Titāna sakausējumu, supersakausējumu un{0}}nemetāla materiālu apstrāde
1. Titāna sakausējuma apstrāde
Titāna sakausējumus plaši izmanto kosmosa, medicīnas un biomedicīnas jomās to augstās stiprības -pret-svara attiecības, izturības pret koroziju un bioloģiskās saderības dēļ. Tomēr tie ir klasificēti kā grūti-apstrādājami-materiāli, jo tiem ir zema siltumvadītspēja, augsta ķīmiskā reaktivitāte un tendence sacietēt.
Galvenās apstrādes metodes:
CNC frēzēšana: parasti tiek izmantotas ātrgaitas{0}}karbīda frēzes. Dinamiskās frēzēšanas stratēģijas palīdz samazināt siltuma uzkrāšanos un instrumenta nodilumu. Piemēram, vārpstas apgriezieni līdz 18 000 apgr./min var sasniegt ±0,02 mm pielaides 5. pakāpes titānam.
Griešanās: nepieciešami stingri iestatījumi un asi instrumenti. Dinamiskās pagriešanas metodes tiek izmantotas, lai stabilizētu griešanas spēkus un izvairītos no pļāpāšanas, īpaši elastīgās titāna detaļās.
Urbšana un urbšana: asu karbīda urbju, augsta -spiediena dzesēšanas šķidruma (lielāks par vai vienāds ar 70 bāriem) un zemu padeves ātrumu izmantošana ir būtiska, lai novērstu pārkaršanu un nodrošinātu izmēru precizitāti.
Spirālveida frēzēšana: Efektīva rupjās apstrādes darbībām, vienmērīgi sadalot griešanas spiedienu un samazinot instrumenta nodilumu.
5 asu apstrāde: nodrošina sarežģītas ģeometrijas un samazina iestatīšanas laiku, īpaši noderīgi kosmosa un medicīnisko implantu ražošanā.
Dzesēšanas šķidrums un instrumenti:
Priekšroka dodama emulsijas vai sintētiskiem dzesēšanas šķidrumiem ar augstu eļļošanas spēju.
Iekšējā dzesēšanas šķidruma padeve un vibrāciju slāpējošie{0}}instrumentu turētāji uzlabo virsmas apdari un instrumenta kalpošanas laiku.
Hibrīdi slāpējošie turētāji var samazināt vibrāciju līdz pat 40%, nodrošinot spoguļattēlu-līdzīgu apdari plānās{2}}sienu daļām.
2. Supersakausējuma apstrāde (piemēram, GH4169, GH2747)
Supersakausējumi, jo īpaši sakausējumi, kuru pamatā ir niķelis,{0}}piemēram, GH4169 un GH2747, ir ļoti svarīgi lietojumos augstā-temperatūrā, piemēram, gāzes turbīnās, reaktīvos dzinējos un kosmosa komponentēs. Tiem piemīt lieliska šļūdes pretestība, izturība pret oksidēšanu un izturība paaugstinātā temperatūrā, taču tos ir ārkārtīgi grūti apstrādāt.
Galvenie izaicinājumi:
Lieli griešanas spēki un temperatūra
Strauja instrumenta nolietošanās darba rūdīšanas dēļ
Zema siltumvadītspēja, kas izraisa siltuma koncentrāciju instrumenta malā
Apstrādes stratēģijas:
Instrumentu materiāli: pārklājuma karbīda, keramikas vai kubiskā bora nitrīda (CBN) instrumentu izmantošana
Zems griešanas ātrums: Lai samazinātu siltuma veidošanos
Augsta{0}}spiediena dzesēšanas šķidrums: būtiska skaidu evakuācijai un dzesēšanai
Stabili iestatījumi: Stingri stiprinājumi un īsas instrumentu pārkares, lai samazinātu vibrāciju
Apstrādes metodes:
Virpošana un frēzēšana: bieži veic kontrolētos apstākļos ar optimizētiem instrumenta ceļiem un dzesēšanas šķidruma plūsmu
Kalšana un termiskā apstrāde: Pirms apstrādes supersakausējumi bieži tiek kalti augstā temperatūrā (piemēram, 950–1300 grādi) un tiek pakļauti šķīduma un novecošanas apstrādei, lai uzlabotu apstrādājamību un mehāniskās īpašības.
Simulācija un optimizācija: Galīgo elementu modelēšana (piemēram, DEFORM) tiek izmantota, lai prognozētu temperatūras un deformācijas laukus kalšanas un apstrādes laikā.
3. Ne-metālu materiālu apstrāde
Nemetāliski materiāli, piemēram, plastmasa, keramika, stikls un kompozītmateriāli, arvien vairāk tiek izmantoti kosmosa, elektronikas un medicīnas nozarēs to vieglā svara, izturības pret koroziju un pielāgoto īpašību dēļ.
Populāri nem{0}}metāla materiāli:
Plastmasas: ABS, polikarbonāts, PEEK, PTFE
Keramika: Alumīnija oksīds, cirkonija oksīds, silīcija karbīds
Stikls: Kvarcs, optiskais stikls
Kompozītmateriāli: Oglekļa šķiedra, stikla šķiedra, lamināti
Apstrādes tehnikas:
CNC apstrāde: augstas-precizitātes frēzēšana un virpošana ar dimanta-pārklājuma vai karbīda instrumentiem
Lāzera griešana: īpaši plastmasām un kompozītmateriāliem
Ultraskaņas apstrāde: Cietiem un trausliem materiāliem, piemēram, keramikai
Ūdens strūklas griešana: piemērots karstumjutīgiem{0}}materiāliem
Galvenie apsvērumi:
Rīku izvēle: Jāizvairās no pārmērīga karstuma un materiāla kušanas
Dzesēšana: Gaisa vai šķidrie dzesēšanas šķidrumi, lai novērstu termiskus bojājumus
Fiksācija: maiga iespīlēšana, lai izvairītos no plaisāšanas vai deformācijas
Virsmas apdare: bieži nepieciešama pēc{0}}pēcapstrāde, piemēram, pulēšana vai pārklāšana
Lietojumprogrammas:
Plastmasas daļas: Korpusi, izolatori, medicīnas ierīces
Keramika: Izolatori, griezējinstrumenti, biomedicīnas implanti
Stikls: Optiskie komponenti, displeju paneļi
Kompozītmateriāli: Aviācijas un kosmosa paneļi, automobiļu daļas
