Ako vysokovýkonný spojovací prvok sú skrutky z titánovej zliatiny široko používané v leteckom a kozmickom priemysle, vojenskom priemysle, chemickom priemysle a ďalších oblastiach. Avšak kvôli svojim jedinečným materiálovým vlastnostiam sa skrutky z titánovej zliatiny ťažko spracovávajú. Nasleduje podrobný popis ťažkostí pri spracovaní skrutiek z titánovej zliatiny:
Slabá tepelná vodivosť
Tepelná vodivosť titánovej zliatiny je len asi 1/7 tepelnej vodivosti ocele, čo sťažuje odvádzanie tepla počas spracovania. Táto vlastnosť prináša nasledujúce ťažkosti:
1. Zvýšené opotrebovanie nástroja: Keďže teplo nie je ľahké odvádzať, teplota kontaktnej plochy medzi nástrojom a obrobkom sa zvyšuje, čo zvyšuje opotrebovanie nástroja a znižuje životnosť nástroja.
2. Zlá kvalita povrchu obrábania: Akumulácia tepla spôsobuje chyby, ako sú popáleniny a oxidácia na povrchu obrábania, čo ovplyvňuje kvalitu povrchu a životnosť skrutiek.
3. Znížená účinnosť obrábania: Aby sa zabránilo prehriatiu nástroja, je potrebné počas procesu obrábania znížiť rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu, čo ovplyvňuje účinnosť obrábania.
Nízky modul pružnosti
Modul pružnosti titánovej zliatiny je približne 1/2 modulu pružnosti ocele, čo vedie k nasledujúcim problémom počas spracovania:
1. Deformácia je ťažko kontrolovateľná: Nízky modul pružnosti robí skrutky z titánovej zliatiny ľahko deformovateľné počas spracovania, čo ovplyvňuje presnosť rozmerov a presnosť tvaru.
2. Obtiažne upínanie: Nízky modul pružnosti uľahčuje deformáciu skrutiek počas upínania, čo má za následok nestabilné upnutie a ovplyvňuje kvalitu spracovania.
Vysoká chemická aktivita
Zliatiny titánu sú náchylné na chemické reakcie s kyslíkom, dusíkom a inými plynmi vo vzduchu pri vysokých teplotách za vzniku tvrdých zlúčenín, čo prináša nasledujúce ťažkosti pri spracovaní:
1. Zvýšené opotrebovanie nástroja: Tvrdé zlúčeniny produkované chemickými reakciami zvyšujú opotrebovanie nástroja a znižujú životnosť nástroja.
2. Nízka kvalita povrchu: Tvorba tvrdých zmesí môže spôsobiť chyby, ako sú otrepy a praskliny na povrchu stroja.
Vysoká rezná sila
Rezná sila zliatiny titánu je asi 1,5-krát väčšia ako sila ocele, čo vedie k nasledujúcim problémom:
1. Zvýšené zaťaženie obrábacieho stroja: Vysoká rezná sila vyžaduje vysokú tuhosť obrábacieho stroja, inak je ľahké spôsobiť vibrácie obrábacieho stroja a ovplyvniť kvalitu spracovania.
2. Znížená životnosť nástroja: Veľká rezná sila zhoršuje opotrebovanie nástroja a znižuje životnosť nástroja.
Vysoká povrchová tvrdosť
Povrchová tvrdosť titánovej zliatiny je relatívne vysoká a pri spracovaní sa môžu vyskytnúť nasledujúce problémy:
1. Vybudovaná hrana: Vybudovaná hrana sa ľahko vytvára počas spracovania, čo ovplyvňuje kvalitu povrchu a rozmerovú presnosť spracovania.
2. Zvýšené opotrebovanie nástroja: Vysoká tvrdosť spôsobuje rýchlejšie opotrebovanie nástroja počas spracovania, čím sa znižuje životnosť nástroja.
Vysoké náklady na spracovanie
V dôsledku vyššie uvedených ťažkostí sú náklady na spracovanie skrutiek z titánovej zliatiny relatívne vysoké, čo sa odráža najmä v nasledujúcich aspektoch:
1. Náklady na nástroje: Spracovanie zliatiny titánu vyžaduje použitie špeciálnych nástrojov a cena nástroja je relatívne vysoká.
2. Požiadavky na obrábacie stroje: Spracovanie skrutiek z titánovej zliatiny vyžaduje vysokú tuhosť a vysoko presné obrábacie stroje a investícia do zariadenia je veľká.
3. Dlhý cyklus spracovania: Vzhľadom na náročnosť spracovania a nízku efektivitu spracovania je cyklus spracovania skrutiek z titánovej zliatiny dlhý.
4. Kontrola a nastavovanie: Počas spracovania je potrebná častá kontrola a nastavovanie, aby sa zabezpečila kvalita produktu a zvýšili sa náklady na pracovnú silu.
Stručne povedané, ťažkosti pri spracovaní skrutiek z titánovej zliatiny sa odrážajú najmä v zlej tepelnej vodivosti, nízkom module pružnosti, vysokej chemickej aktivite, veľkej reznej sile, vysokej povrchovej tvrdosti a vysokých nákladoch na spracovanie. Na prekonanie týchto ťažkostí je potrebné prijať primeranú technológiu spracovania, vybrať špeciálne nástroje a vybavenie a posilniť kontrolu procesu, aby sa zlepšila kvalita spracovania a efektívnosť výroby skrutiek z titánovej zliatiny.
