أول شيء يجب الحديث عنه هو الظاهرة الفيزيائية لمعالجة سبائك التيتانيوم. على الرغم من أن قوة القطع لسبائك التيتانيوم أعلى قليلاً فقط من قوة الفولاذ بنفس الصلابة، فإن الظاهرة الفيزيائية لمعالجة سبائك التيتانيوم أكثر تعقيدًا بكثير من تلك الخاصة بمعالجة الفولاذ، مما يجعل صعوبة معالجة سبائك التيتانيوم مرتفعة.
الموصلية الحرارية لمعظم سبائك التيتانيوم منخفضة جدًا، فقط 1/7 من الفولاذ و1/16 من الألومنيوم. ولذلك، فإن الحرارة المتولدة أثناء عملية قطع سبائك التيتانيوم لن يتم نقلها بسرعة إلى قطعة العمل أو إزالتها بواسطة الرقائق، ولكنها ستتراكم في منطقة القطع، ويمكن أن تصل درجة الحرارة المتولدة إلى 1000 درجة مئوية أو أكثر ، الأمر الذي سيؤدي إلى تآكل حافة الأداة وتشققها وتشققها بسرعة. يؤدي تكوين الحافة المبنية، والظهور السريع للحافة البالية، إلى توليد المزيد من الحرارة في منطقة القطع، مما يؤدي إلى تقصير عمر الأداة.
كما أن درجة الحرارة المرتفعة المتولدة أثناء عملية القطع تدمر أيضًا سلامة سطح أجزاء سبائك التيتانيوم، مما يؤدي إلى انخفاض في الدقة الهندسية للأجزاء وظاهرة تصلب العمل التي تقلل بشكل خطير من قوة الكلال.
قد تكون مرونة سبائك التيتانيوم مفيدة لأداء الأجزاء، ولكن أثناء عملية القطع، يكون التشوه المرن لقطعة العمل سببًا مهمًا للاهتزاز. يؤدي ضغط القطع إلى تحرك قطعة العمل "المرنة" بعيدًا عن الأداة والارتداد بحيث يكون الاحتكاك بين الأداة وقطعة العمل أكبر من حركة القطع. كما تولد عملية الاحتكاك حرارة، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة التوصيل الحراري الضعيف لسبائك التيتانيوم.
تصبح هذه المشكلة أكثر خطورة عند معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة أو ذات الشكل الدائري والتي يمكن تشويهها بسهولة. إنها ليست مهمة سهلة معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة من سبائك التيتانيوم بالدقة الأبعاد المتوقعة. لأنه عندما يتم دفع مادة الشغل بعيدًا بواسطة الأداة، فإن التشوه المحلي للجدار الرقيق قد تجاوز النطاق المرن ويحدث تشوه البلاستيك، وتزداد قوة المادة وصلابة نقطة القطع بشكل كبير. عند هذه النقطة، تصبح المعالجة بسرعة القطع المحددة مسبقًا عالية جدًا، مما يؤدي إلى تآكل حاد للأداة. ويمكن القول أن "الحرارة" هي "السبب الجذري" الذي يجعل من الصعب معالجة سبائك التيتانيوم.
باعتبارها شركة رائدة في صناعة أدوات القطع، قامت Sandvik Coromant بتجميع المعرفة العملية بعناية لمعالجة سبائك التيتانيوم ومشاركتها مع الصناعة بأكملها. وقال ساندفيك كورومانت أنه على أساس فهم آلية معالجة سبائك التيتانيوم وإضافة الخبرة السابقة، فإن المعرفة العملية الرئيسية لمعالجة سبائك التيتانيوم هي كما يلي:
(1) يتم استخدام الإدخالات ذات الهندسة الإيجابية لتقليل قوة القطع وقطع الحرارة وتشوه قطعة العمل.
(2) حافظ على تغذية ثابتة لتجنب تصلب قطعة العمل، ويجب أن تكون الأداة دائمًا في حالة التغذية أثناء عملية القطع، ويجب أن تكون كمية القطع الشعاعي 30% من نصف القطر أثناء الطحن.
(3) يتم استخدام سائل القطع ذو الضغط العالي والتدفق الكبير لضمان الاستقرار الحراري لعملية المعالجة ومنع انحطاط سطح قطعة العمل وتلف الأداة بسبب درجة الحرارة الزائدة.
(4) حافظ على حافة الشفرة حادة، فالأدوات غير الحادة هي سبب تراكم الحرارة والتآكل، مما قد يؤدي بسهولة إلى فشل الأداة.
(5) تصنيع سبائك التيتانيوم في أنعم حالة قدر الإمكان، لأن المادة تصبح أكثر صعوبة في الماكينة بعد التصلب، والمعالجة الحرارية تزيد من قوة المادة وتزيد من تآكل الإدخال.
(6) استخدم نصف قطر أنف كبير أو شطبًا للقطع، ثم ضع أكبر عدد ممكن من حواف القطع في القطع. وهذا يقلل من قوة القطع والحرارة في كل نقطة ويمنع الكسر المحلي. عند طحن سبائك التيتانيوم، من بين معلمات القطع، يكون لسرعة القطع التأثير الأكبر على عمر الأداة vc، تليها كمية القطع الشعاعية (عمق الطحن) ae.
وقت النشر: 06 أبريل 2022