أفضل النصائح لطحن التيتانيوم التي يجب على كل عامل ماكينات معرفتها

من الصعب تصنيع التيتانيوم، ولكن مع المهارات المناسبة، يمكن القيام بذلك. قوتها الاستثنائية في درجات الحرارة المرتفعة تتحدى الميكانيكيين. يجب على الميكانيكيين فهم هذه الطرق الأساسية لطحن التيتانيوم.

1. اختر الأدوات المناسبة لطحن التيتانيوم

الخطوة الأكثر أهمية هي اختيار أدوات القطع المناسبة للتيتانيوم. تزداد صلابة التيتانيوم بسرعة مع ارتفاع درجة الحرارة ويميل إلى الالتصاق بحواف القطع. سوف تتلف مواد الأداة القياسية بسرعة.

بدلاً من ذلك، فإن قواطع طحن الكربيد ذات الطلاءات الحصرية مناسبة. ابحث عن أدوات ذات عدد أكبر من حواف القطع لإزالة المواد بسرعة. تعمل المطاحن الطرفية الحلزونية المتغيرة التي تحتوي على خمسة مزامير أو أكثر بشكل أفضل.

تساعد طبقات الطلاء الخاصة للأدوات مثل نيتريد الألومنيوم والتيتانيوم على خفض درجات الحرارة في واجهة عمل الأداة، مما يؤدي إلى تشتيت الحرارة بسرعة.

إنها تعمل على زيادة عمر الأداة بشكل كبير مقارنة بالأدوات غير المطلية. عند تصنيع التيتانيوم بشكل منتظم، استثمر في الأدوات المطلية المتميزة لمواجهة مشاكل أقل.

2. تعرف على العوامل التي تجعل التيتانيوم صعبًا مطحنة/آلة

هناك ستة أسباب رئيسية تجعل عملية طحن التيتانيوم 6al4v غير واضحة:

• توليد الحرارة: كعازل حراري، لا تتبدد الحرارة الناتجة عن القطع بسرعة. يسبب تصلب العمل السريع وتآكل الأدوات.
• تصلب العمل: يتم تقوية المادة بشكل كبير مع زيادة درجات الحرارة، مما يؤدي إلى تقصير عمر الأداة.
• التفاعل الكيميائي: يشكل التيتانيوم روابط قوية مع العديد من العناصر، مما يؤدي إلى مشاكل الالتصاق/اللحام.
• القوة: حتى في درجة حرارة الغرفة، فإنه يظهر قوة عالية، ويتطلب قوى قطع أكبر.
• الكثافة: تتطلب كثافتها المنخفضة معلمات قطع أقل من المعادن الأخرى.
• قابلية التشغيل الآلي: نظرًا للعوامل المذكورة أعلاه، فإن قابلية التشغيل الآلي أقل من الفولاذ الطري. يجب اتباع تقنيات دقيقة.

3. ضع في اعتبارك سرعة الطحن ومعدل التغذية

يجب إيلاء اهتمام كبير لتحديد السرعة والتغذية المثلى. بشكل عام، ينبغي للمرء أن يعمل بسرعات دوران أعلى، عادة 3000-5000 دورة في الدقيقة، لتقليل تراكم الحرارة.

قطع أعماق شعاعية متواضعة من الاشتباك، حوالي 5-15% من قطر الأداة، عن طريق القيام بتمريرات متتالية خفيفة بدلاً من عملية عدوانية واحدة.

ابدأ بأحمال الرقائق المحافظة بحوالي 0.001-0.003 بوصة لكل دورة وادفعها تدريجيًا إلى أعلى أثناء فحص النتائج بعناية.

قم بإجراء عمليات اختبار لتحديد "النقطة المثالية" لمجموعة أدوات الماكينة والمواد الخاصة بك لتحقيق أقصى عمر للأداة دون آثار ضارة. قم بضبط السرعات والتغذية من نقطة بداية 150-300 SFM و0.025-0.075 مم/دورة، على التوالي.

4. استخدم سائل التبريد المناسب لمنع تراكم الحرارة

كما سبق أن قلنا، الحرارة هي أكبر عدو لطحن التيتانيوم، في حين أن المبرد هو أفضل صديق لها. اغمر منطقة العمل بمادة تبريد تذوب في الماء، ويفضل أن يكون تركيزه 10% بدلًا من 6% المعتادة للفولاذ.

استخدم ضبابًا أو نفاثات أو بخاخات قوية لسائل التبريد، وتأكد من وجود ضغط كافٍ لخط سائل التبريد للوصول عبر أسطح القطع.

راقب درجات الحرارة عن كثب وتصرف بسرعة إذا بدأت في الارتفاع عن طريق القيام بأشياء مثل إضافة المزيد من سائل التبريد أو إبطاء سرعة الآلات والأعلاف.

