Titánötvözetek, szuperötvözetek és nem{0}}fémes anyagok megmunkálása
1. Titánötvözet megmunkálása
A titánötvözetek széles körben használatosak az űrhajózásban, az orvostudományban és az orvosbiológiai területeken, nagy szilárdságuk -/-tömeg aránya, korrózióállósága és biológiai kompatibilitása miatt. Mindazonáltal a nehezen-megmunkálható-anyagok közé sorolják őket alacsony hővezető képességük, nagy kémiai reakciókészségük és munka-keményedésre való hajlamuk miatt.
Főbb megmunkálási technikák:
CNC marás: A nagy sebességű{0}} keményfém marókat gyakran használják. A dinamikus marási stratégiák segítenek csökkenteni a hőfelhalmozódást és a szerszámkopást. Például az akár 18 000 ford./perc orsófordulatszám ±0,02 mm tűrést is elérhet az 5. osztályú titánban.
Fordulás: Merev beállításokat és éles szerszámokat igényel. A dinamikus esztergálási módszereket a forgácsolóerők stabilizálására és a rázkódás elkerülésére használják, különösen a rugalmas titán alkatrészeknél.
Fúrás és fúrás: Éles keményfém fúrók, nagy-nyomású hűtőfolyadék (70 bar vagy annál nagyobb) és alacsony előtolás használata elengedhetetlen a túlmelegedés megelőzése és a méretpontosság biztosítása érdekében.
Helikális marás: Hatékony nagyolási műveletekhez, egyenletesen elosztja a vágási nyomást és csökkenti a szerszámkopást.
5-tengelyes megmunkálás: Bonyolult geometriákat tesz lehetővé és csökkenti a beállítási időt, különösen hasznos a repülőgépgyártásban és az orvosi implantátumgyártásban.
Hűtőfolyadék és szerszámok:
Előnyösek az emulziós vagy szintetikus, nagy kenőképességű hűtőfolyadékok.
A belső hűtőfolyadék-szállítás és a rezgéscsillapító{0}}szerszámtartók javítják a felületi minőséget és a szerszám élettartamát.
A hibrid csillapítású tartók akár 40%-kal is csökkenthetik a vibrációt, lehetővé téve, hogy a vékony falú alkatrészeken-tükörszerű felületeket-kidolgozzanak.
2. Szuperötvözet megmunkálása (pl. GH4169, GH2747)
A szuperötvözetek, különösen a nikkel{0}}alapú ötvözetek, mint például a GH4169 és GH2747, kritikus fontosságúak a magas hőmérsékletű alkalmazásokban, például a gázturbinákban, sugárhajtóművekben és repülőgép-alkatrészekben. Kiváló kúszásállóságot, oxidációs ellenállást és szilárdságot mutatnak magas hőmérsékleten, de rendkívül nehéz megmunkálásuk.
Főbb kihívások:
Nagy vágási erők és hőmérsékletek
Gyors szerszámkopás a munkaedzés miatt
Alacsony hővezető képesség, ami hőkoncentrációhoz vezet a szerszám élén
Megmunkálási stratégiák:
Szerszám anyagok: Bevonatos keményfém, kerámia vagy köbös bór-nitrid (CBN) szerszámok használata
Alacsony vágási sebesség: A hőtermelés csökkentésére
Magas{0}}nyomású hűtőfolyadék: Nélkülözhetetlen a forgácseltávolításhoz és a hűtéshez
Stabil beállítások: Merev rögzítések és rövid szerszámkinyúlások a vibráció minimalizálása érdekében
Feldolgozási technikák:
Esztergálás és marás: Gyakran ellenőrzött körülmények között, optimalizált szerszámpályákkal és hűtőfolyadék-áramlással végzik
Kovácsolás és hőkezelés: A megmunkálás előtt a szuperötvözeteket gyakran magas hőmérsékleten (pl. 950-1300 fokon) kovácsolják, és oldat- és öregedéskezelésnek vetik alá a megmunkálhatóság és a mechanikai tulajdonságok javítása érdekében
Szimuláció és optimalizálás: A végeselemes modellezést (pl. DEFORM) használják a hőmérséklet és nyúlási mezők előrejelzésére kovácsolás és megmunkálás során
3. Nem-fémes anyagok megmunkálása
A nem-fémes anyagokat, például a műanyagokat, kerámiákat, üveget és kompozitokat könnyű súlyuk, korrózióállóságuk és testreszabott tulajdonságaik miatt egyre gyakrabban használják a repülőgépiparban, az elektronikai iparban és az orvosi iparban.
Általános nem{0}}fémes anyagok:
Műanyagok: ABS, polikarbonát, PEEK, PTFE
Kerámia: Alumínium-oxid, cirkónium-oxid, szilícium-karbid
Üveg: Kvarc, optikai üveg
Kompozitok: Szénszál, üvegszál, laminált anyagok
Megmunkálási technikák:
CNC megmunkálás: Nagy-precíziós marás és esztergálás gyémánt-bevonatú vagy keményfém szerszámokkal
Lézeres vágás: Különösen műanyagokhoz és kompozitokhoz
Ultrahangos megmunkálás: Kemény és törékeny anyagokhoz, például kerámiákhoz
Vízsugaras vágás: Alkalmas hőérzékeny anyagokhoz-
Főbb szempontok:
Szerszám kiválasztása: Kerülni kell a túlzott hőt és az anyag megolvadását
Hűtés: Levegős vagy folyékony hűtőfolyadékok a hőkárosodás elkerülése érdekében
Rögzítés: Gyengéd befogás a repedés vagy deformáció elkerülése érdekében
Felületi kidolgozás: Gyakran utólagos feldolgozást,{0}}például polírozást vagy bevonást igényel
Alkalmazások:
Műanyag alkatrészek: Házak, szigetelők, orvosi eszközök
Kerámia: Szigetelők, vágószerszámok, orvosbiológiai implantátumok
Üveg: Optikai alkatrészek, kijelző panelek
Kompozitok: Repülőgép-panelek, autóalkatrészek
