Điều đầu tiên phải nói đến là hiện tượng vật lý của quá trình gia công hợp kim titan. Mặc dù lực cắt của hợp kim titan chỉ cao hơn một chút so với thép có cùng độ cứng nhưng hiện tượng vật lý khi gia công hợp kim titan phức tạp hơn nhiều so với gia công thép, khiến độ khó khi gia công hợp kim titan tăng vọt.
Độ dẫn nhiệt của hầu hết các hợp kim titan đều rất thấp, chỉ bằng 1/7 thép và 1/16 nhôm. Do đó, nhiệt sinh ra trong quá trình cắt hợp kim titan sẽ không nhanh chóng được truyền sang phôi hoặc bị phoi lấy đi mà sẽ tích tụ trong khu vực cắt và nhiệt độ sinh ra có thể lên tới 1 000 ° C hoặc hơn , điều này sẽ làm cho lưỡi cắt của dụng cụ nhanh chóng bị mòn, sứt mẻ và nứt. Sự hình thành của cạnh tích tụ, sự xuất hiện nhanh chóng của cạnh bị mòn, lần lượt tạo ra nhiều nhiệt hơn trong khu vực cắt, càng làm giảm tuổi thọ của dụng cụ.
Nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình cắt cũng phá hủy tính toàn vẹn bề mặt của các bộ phận hợp kim titan, dẫn đến giảm độ chính xác hình học của các bộ phận và hiện tượng đông cứng làm giảm nghiêm trọng độ bền mỏi của chúng.
Độ đàn hồi của hợp kim titan có thể có lợi cho hiệu suất của các bộ phận, nhưng trong quá trình cắt, biến dạng đàn hồi của phôi là nguyên nhân quan trọng gây ra rung động. Áp lực cắt làm cho phôi “đàn hồi” di chuyển ra khỏi dụng cụ và nảy lên do đó ma sát giữa dụng cụ và phôi lớn hơn tác động cắt. Quá trình ma sát cũng tạo ra nhiệt, làm trầm trọng thêm vấn đề dẫn nhiệt kém của hợp kim titan.
Vấn đề này càng nghiêm trọng hơn khi gia công các chi tiết có thành mỏng hoặc dạng vòng, dễ bị biến dạng. Việc xử lý các bộ phận có thành mỏng bằng hợp kim titan đạt được độ chính xác về kích thước mong đợi không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Bởi vì khi vật liệu phôi bị dụng cụ đẩy ra xa, biến dạng cục bộ của thành mỏng đã vượt quá phạm vi đàn hồi và biến dạng dẻo xảy ra, độ bền vật liệu và độ cứng của điểm cắt tăng lên đáng kể. Tại thời điểm này, việc gia công ở tốc độ cắt đã xác định trước đó trở nên quá cao, hơn nữa dẫn đến mòn dụng cụ sắc bén. Có thể nói, “nhiệt” chính là “nguyên nhân sâu xa” gây khó khăn cho việc gia công hợp kim titan.
Với tư cách là công ty dẫn đầu trong ngành công cụ cắt, Sandvik Coromant đã biên soạn cẩn thận bí quyết về quy trình xử lý hợp kim titan và chia sẻ với toàn bộ ngành. Sandvik Coromant cho biết, trên cơ sở hiểu biết về cơ chế xử lý hợp kim titan và bổ sung kinh nghiệm trong quá khứ, bí quyết xử lý hợp kim titan chính như sau:
(1) Hạt dao có hình học dương được sử dụng để giảm lực cắt, nhiệt cắt và biến dạng phôi.
(2) Giữ lượng cấp liệu không đổi để tránh phôi bị cứng, dụng cụ phải luôn ở trạng thái cấp liệu trong quá trình cắt và lượng cắt hướng tâm ae phải bằng 30% bán kính trong quá trình phay.
(3) Chất lỏng cắt áp suất cao và dòng chảy lớn được sử dụng để đảm bảo độ ổn định nhiệt của quá trình gia công và ngăn ngừa sự thoái hóa bề mặt phôi và hư hỏng dụng cụ do nhiệt độ quá cao.
(4) Giữ cho lưỡi dao sắc bén, dụng cụ cùn là nguyên nhân gây tích tụ nhiệt và mài mòn, dễ dẫn đến hỏng dụng cụ.
(5) Gia công ở trạng thái mềm nhất của hợp kim titan càng nhiều càng tốt, vì vật liệu trở nên khó gia công hơn sau khi đông cứng và việc xử lý nhiệt làm tăng độ bền của vật liệu và tăng độ mòn của hạt dao.
(6) Sử dụng bán kính mũi lớn hoặc vát cạnh để cắt và đặt càng nhiều cạnh cắt vào vết cắt càng tốt. Điều này làm giảm lực cắt và nhiệt tại mọi điểm và ngăn ngừa hiện tượng gãy cục bộ. Khi phay hợp kim titan, trong số các thông số cắt, tốc độ cắt có ảnh hưởng lớn nhất đến tuổi thọ dụng cụ vc, tiếp theo là lượng cắt hướng tâm (độ sâu phay) ae.
Thời gian đăng: Apr-06-2022