لتحقيق النجاح، يجب أن يحتوي هذا المعدن على كميات كبيرة وثابتة من سائل التبريد للحفاظ على درجات حرارة القطع منخفضة. عند طحن التيتانيوم، لا تبخل بالتبريد.

5. فكر في استخدام المطاحن الطرفية الحلزونية المتغيرة

عند العمل مع التيتانيوم، تكون الأدوات الحلزونية المتغيرة مفيدة لأنها يمكن أن تقطع بسلاسة دون ضوضاء أو اهتزازات. إنها تساعد في توزيع ضغط القطع بحيث لا يسير في اتجاه واحد فقط. من خلال الحفاظ على حمولة الرقاقة ثابتة على طول المزامير، فإن شكل قاطع الطحن يسمح بإزالة سمك الرقاقة الصغيرة ببطء.

للتخلص من المواد بشكل أسرع، ابحث عن مطاحن نهاية حلزونية مختلفة بأربعة حواف قطع دقيقة أو أكثر. تضمن الأدوات ذات الوظائف المختلفة أداءً مستقرًا.

6. استخدم بيك حفر وتقنيات التعلية

يتم اقتراح هذه الطرق لمنع تعقيد العمل والأدوات من الانهيار. عندما تقوم بنقر المثقاب، فإنك تسحب جزءًا من لقمة الحفر للخلف، وعندما تقوم بالحفر المنحدر، فإنك تخفض الأداة ببطء في الحفرة. تسمح كلتا الطريقتين بتساقط الرقائق من حين لآخر بدلاً من التعبئة واللحام داخل المزامير من ضغط القطع المستمر.

كن حذرًا عند النقر أو الانحدار بسرعة متواضعة، وقم بالتغذية على التجاويف التي لا تحتوي على نتوءات. عند قطع التيتانيوم، خذ نفسا عميقا. الجري بسرعة كبيرة لن يؤدي إلا إلى مشاكل.

7. قم بتأمين التيتانيوم بشكل صحيح على طاولة العمل لتجنب الاهتزاز

يتميز التيتانيوم بأنه خفيف وقوي، لذلك من الضروري تثبيت قطع العمل بقوة للحصول على أسطح ناعمة لا تلحق بها الاهتزازات أي ضرر.

استخدم أكثر من مشبك تثبيت واحد لتطبيق ضغط متساوٍ على مساحة كبيرة من التلامس. لا تشد الجزء أكثر من اللازم، وإلا قد تثنيه عن طريق الخطأ. اختر التركيبات ذات أقصر أطوال تثبيت صلبة ممكنة لتقليل فرصة الانحراف. قد ترغب في التفكير في القطع على الوجهين لتقليل احتمالية اهتزاز كلا الجانبين. عند طحن التيتانيوم ti6al4v، اختر أدوات آلية قوية ذات صلابة شعاعية ومحورية عالية.

8. النظر في طحن التيتانيوم عالي السرعة

تعمل عملية الطحن ذات عدد الدورات العالية في الدقيقة، مثل 20000 أو أكثر، بشكل جيد مع التيتانيوم لأنها تمنع المادة من أن تصبح ساخنة للغاية. عندما تقطع بشكل أسرع، تصبح الرقائق أرق ولا تبقى على سطح الأداة لفترة كافية لنقل الحرارة بشكل كبير.

كما أن حواف القطع ذات القوة والتلامس الأقل تدوم لفترة أطول. يمكن أن تعمل الأدوات القياسية بشكل جيد في نطاق 12000 إلى 15000 دورة في الدقيقة، ولكن استخدام مراكز تصنيع عالية السرعة مصممة خصيصًا للتيتانيوم يعطي نتائج أفضل. استهدف الحصول على أسرع سرعات القطع التي لا تسبب ضوضاء أو تلفًا للأدوات أو الأجزاء.

9. النظر في المشاركة الشعاعية

يعد العمق الشعاعي للقطع أو ملامسة الأداة بحوالي 5 إلى 15 بالمائة فكرة جيدة. تنكسر الحواف بسبب الضغط الشديد الناتج عن الغمر الشعاعي الحاد. يمكن أن تصل التمريرات المتعددة إلى أعماق المرمى مع ضغط حراري وميكانيكي أقل على الأدوات إذا تم التعامل معها فقط بأحمال رقائق أخف.

هذه الطريقة أيضًا تجعل السطح أكثر سلاسة. عندما تبدأ في تصنيع التيتانيوم، ابدأ بمشاركة قليلة ثم قم ببنائها ببطء بناءً على كيفية تفاعل أدواتك وموادك. ترقب مسبقًا علامات مثل التغييرات السريعة في جودة السطح أو عمر الأداة التي لا يمكن استخدامها.

