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应用案例 | 钛合金绿色低温切削的奥秘

time:2019-11-18 FaceBook:

钛合金作为新崛起的第三代金属,被称为21 世纪的战略金属。凭借其强度高、耐腐蚀性好和耐热性高等优异性能,在航空航天、医疗等领域获得越来越广泛的应用    

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但也因为其切削时切削力大、温度高、易产生积屑瘤、刀具磨损严重,被视为典型性难加工材料。尤其是钛合金本身热导率低,切削“热”大部分被传至切削刀具内部,对刀具耐热性能及切削过程中冷却润滑性能提出了极高要求。

加工难点:

l  钛合金变形系数小、单位面积上的切削力大、冷硬现象严重,影响刀具寿命

l  钛合金的导热系数低,切削区域温度高达1000℃以上,刃口易产生积屑瘤,影响加工质量

l  钛合金在高温条件下化学活性高,易与刀具材质发生反应,加快刀具磨损

解决方案:

汇专自主研发的超临界CO2低温冷却系统,能够取代传统切削液,对钛合金加工来说无疑是一种非常理想的解决方案。该技术是将超临界CO2流体转化为低温冷却介质(-78℃)对切削刀具进行冷却润滑。整个系统既保证了加工区域的清洁干燥,同时实现快速降温,并进一步抑制切削热的形成。

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该系统采用特殊设计的输出控制系统和专用喷嘴装置,并融入MQL微量润滑技术,可以确保超临界CO2流体持续且精准地喷射至钛合金加工区域,并有效改善加工工件表面质量,提高加工效率。

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客户获益(以加工TC4钛合金为例):

l  -78℃低温流体精准喷射,有效降低切削温度、减少刀具磨损,寿命提高3倍

l  有效改善切屑-刀具及工件-刀具面摩擦,减少积屑瘤产生,提升产品良率

l  CO2流体属保护性气体,能够有效降低钛合金化学活性,保证刀具性能良好发挥

l  可有效抑制钛合金毛刺的形成,减少产品后处理工序,提高加工效率

l  低刀具磨损率及工件变形率允许更高的切削速度和进给率,加工时间缩短15%


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显而易见,随着超临界CO2低温冷却技术的应用,钛合金加工过程中的切削“热”难点得到有效改善,刀具寿命得到大幅提升,加工时间有效缩短。由此可见,钛合金切削加工过程中传统切削液被超临界CO2低温冷却系统取代的解决方案也是趋势所在。

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