Metodi di lavorazione delle leghe di titanio mediante taglio e serraggio

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La lega di titanio, un nuovo materiale da costruzione emerso negli ultimi anni, brilla in vari settori come quello aerospaziale, navale e sanitario grazie alla sua bassa densità, all'elevata resistenza specifica, al basso coefficiente di espansione termica e alle eccellenti proprietà meccaniche alle alte temperature e alla resistenza alla corrosione. Tuttavia, l'elevato coefficiente di attrito della lega di titanio, la tendenza all'ossidazione e la propensione a incendiarsi in condizioni di attrito ad alta temperatura e ad alta velocità rappresentano una sfida significativa per la sua lavorazione. Come migliorare le proprietà di taglio dei pezzi in lega di titanio e garantire che i pezzi soddisfino le specifiche previste è un problema tecnico chiave da risolvere nelle applicazioni della lega di titanio.

I. Principali problemi riscontrati nella lavorazione delle leghe di titanio mediante taglio e serraggio

  1. Alta temperatura di taglioIl calore generato durante la lavorazione della lega di titanio è difficile da dissipare in modo efficace, con conseguenti temperature di taglio costantemente elevate.
  2. Forte aderenza dell'utensileLa forza di adesione tra la lega di titanio e l'utensile da taglio è elevata e può facilmente causare l'incollaggio dell'utensile, con conseguenze sull'efficienza della lavorazione e sulla qualità del pezzo.
  3. Elevata coppia di taglioL'elevata resistenza della lega di titanio aumenta la coppia richiesta durante il processo di taglio, ponendo requisiti più elevati alla macchina e all'utensile da taglio.
  4. Basso modulo di elasticità ed elevato rapporto tra resistenza allo snervamento e resistenza alla trazioneLa lega di titanio presenta una significativa deformazione elastica durante la lavorazione, che la rende incline al rimbalzo, e il suo rapporto tra resistenza allo snervamento e resistenza alla trazione è elevato, rendendola difficile da lavorare.
  5. Alta pressione del taglienteDurante la lavorazione della lega di titanio, il tagliente dell'utensile è sottoposto a una pressione elevata, che può facilmente portare all'usura e alla rottura dell'utensile.
lega di titanio

II. Strategie di miglioramento e piani di attuazione

In risposta a queste sfide, proponiamo le seguenti strategie di miglioramento:

  1. Selezione ottimale dei materiali degli utensili da taglio:
    • Selezionare materiali per utensili da taglio ad alta resistenza e con una buona resistenza all'usura, come quelli in lega dura o in ceramica, per migliorare la durata e le proprietà di taglio dell'utensile.
  2. Geometria di perforazione migliorata:
    • Utilizzare punte elicoidali con larghezza del tagliente, diametro del nucleo e angolo di affilatura maggiori per migliorare le condizioni di taglio, ridurre la forza di taglio e la temperatura di taglio.
  3. Regolazione corrispondente del diametro del foro del filetto:
    • Quando si lavora un foro filettato, il diametro della punta può essere opportunamente aumentato per ridurre la resistenza al taglio e migliorare l'efficienza della lavorazione.
  4. Utilizzo di rubinetti speciali:
    • Scegliere maschi con design speciali, come quelli a spirale o rivestiti, per migliorare l'evacuazione dei trucioli e le condizioni di lubrificazione durante la maschiatura.
  5. Selezione intelligente della velocità di taglio del filo:
    • In base alle caratteristiche e ai requisiti di lavorazione della lega di titanio, è ragionevole selezionare la velocità di filettatura per evitare il surriscaldamento e l'incollaggio dell'utensile.
  6. Selezione scientifica dei fluidi da taglio:
    • Selezionare fluidi da taglio con buone proprietà di raffreddamento, lubrificazione e protezione dalla corrosione per ridurre efficacemente la temperatura di taglio, ridurre l'usura degli utensili e migliorare la qualità e l'efficienza della lavorazione.
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