Análise do processo de moagem de liga de titânio

Liga de titâniopossui propriedades físicas e químicas especiais, levando a grandes dificuldades na retificação, incluindo fácil acúmulo de calor, queima de superfície, carregamento da roda e vibração da peça, que afetam seriamente a precisão da usinagem, a qualidade da superfície e a eficiência da produção.

 

 

 

(1) Sensibilidade Térmica Extrema

Com a baixa condutividade térmica das ligas de titânio, o calor de retificação tende a se acumular, causando queima superficial, oxidação e deformação térmica. Isso prejudica gravemente a precisão das peças, especialmente para peças delgadas e pequenas.

 

(2) Rigidez insuficiente

As ligas de titânio têm baixo módulo de elasticidade. Peças com uma grande proporção entre comprimento-e{2}}diâmetro apresentam baixa rigidez e são fáceis de vibrar durante o desbaste. Isso pode resultar em defeitos superficiais, precisão-fora da-tolerância e baixa taxa de aprovação.

 

(3) Alta atividade química

As ligas de titânio reagem facilmente com os rebolos e os cavacos tendem a aderir e entupir o rebolo. Eles podem formar um ciclo vicioso que agrava o desgaste e deteriora a qualidade da superfície.

 

(4) Difícil-de-controlar a micro{3}}precisão

As ligas de titânio são propensas ao retorno elástico após o desbaste e lascamento das bordas sob alta dureza. O calor de retificação também produz camadas remodeladas e microfissuras, reduzindo a vida útil em fadiga e a confiabilidade das peças.

 

 

(1) Processos de pré-tratamento

Recozimento de esferoidização de zona de vácuo

Impede a oxidação de ligas de titânio em alto vácuo. Através de três-estágios de aquecimento, retenção e resfriamento lento, microestruturas grosseiras são refinadas em esféricas. Após o tratamento, a dureza do Gr5 é reduzida para menos de 210 HBW com óbvio refinamento de grão, o desgaste da roda é reduzido em 25% e a usinabilidade é bastante melhorada.

 

Fortalecimento do tratamento térmico

Para peças-resistentes ao desgaste, o tratamento de solução + envelhecimento é adotado para dissolver os elementos de liga e precipitar as fases de reforço, aumentando a dureza do Gr5 e mantendo uma boa tenacidade.

 

Torneamento de desbaste de precisão para conformação

Tornos especiais e ferramentas PCD são usados ​​para torneamento de precisão. Os parâmetros de corte são estritamente controlados com quantidade mínima de lubrificação e uma margem de retificação razoável é reservada para garantir alta cilindricidade e retilineidade das peças de trabalho.

 

Triagem dupla de END

O teste ultrassônico + penetrante é aplicado para detectar de forma abrangente pequenos defeitos internos e superficiais, eliminando peças de trabalho não qualificadas para evitar que peças defeituosas entrem no processo de retificação.

 

(2) Processos de moagem de núcleo

Retificação de Precisão Convencional

Adequado para peças de liga de titânio com precisão geral. Rodas revestidas de CBN ou-diamantadas com granulação 80–150 são selecionadas. Os parâmetros adotam alta velocidade da roda, pequena profundidade de corte e taxa de avanço média para controlar o acúmulo e queima de calor, equilibrando a qualidade e a eficiência da superfície.

 

Retificação-assistida por ultrassom

A vibração ultrassônica de 20–40 kHz reduz a força de retificação em mais de 30%, suprime a trepidação e reduz a carga do rebolo. É adequado para peças de liga de titânio facilmente deformáveis, como eixos delgados e componentes de paredes-finas, com notável efeito de amortecimento de vibração no Gr5.

 

Retificação-assistida a laser

Pré-aquece peças de trabalho com um laser de 400 a 500 graus para melhorar a taxa de remoção de material e reduzir o desgaste do rebolo, aplicável para usinagem de alta-eficiência de peças de liga de titânio de alta-resistência e grande{4}}permissão.

 

Moagem Eletroquímica

Combina retificação eletrolítica e mecânica, reduzindo a força de retificação e eliminando o endurecimento por trabalho. Ele pode atingir uma rugosidade superficial Ra de 0,4 μm para ligas de titânio aeroespaciais, atendendo aos requisitos de usinagem de alta-precisão.

 

Retificação Adaptativa de Correia Abrasiva

As cintas abrasivas flexíveis adaptam-se a superfícies curvas complexas. Com CNC e robôs, o erro de forma da superfície pode ser controlado em até 0,05 mm, melhorando a precisão em cerca de 40% em comparação com os métodos tradicionais. Adequado para peças como lâminas e peles.

 

(3) Sistemas de refrigeração e lubrificação

Resfriamento com ar frio-de baixa temperatura

Adota -fluxo de ar frio de alta pressão de 5 graus, controlando o erro de deformação térmica da retificação de liga de titânio em menos ou igual a 0,003 mm. Esta tecnologia foi aplicada em trituradoras JUNKERS na Alemanha para solucionar o acúmulo de calor.

 

Lubrificação em Quantidade Mínima Tecnologia

Uma mistura de óleo de corte para aviação e ar comprimido é pulverizada para substituir grandes quantidades de fluido de corte, reduzindo o consumo de líquido refrigerante em 90%. É ecológico-e suprime eficazmente a adesão, sendo usado principalmente em retificação de superfícies curvas e de precisão de ligas de titânio.

 

Resfriamento de Emulsão

Adequado para retificação convencional. Ele remove o calor e reduz o desgaste das rodas por meio de resfriamento e lubrificação. A temperatura e a concentração devem ser controladas durante o uso para evitar queimaduras na superfície.

 

(4) Inspeção de precisão e controle de qualidade

A retificação de liga de titânio exige alta precisão, portanto, um sistema-de inspeção de processo completo deve ser estabelecido para garantir a qualidade da peça:

O interferômetro laser Renishaw XL80 é usado para compensação térmica dinâmica com uma precisão de compensação de ±0,0001 mm para corrigir erros de deformação térmica.

 

Mahr S3P, PULSTEC μX360, VHX600 e outros equipamentos são aplicados para inspecionar rugosidade superficial, tensão residual, topografia superficial e microestrutura.

 

Peças-de última geração, como componentes principais de robôs humanoides e pás de-motores aeronáuticos, devem atender a Ra menor ou igual a 0,4 μm com erro de perfil controlado no nível do mícron.

 

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