10. لاحظ تشكيل الرقائق السميكة إلى الرقيقة

في الطحن المتسلق، يدور القاطع في نفس اتجاه التغذية. هذه طريقة جيدة لإزالة الرقائق الطويلة والرفيعة من الجسم. من ناحية أخرى، تقوم الطحن التقليدي بنقل الرقائق السميكة التي تعلق بين الأداة والمعدن، مما يزيد من الحرارة والاحتكاك.

إذا أمكن، قم بتشغيل مطحنة التسلق أكثر من مرة لتجاوز الطبقة الأكثر قوة من التيتانيوم التي تتشكل على السطح أثناء الطحن بسرعة أكبر. تذكر أن الاختلافات البسيطة يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا مع هذا المعدن؛ إن الاهتمام بنصيحة تشكيل الرقاقة هذه سيؤتي ثماره بشكل كبير.

11. انتبه إلى القوس والشطب

يؤدي بدء الثقوب/الفتحات بشكل مناسب لتجنب تأثير الأداة غير الحادة إلى تسهيل عملية تصنيع التيتانيوم بشكل كبير. بدلًا من إيقاف المثقاب/الطاحونة الطرفية فجأة على الحافة المعدنية، قم بخفضها تدريجيًا على شكل قوس. وبالمثل، حواف الشطب قبل الحفر الداخلي.

تعمل تقنيات الإدخال هذه على نقل قوى القطع والضغوط العالية بسلاسة إلى حواف الأداة دون تحميل مفاجئ يؤدي إلى تصلب العمل أو حدوث كسور. يتطلب تطبيق أقواس وحواف لطيفة وقتًا إضافيًا ولكنه يؤتي ثماره من خلال تقليل تلف الأداة.

12. تآكل الأداة وانحرافها

حتى أدوات الكربيد الصلبة عالية الجودة تتآكل وتنثني بسرعة أثناء طحن مسحوق التيتانيوم باستخدام الحاسب الآلي في درجات حرارة وأحمال عالية السرعة. قم بمراقبة الأدوات بشكل متكرر تحت قوة تكبير أقل لاكتشاف الشقوق الصغيرة أو التقريب مسبقًا.

وبالمثل، تحقق من وجود انحراف مفرط عند معالجة أعماق أو عروض كبيرة. استبدل أدوات القطع البالية أو قم بتطبيق تصميمات مدببة للخلف على الفور للحفاظ على التشطيبات الفائقة والدقة وعمر الأداة. يوفر الاكتشاف المبكر للأدوات وصيانتها إنتاجية أعلى على المدى الطويل.

13. اطلب دائمًا مشورة الخبراء

استشر ميكانيكيي التيتانيوم ذوي الخبرة عندما تشعر بالارتباك بسبب الجوانب الفنية. قم بوصف المواد الخاصة بك، والتفاوتات المطلوبة، وأحجام الإنتاج، والميزانيات لتلقي توصيات مخصصة.

يحدد المشغلون الماهرون في تصنيع المعادن التفاعلية الاستراتيجيات التي لا تحتاج عادةً إلى أن تكون أكثر وضوحًا للوافدين الجدد. تغطي النصائح التي لا تقدر بثمن كل الجوانب، بدءًا من السرعات/التغذية المثالية وحتى الأشكال الهندسية للأدوات التي تتعامل بشكل أفضل مع تلك السبيكة.

علاوة على ذلك، يساعد ممثلو الشركات المصنعة لأدوات القطع المتميزة بشكل كبير في تقديم حلول متعددة الاستخدامات وفعالة من حيث التكلفة لتلبية الاحتياجات المصممة بشكل مثالي. الاستعانة بمصادر خارجية لطحن التيتانيوم في البداية للمتخصصين حتى اكتساب الخبرة الكافية.

خاتمة

يمكن إجراء الطحن بسرعة ودقة حتى على سبائك التيتانيوم الأكثر صلابة إذا تم النظر بعناية في نصائح السرعة واختيار الأداة الواردة في هذه المقالة. حاول دائمًا منع العمل من أن يصبح صعبًا للغاية عن طريق إزالة الحرارة بسرعة باستخدام الإعدادات الصحيحة والكثير من سائل التبريد.

أبقِ المشابك مشدودة حتى لا تتكسر القطع، وراقب ثبات الأداة. يمكن أن يساعدك الحصول على نصائح من الميكانيكيين ذوي المعرفة الكبيرة في تجنب العديد من المشكلات في البداية. استخدم ما تعلمته من هذا لمساعدة مشاريع تصنيع التيتانيوم الخاصة بك على السير بسلاسة.

المزيد من الموارد:

آلات الطحن – المصادر: TSINFA

طحن الخيوط – المصدر: TSINFA

ما هو الطحن – المصدر: XOMETRY

تكلفة عملية الطحن – المصدر: TSINFA

الطحن الديناميكي – المصدر: TSINFA

تسلق الطحن مقابل الطحن الحراري – المصدر: TSINFA

التيتانيوم – المصدر: ويكيبيديا