Особенности обработки изделий из титана

Титан является уникальным материалом, который активно используется в авиационной, медицинской, химической и автомобильной отраслях. Высокая прочность, легкость и коррозионная стойкость делают его незаменимым, но сложные свойства требуют специфического подхода к обработке. В этой статье мы рассмотрим особенности обработки изделий из титана, выделим ключевые аспекты, а также дадим рекомендации по повышению эффективности обработки.

Устали от того, что машиностроительные предприятия отказывают вам в обработке сложных изделий из титана? Вам нужна мастерская, которая знает, что нужно для обработки этого сложного материала. В компании Артель мы любим работать с титаном. Сложная работа — это то, что заставляет нас вставать по утрам и с радостью идти на работу. Для нашей команды нет ничего более приятного, чем выяснить, как преуспеть в чем-то действительно сложном.

Являясь ведущим предприятием по промышленной металлообработке в Тольятти — мы гордимся тем, что являемся лидирующем цехом по производству титановых аэрокосмических деталей для компаний со всей России.

Почему титан сложен в обработке

Обработка титана связана с рядом уникальных вызовов, обусловленных его физическими и химическими свойствами:

Низкая теплопроводность

• Тепло, выделяющееся в процессе резания, концентрируется на режущей кромке инструмента, вызывая его перегрев и быстрый износ.

Высокая прочность и жесткость

• Это свойство увеличивает силы резания и может вызывать вибрации, особенно при глубоком фрезеровании.

Склонность к налипанию

• Титан имеет тенденцию налипать на инструмент, что ухудшает качество поверхности и снижает срок службы инструмента.

Химическая активность

• При высоких температурах титан вступает в реакцию с кислородом и другими газами, что может привести к ухудшению механических свойств.

Сложности промышленной обработки изделий из титана

Ниже мы рассмотрим, почему многие предприятия избегают обработки изделий из титана:

Его трудно получить

Большинство цехов имеют тесную сеть местных поставщиков, на которых они полагаются при покупке материала в виде стандартных прутков. Титан, однако, гораздо сложнее достать. Мастерские, работающие с титаном, вынуждены обращаться не только к местным поставщикам, но и закупать его за пределами области, зачастую оплачивая дополнительные расходы, такие как доставка и страховка, а также нарезание материала по размеру детали.

Его трудно обрабатывать

Когда станки недостаточно острые, титан имеет тенденцию становиться липким во время обработки, что может привести к проблеме, известной как закалка. Тупые режущие инструменты кашируют материал, создавая трение и дополнительный нагрев — известный враг операторов станков. Выделение тепла делает и без того твердый материал еще более твердым, повышая риск износа режущего инструмента и ухудшая качество обрабатываемой детали.

С ним трудно начать работу

Любой сложный процесс обработки неизбежно сопровождается необходимостью дополнительного обучения. Как только вы разберетесь в сути вопроса, появляется элемент повторяемости, который упрощает дальнейшие процессы. Но простая истина заключается в том, что многие цеха не хотят тратить время и усилия на достижение этой точки.

Почему компания Артель преуспела в обработке титана

Мы не похожи на другие цеха многосерийной металлообработки. Мы постоянно совершенствуемся, чтобы стать лучше для наших клиентов.

Тщательный выбор режущего инструмента

При обработке таких материалов, как сталь или алюминий, любая торцевая фреза с 3 или 4 флейтами — новая или бывшая в употреблении — будет отлично резать металл. Но с титаном дело обстоит иначе. При работе с титаном мы всегда используем совершенно новые высокопроизводительные концевые фрезы с 5 и 7 флейтами. Мы никогда не станем использовать для резки титана бывшую в употреблении концевую фрезу.

Внимательный контроль

Поскольку острая оснастка — это ключ к предотвращению закалки, мы внимательно следим за износом режущего инструмента на станках, особенно при выполнении производственных операций. При необходимости мы меняем концевую фрезу намного раньше, чем обычно, чтобы обеспечить постоянную остроту реза.

Современные технология

Мы добиваемся максимальных скоростей, жесткости и производительности инструмента, используя парк современных станков, которым менее 10 лет. Наши станки настолько быстры, что мы можем резать титан почти так же быстро, как и алюминий.

Любовь к сложным задачам

В отличие от многих наших конкурентов, наше предприятие обрабатывает сложные детали в промышленных объемах. Если одновременно поступают два предложения, и одно из них — сложные титановые детали для аэрокосмического назначения, вы можете догадаться, какое из них нас больше обрадует. Нам нравится решать самые сложные задачи по обработке для наших клиентов – самых крупных предприятий России.

В следующий раз, когда вашему предприятию понадобится многосерийная обработка титановых деталей, избавьте себя от хлопот, связанных с поиском лучшего предложения, и сначала обратитесь к нам, в Артель.

Основные методы обработки изделий из титана

Для успешной обработки титана необходимо учитывать его особенности и выбирать оптимальные методы и инструменты:

Токарная обработка

• При токарной обработке титана важно использовать инструмент с острыми кромками и высокой термостойкостью.
• Рекомендуется снижать скорость резания и увеличивать подачу для предотвращения перегрева.

Фрезерование

• Для фрезерования титана применяются высокопроизводительные твердые сплавы и инструменты с покрытием из нитрида титана или алюминия.
• Эффективны стратегии высокоскоростного резания (HSM) с небольшой глубиной реза и увеличенной подачей.

Сверление

• Для сверления титана требуются инструменты с улучшенной смазкой и охлаждением. Использование сверл с карбидными вставками помогает избежать перегрева и налипания.

Шлифование

• Шлифование изделий из титана требует использования абразивов, устойчивых к высоким температурам, таких как карбид кремния или корунд.
• Необходимо тщательно контролировать тепловыделение, чтобы избежать появления микротрещин.

Инструменты и материалы, используемые для обработки титана

Режущие инструменты

• Карбидные инструменты с покрытием нитридом титана.
• Керамические и композитные режущие материалы для устойчивости к высоким температурам.

Охлаждающие жидкости

• Применение высокоэффективных охлаждающих жидкостей способствует отводу тепла и снижению налипания.
• Используйте жидкость с антикоррозийными добавками для защиты заготовки.

Обрабатывающие станки

• Станки с высокой жесткостью и минимальной вибрацией для предотвращения деформации.
• ЧПУ-станки, которые обеспечивают точный контроль над параметрами резания.

Рекомендации специалистов по улучшению качества обработки

Оптимизация параметров резания

• Подберите оптимальную скорость резания, подачу и глубину реза, чтобы избежать перегрева и износа инструмента.

Использование охлаждения

• Интенсивное охлаждение минимизирует термическое повреждение заготовки и продлевает срок службы инструмента.

Снижение уровня вибраций

• Используйте демпфирующие материалы и жесткие зажимные системы для минимизации вибраций.

Регулярный контроль состояния инструмента

• Постоянный мониторинг состояния режущего инструмента предотвращает неожиданные поломки и снижает риск повреждения заготовки.

Заключение

Обработка титана — это задача, требующая знаний, опыта и применения современных технологий. Понимание физических и химических особенностей материала позволяет эффективно справляться с возникающими трудностями, повышать качество изделий и оптимизировать производственные процессы. Следуя приведенным рекомендациям, вы сможете добиться успешной обработки изделий из титана, сохраняя их высокую прочность и функциональность.