ในสาขาของการแปรรูปเหล็กไทเทเนียม การเลือกเครื่องมือมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิต คุณภาพการแปรรูป และการควบคุมต้นทุนโดยรวมการ เลือก วัสดุ เครื่องมือ ที่ ไม่ เหมาะสม อาจ ส่ง ผล ให้ เครื่องมือ ผ่อน ไว, อัตราการเปลี่ยนที่เพิ่มขึ้น, และค่าใช้จ่ายเครื่องมือที่สูงขึ้นมากการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมเพื่อสมดุลผลงานและค่าใช้จ่าย เป็นโจทย์สําคัญสําหรับบริษัทใด ๆ ที่ดําเนินการในการแปรรูปเหล็กไทเทเนียมบทความนี้ตรวจสอบวัสดุเครื่องมือทั่วไปสําหรับการแปรรูปไททานิโอและให้คําแนะนําทางปฏิบัติสําหรับการเลือกเครื่องมือเพื่อปรับปรุงกระบวนการและลดต้นทุน

วัสดุเครื่องมือหลักๆ ที่มีในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก คือ เหล็กความเร็วสูง (HSS) สับสนธิที่มีฐานโคบาลต์ คาร์ไบด์ และเซรามิกแต่ละวัสดุมีลักษณะและการใช้งานที่แตกต่างกันการเข้าใจคุณสมบัติเหล่านี้เป็นพื้นฐานสําหรับการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม

สแตนเลสความเร็วสูงได้ชื่อมาจากความสามารถในการรักษาผลประกอบการตัดที่ความเร็วหมุนสูงมีส่วนประกอบที่แตกต่างกันตามผู้จําหน่ายขณะที่เครื่องมือ HSS สามารถแปรรูปเหล็กไทเทเนียมความทนทานในการใช้งานที่ต่ํา ทําให้มันไม่เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมการผลิตปริมาณสูง ที่การเปลี่ยนเครื่องมือบ่อย ๆ จะลดประสิทธิภาพและเพิ่มต้นทุนแรงงาน.

สารสกัดจากโคบัลต ประกอบด้วยโคบัลต โครเมียม และวอล์ฟกรัม เป็นหลัก และมีความทนทานต่อการสวมใส่ที่ดีโลหะเหล็กเหล่านี้ต่อสู้กับโลหะเหล็กไทเทเนียมความแข็งแรงสูงถึงแม้ว่าเหมาะสําหรับโลหะอ่อนกว่า แต่การใช้งานของมันในการแปรรูปไททานิโอยังคงจํากัด

เครื่องมือคาร์ไบด์ปัจจุบันมีอํานาจในการแปรรูปเหล็กผสมไทเทเนียมวัสดุนี้รักษาความแข็งแรงอย่างพิเศษในอุณหภูมิสูงในขณะที่ให้ความทนทานการสวมและความทนทานต่อการปรับปรุงพลาสติกข้อดีเพิ่มเติมประกอบด้วยความสามารถในการนําความร้อนที่ดีและสัดส่วนยืดหยุ่นสูง เครื่องมือคาร์ไบด์โดยทั่วไปตกเป็นสองประเภท: วอลฟ์สเทน-โคบัลต์และไทเทเนียม-โคบัลต์คาร์ไบด์เครื่องมือคาร์บิดส่วนใหญ่มีเคลือบพิเศษเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสวมเมื่อคู่กับเคลือบที่เหมาะสม เครื่องมือคาร์ไบด์ให้อายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพการแปรรูปที่ดีกว่า

เครื่องมือเซรามิกมีประโยชน์จากความอ่อนแอทางเคมี ทําให้มันเหมาะสมสําหรับโลหะที่มีปฏิกิริยาเช่นไทเทเนียม ความทนความร้อนและความแข็งแรงที่พิเศษของพวกเขาทําให้การตัดความเร็วสูงเครื่องมือเซรามิค มีความเปราะบางและเปราะบางต่อการกระแทกทางความร้อนและทางกลผู้เชี่ยวชาญหลายคนสังเกตผลงานที่ไม่คาดเดาได้ในสภาพการแปรรูปที่ไม่เหมาะสม ทําให้จําเป็นต้องพิจารณาอย่างละเอียดถึงปารามิเตอร์การทํางานในการเลือกเครื่องมือเซรามิก

สมการอายุการใช้งานของเครื่องมือ Taylor ให้กรอบคณิตศาสตร์สําหรับการเลือกวัสดุเครื่องมือที่ดีที่สุดสําหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง:

ที่:

• V = ความเร็วในการตัด (m/min)
• T = อายุการใช้งานของเครื่องมือ (นาที)
• C = ความเร็วในการตัดที่อายุเครื่องมือ 1 นาที (คงที่ที่ขึ้นอยู่กับวัสดุ)
• n = Taylor exponent (โดยทั่วไป 0.1-0.3), กําหนดโดยวัสดุเครื่องมือ, ชิ้นงานและสภาพการตัด

สมการนี้กําหนดความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการตัดและอายุยาวของเครื่องมือ ทําให้สามารถคาดการณ์อายุการใช้งานของเครื่องมือภายใต้สภาพการทํางานที่แตกต่างกัน

