【Bỏ Túi】+6 Kinh Nghiệm Gia Công Titan Cơ Bản & Hiệu Quả Nhất

Hợp kim Titan là một vật liệu đầy triển vọng vì nó có khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học cao, tương đối nhẹ và tương đối nhiều trong vỏ trái đất chỉ sau nhôm, sắt và magiê. Hợp kim Titan là một vật liệu rất khó gia công. Nhưng ngày nay, với kinh nghiệm gia công hiện đại phát triển, việc gia công titan sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu bạn biết phương pháp.

Cùng bài viết này khám phá những kinh nghiệm gia công Titan chi tiết nhất để bạn hiểu hơn về loại vật liệu này nhé!

Triển vọng phát triển của ngành chế biến hợp kim Titan

Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ là thị trường lớn nhất cho các sản phẩm gia công bằng Titan. Các ứng dụng hợp kim Titan được sử dụng phổ biến nhất trong các thành phần động cơ phản lực và khung máy bay cũng như các thành phần cấu trúc quan trọng khác hoạt động ở nhiệt độ lên tới 600°C.

Hợp kim Titan cùng với nhôm, mangan, sắt, molypden và các kim loại khác làm tăng độ bền, chịu được nhiệt độ cao và tạo độ bóng cho hợp kim. Khả năng chống ăn mòn cao của hợp kim Titan cũng là một đặc tính quý giá. Khi tiếp xúc với không khí, Titan tạo thành một màng oxit dày đặc chống lại nhiều vật liệu ăn mòn.

Vào những năm 1950, ngành công nghiệp kim loại bùng nổ. Việc sản xuất hợp kim Titan chủ yếu là để dùng chongành hàng không vũ trụ, và nó được sử dụng để sản xuất các bộ phận khung kết cấu, hệ thống thủy lực máy bay, bộ phận động cơ máy, tên lửa, tên lửa và tàu vũ trụ và các bộ phận khác cần vật liệu chống mài mòn. Quân đội cũng sử dụng Titan trong tên lửa và pháo binh.

Đến năm 1970, giá thành sản xuất Titan giảm mạnh đáp ứng nhu cầu sử dụng trong dân dụng như đóng tàu: chủ yếu dùng cho tàu ngầm, chân vịt tàu thủy, trục… nơi khả năng bị ăn mòn cao.

Titan cũng được sử dụng ngày càng nhiều trong y học và trong cơ khí ô tô, Titan được sử dụng trong van động cơ, thanh nối, vành xoắn ốc, hệ thống ống xả và hệ thống treo lò xo. Động cơ được làm bằng Titan để tăng thêm sức mạnh, nhiều mã lực hơn và nhiều mô-men xoắn hơn giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, độ rung và tiếng ồn. Khi được sử dụng như một hệ thống ống xả.

Trong lịch sử, hợp kim Titan là một vật liệu rất khó gia công. Nhưng ngày nay, khi hợp kim Titan được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều ngành công nghiệp, với kinh nghiệm gia công hiện đại ngày càng nhiều, việc gia công hợp kim Titan sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu bạn biết các phương pháp gia công.

Gia công hợp kim Titan chỉ cần lực cắt cao hơn một chút so với các vật liệu khác như thép và thép không gỉ, nhưng những hợp kim này trải qua quá trình xử lý nhiệt đặc biệt gây khó khăn cho việc gia công các vật liệu khác.

Kinh nghiệm gia công Titan chi tiết nhất

Các yếu tố cải thiện công nghệ gia công Titan

Gia công hợp kim Titan khó hơn so với gia công hầu hết các hợp kim khác, nhưng chắc chắn là có thể thực hiện được với mũi taro và kỹ thuật phù hợp. Titanium vừa cứng vừa nhẹ, khiến nó trở thành vật liệu hàng đầu cho các ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, y tế và các ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên, các đặc tính khác thường của Titan khiến các kỹ sư sản xuất gặp khó khăn trong việc lập kế hoạch quy trình gia công các bộ phận bằng Titan.

Tốc độ gia công phù hợp

Tốc độ mũi taro rất quan trọng khi gia công vật liệu hợp kim Titan. Tốc độ không đủ hoặc quá cao có thể dẫn đến hỏng vòi hoặc giảm tuổi thọ. Tốc độ khai thác từ 10 đến 13 sfpm được khuyến nghị cho 2 giai đoạn khoan taro và thu taro. Mặc dù tốc độ này chậm hơn so với taro các vật liệu khác, nhưng nó đã chứng tỏ tuổi thọ taro ổn định nhất và năng suất cao nhất.

Dung môi làm mát và chất lỏng bôi trơn

Chất làm mát, chất bôi trơn sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của mũi taro. Bạn nên sử dụng chất làm mát chất lượng cao với hàm lượng dầu cao. Khi gia công, đặc tính bôi trơn của dung dịch thường quan trọng hơn đặc tính làm mát vì mũi taro chạy với tốc độ tương đối chậm và loại bỏ rất ít phoi. Độ bôi trơn kéo dài tuổi thọ mũi taro và bảo vệ bề mặt gia công.

