania. Odporúča sa malá až stredná hĺbka rezu, aby sa znížila sila rezu a tvorba tepla. Pre hrubovacie operácie je možné použiť hĺbku rezu 1 - 3 mm, zatiaľ čo pre dokončovacie operácie je vhodnejšia hĺbka rezu 0,1 - 0,5 mm.
Záver
Výber správnych rezných nástrojov a rezných parametrov je rozhodujúci pre úspešné obrábanie titánových tyčí Gr12. Karbidové, keramické a CBN rezné nástroje majú každý svoje výhody a sú vhodné pre rôzne obrábacie operácie a výrobné požiadavky. Pochopením výziev obrábania titánu a starostlivým výberom materiálu rezného nástroja, geometrie a rezných parametrov môžu výrobcovia dosiahnuť vysokokvalitné obrábané diely so zvýšenou produktivitou a životnosťou nástroja.
Ak hľadáte kvalitné titánové tyče Gr12, sme tu, aby sme vyhoveli vašim potrebám. Ponúkame aj široký sortiment iných titánových produktov, ako naprASTM B348 titánová tyč,Titánová tyč ASTM F67, aASTM Gr5 titánová tyč. Pre viac informácií a prediskutovanie vašich špecifických požiadaviek nás neváhajte kontaktovať. Tešíme sa na spoluprácu s vami pre potreby vašich titánových tyčí.
Referencie
- "Obrábanie zliatin titánu", Príručka ASM, zväzok 16: Obrábanie
- "Technológia rezných nástrojov pre zliatiny titánu", Inštitút priemyselných rezných nástrojov
- "Pokročilé procesy obrábania pre zliatiny titánu", Journal of Manufacturing Science and Engineering