1กําหนดความต้องการการแปรรูป:ระบุประเภทของเหล็กเหล็กไทเทเนียม, ข้อจํากัดความแม่นยํา, ความต้องการด้านผิว และเป้าหมายการผลิต

2รวบรวมข้อมูลรวบรวมความเร็วการตัด (V), อายุเครื่องมือ (T), และ Taylor exponent (n) ค่าสําหรับวัสดุเครื่องมือที่แตกต่างกันในการประมวลผลสลอกไทเทเนียมเฉพาะ. แหล่งรวมหนังสือคู่มือทางเทคนิคผู้ผลิต,หนังสือพิมพ์วิจัยหรือการทดสอบการตัด

3. ทําคํานวณ:ใส่ข้อมูลที่รวบรวมเข้าในสมการเทย์เลอร์เพื่อเปรียบเทียบอายุเครื่องมือระหว่างวัสดุ ตัวอย่างเช่นให้ความเร็วการตัดที่ต้องการ 100 m / นาทีและอายุเครื่องมือเป้าหมาย 60 นาทีสมการกําหนดว่าวัสดุใดที่ตอบสนองกับพารามิเตอร์เหล่านี้.

4- ประเมินตัวเลือกพิจารณาปัจจัยค่าใช้จ่ายทั้งหมดรวมถึงราคาซื้อ ความถี่ในการเปลี่ยน และประสิทธิภาพการแปรรูปอุปกรณ์ราคาถูกกว่าที่ต้องการการเปลี่ยนบ่อย อาจราคาแพงกว่า อุปกรณ์อื่นที่ราคาแพงกว่าที่มีอายุการใช้ยาวนาน.

การเคลือบเฉพาะเจาะจงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องมือได้อย่างมาก

• ทิตาเนียมไนไตรด (TiN):ผิวเคลือบวัตถุประสงค์ทั่วไปที่มีความแข็งแรงสูงและทนทานการสกัด
• ไทเทเนียมคาร์บอนไตรด (TiCN):ความแข็งแรงและความทนทานต่อการสวมใส่ที่เพิ่มขึ้นสําหรับวัสดุที่ยากต่อเครื่องจักร
• ทิตาเนียมอลูมิเนียมไนทริด (TiAlN):ความมั่นคงในอุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการออกซิเดนสูงสําหรับการแปรรูปความเร็วสูงและการแปรรูปแบบแห้ง
• คาร์บอนคล้ายเพชร (DLC):ความกระชับกระชับที่ต่ํามากและความแข็งแรงที่สูงมากสําหรับโลหะประเภทอื่น ๆ และผสมผสม

การคัดเลือกเคลือบ ควรพิจารณาถึงคุณสมบัติของวัสดุชิ้นงาน ความเร็วในการตัด การใช้สารเย็น และความต้องการความแม่นยํา

นอกเหนือจากการเลือกวัสดุและการเคลือบ, การปรับปรุงปริมาตรการตัดจะเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน. ตัวแปรสําคัญประกอบด้วย:

• ความเร็วการตัด:ความเร็วที่สูงขึ้นเพิ่มผลผลิต แต่เร่งการใช้เครื่องมือ
• อัตราอาหาร:อัตราการให้อาหารที่สูงขึ้นเพิ่มผลิต แต่อาจเสี่ยงการเสร็จสิ้นผิว
• ความลึกของการตัด:การตัดที่ลึกกว่าจะช่วยเพิ่มอัตราการกําจัดวัสดุ แต่เพิ่มแรงตัด

ผ่านการทดลองและการปรับปรุง ผู้ผลิตสามารถระบุการผสมผสานปารามิเตอร์ที่ดีที่สุด ที่ทําให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในขณะที่ลดต้นทุนเครื่องมือให้น้อยที่สุด

ผู้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินที่แปรรูปชิ้นส่วน Ti-6Al-4V เลือกเครื่องมือคาร์ไบด์ที่มีเคลือบ TiAlN หลังจากปรับปรุงปารามิเตอร์

• ความเร็วการตัด: 80 m/min
• อัตราการให้อาหาร: 0.1 mm/rev
• ความลึกของการตัด: 0.5 มม.

ปริมาตรเหล่านี้ให้อายุเครื่องมือ 120 นาที โดยตรงกับรายละเอียดการเสร็จสิ้นผิวหน้า เมื่อเทียบกับเครื่องมือ HSS ก่อนหน้านี้และลดต้นทุนเครื่องมือ 40%.

การเลือกเครื่องมือยังคงเป็นสิ่งสําคัญที่สุดในการแปรรูปเหล็กไทเทเนียม โดยการเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุและการนําสมการเทย์เลอร์มาใช้ ผู้ผลิตสามารถระบุคําตอบที่ดีที่สุดสําหรับเครื่องมือการเลือกเคลือบและการปรับปรุงปารามิเตอร์เพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่ายสําหรับการใช้งานในการแปรรูปไททานิโอส่วนใหญ่ เครื่องมือคาร์บิดเคลือบเป็นสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความทนทานและผลงานองค์กรควรประเมินความต้องการในการดําเนินงานอย่างละเอียด เพื่อนํามาใช้กลยุทธ์เครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดกับความต้องการเฉพาะเจาะจงของพวกเขา.