Informacje dostarczone przez:
Global Industry Project Manager - Aerospace, Power Generation and Medical
Tytan jest czystym pierwiastkiem, który po połączeniu z różnymi metalami lub materiałami chemicznymi staje się stopem tytanu, z którym można się spotkać w warsztatach mechanicznych. Stopy tytanu charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie i odpornością, nawet w ekstremalnych temperaturach. Ze względu na niewielki ciężar właściwy i niezwykłą odporność na korozję, stopy tytanu stały się bardzo popularne w szerokiej gamie zastosowań i części. Jednak wysokie koszty surowców i przetwarzania często ograniczają zastosowanie stopów tytanu do drogich zastosowań wojskowych, samolotów komercyjnych, statków kosmicznych i różnych komponentów energetycznych. Niektóre znane produkty cywilne wykonane ze stopów tytanu to wysokowydajne rowery, urządzenia medyczne, biżuteria i inne wysoko obciążone elementy, w tym korbowody do wysokiej klasy samochodów sportowych, sprzęt sportowy i elektronika.
Istnieje sześć rodzajów stopów tytanu: Czysty tytan, stop Alpha - (nie nadaje się do obróbki cieplnej), stop Near Alpha, stop Beta, stop Near Beta oraz stop Alpha-Beta. Spośród tych stopów, najbardziej popularny w przemyśle lotniczym jest stop Alpha-Beta - konkretnie typ Ti-6AI-4V (określany również jako Ti 6-4 i Grade 5).
Tak jak Ti-6AI-4V jest najpopularniejszym stopem tytanu dla przemysłu lotniczego, jest to również najczęściej używany stop dla wszystkich zastosowań tytanu. Ti-6Al-4V ma skład chemiczny 6% aluminium, 4% wanadu i 0,25% żelaza (max). Korzyści z tego gatunku obejmują fakt, że jest możliwa jego obróbka cieplna. Ti-6AI-4V jest również doskonałym połączeniem wytrzymałości, odporności na korozję, spawalności i łatwości wytwarzania.
Komponenty tytanowe są obrabiane w stanie kutym lub w postaci litych bloków, które często wymagają usunięcia do 90% masy przedmiotu obrabianego. Wysoka reaktywność chemiczna stopów tytanu powoduje, że wióry spawają się do narzędzia, a niska przewodność cieplna tych materiałów nie pozwala na odprowadzenie ciepła wytworzonego podczas obróbki z krawędzi narzędzia do części. Powoduje to powstawanie wysokich temperatur na krawędzi skrawającej narzędzia, co może prowadzić do szybkiego zużycia narzędzia. Dodatkowo, nadmierne prędkości skrawania powodują reakcję chemiczną pomiędzy wiórem a materiałem narzędzia skrawającego, co może powodować nagłe wykruszenia lub pęknięcia płytek i narzędzi monolitycznych.
Istotnym wyzwaniem przy obróbce tytanu jest fakt, że tylko 25% generowanego ciepła jest uwalniane wraz z wiórem. Oznacza to, że pozostałe ciepło generowane podczas cyklu obróbki jest przekazywane albo do części albo do narzędzia skrawającego. Zazwyczaj celem jest, aby nie więcej niż 10-15% wytworzonego ciepła było przekazywane do przedmiotu obrabianego, co oznacza, że narzędzie skrawające musi pochłonąć aż 60% do 65% wytworzonego ciepła. Jest to główna przyczyna zmniejszonej trwałości narzędzi skrawających używanych do obróbki stopów tytanu w porównaniu do innych materiałów, takich jak stale i stale nierdzewne.
WYMIANA CIEPŁA W OBRÓBCE TYTANU
Powszechnym rozwiązaniem problemu ciepła przy obróbce stopów tytanu jest zastosowanie chłodziwa pod wysokim ciśnieniem w celu zmniejszenia generowanego ciepła. Alternatywną metodą ograniczania ciepła jest zastosowanie kriogeniki. Chociaż ta metoda jest dostępna od jakiegoś czasu, kriogenika wiąże się z bardzo wysokimi kosztami wejścia. Unowocześnienie typowej frezarki o kriogenikę może kosztować nawet 60 000 USD, więc jest to proces, którego właściciele zakładów nie stosują bez konieczności.
Firma YG-1 opracowała całą gamę narzędzi skrawających dostosowanych do obróbki stopów tytanu. W przypadku frezów pełno-węglikowych o wysokiej wydajności, YG-1 oferuje szeroki wybór pomiędzy frezami V7 Plus 4-piórowymi & TitaNox Power, TitaNox Power z=5, V7 Plus z=6 i 7-piórowymi specjalnymi frezami zaprojektowanymi specjalnie do frezowania stopów tytanu. Te grupy frezów zawierają kombinację unikalnych geometrii, powłok i przygotowania krawędzi do obróbki stopów tytanu. Zaprojektowane są do pracy z konwencjonalnymi lub szybkimi technikami obróbki i mogą pracować w zakresie 160-500 SFM (55-160 m/min) i 20 -120 IPM (500-3000 mm/min) w zależności od zastosowania i głębokości skrawania. Najnowszym produktem firmy YG-1 do frezowania stopów tytanu jest uniwersalna 5-piórowa konstrukcja TitaNox Power HPC ( red.jeszcze niedostępny w Europie).
YG-1 oferuje również 4-, 5-, 6-, 8- i 10-piórowe frezy czołowe Tank-Power HSS-PM przeznaczone do frezowania stopów tytanu. Dodatkowo, YG-1 oferuje szeroki wachlarz możliwości projektowania i produkcji specjalnych frezów do każdego materiału, w tym stopów tytanu. YG-1 opracowała Dream Drills Titanium ( red. jeszcze niedostępne w Europie) do wykonywania otworów z unikalną geometrią, gatunkiem węglika i powłoką PVD specjalnie do wiercenia stopów tytanu.
Wiertła Dream Drills Titanium
Do gwintowania, YG-1 oferuje YG Tap TiNi - kompletną linię gwintowników HSS-PM zaprojektowanych do gwintowania otworów przelotowych i nieprzelotowych w stopach tytanu i niklu.
YG Tap TiNi
Zespół YG-1 Aerospace, w tym Dr. Abdelatif Atarsia (Industry project manager - Aerospace & Composite Assembly), Pan Matthieu Guillon (Key Account Manager EMEA - Aerospace), Pan Kevin McCall (Industry Project Manager North America - Aerospace, Power Generation and Medical) oraz Pan Yair Bruhis (Industry project manager Aerospace, Power Generation and Medical), jest gotowy do wspierania Państwa we wszystkich możliwościach związanych z przemysłem lotniczym i kosmicznym oraz zastosowaniach stopów tytanu w każdej branży.
Jeżeli macie dalsze pytania, jesteśmy do Waszej dyspozycji kontakt