Gia công Titan đặc biệt khó và có thể yêu cầu mỡ bôi trơn và các chất phụ gia đặc biệt. Những chất phụ gia này được thiết kế để thêm vào bề mặt cắt. Và hạn chế của việc châm thêm mỡ máy là phải châm thủ công, không thể châm tự động qua hệ thống làm mát máy.

Sử dụng máy công cụ CNC hiện đại

Máy CNC hiện đại phù hợp nhất để gia công gia công Titan. Các máy mới hơn thường có khả năng thực hiện các chu kỳ khai thác đồng thời.

Các máy CNC đời cũ thường thiếu tính năng này. Tuy nhiên, các máy cũ hơn vẫn có thể được sử dụng để gia công gia công Titan, nhưng phải sử dụng mâm cặp taro lực căng/nén thay vì bộ collet thông thường.

Sử dụng mũi taro tốt hơn

Nhiều nhà sản xuất dụng cụ có các dòng sản phẩm được thiết kế cho Titan hoặc các hợp kim cứng khác. Những sản phẩm này thường sử dụng lưỡi xoắn ốc vì chúng có xu hướng nâng phoi lên và đẩy phoi ra khỏi lỗ, khiến lưỡi không còn phoi. Cặn phoi là nguyên nhân chính gây ra lỗi gia công tarô và các vấn đề về chất lượng gia công.

Sử dụng đầu kẹp taro hiện đại

Các mũi gia công đặc biệt dễ bị hư hỏng do rung, làm giảm chất lượng gia công và giảm tuổi thọ của mũi gia công. Do đó, nên sử dụng giá treo mũi taro hiệu suất cao để mang lại giá đỡ chắc chắn.

Bạn nên sử dụng chu trình khai thác cứng nhắc, đồng bộ với giá đỡ mũi taro kiểu collet Softsynchro. Có thể thực hiện các chu trình khai thác cứng, đồng bộ hóa cứng trên các trung tâm gia công CNC hiện đại vì vòng quay của trục chính có thể được đồng bộ hóa chính xác với trục cấp liệu của mũi taro phun, cả theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.

Tính năng này cho phép các luồng được tạo trong các lần nhấn mà không cần bù chiều dài. Được phát triển bởi Emuge và có sẵn từ một số nhà cung cấp, loại giá đỡ loại Softsynchro được thiết kế để bù cho các lỗi đồng bộ nhỏ có thể xảy ra với cả thiết bị CNC tốt nhất.

Xử lý vật liệu Titan không chỉ là một quá trình mà còn là một vấn đề phức tạp, bởi vì các phôi Titan thường rất đắt, đồng thời vật liệu Titan rất cứng và khó gia công. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến gia công Titan. Để đạt được kết quả tốt nhất khi gia công, bạn cần tìm hiểu kỹ và liên hệ với các chuyên gia kỹ thuật của nhà sản xuất dụng cụ cũng như nhà cung cấp máy CNC.

Mẹo để gia công Titan hiệu quả

Dưới đây là một số mẹo có thể giúp bạn khi gia công Titan

Chú ý đến bước tiến và tốc độ gia công

Phạm vi gia công của Titan hẹp, tốc độ cắt khuyến nghị cho gia công thô là 60m / phút và gia công hoàn thiện có thể tăng 3-4 lần. Tốc độ gia công hoàn toàn phụ thuộc vào các yếu tố như khả năng thoát phoi và các yếu tố khác, nhưng nó phải đủ cao. Sự khác biệt đáng kể về bước tiến và tốc độ có thể dẫn đến hư hỏng, gãy dụng cụ, mà các dụng cụ gia công bằng Titan không hề rẻ.

Do đó, chúng ta phải luôn tuân theo các khuyến nghị của nhà sản xuất dụng cụ khi gia công Titan.

Tăng nhiệt cho chip, phoi làm tăng tuổi thọ dao

Titan dẫn nhiệt với tốc độ tương đối chậm, vì vậy trong quá trình gia công, tính dẫn nhiệt kém này có thể giữ nhiệt trong khu vực làm việc, nơi nhiệt không thể tản ra, dẫn đến hư hỏng dụng cụ. Hãy thử cài đặt tăng bước tiến để đẩy một ít nhiệt vào phoi và tản nhiệt nó, điều này giúp kéo dài tuổi thọ của dụng cụ

Sử dụng hệ thống làm mát để đẩy phoi ra khỏi khu vực gia công

Gia công Titan thường tạo ra nhiệt độ cao và phoi dạng cuộn, chúng ta cần kết hợp các giải pháp làm mát. Nên tăng nồng độ chất làm mát từ 10% trở lên và lắp đặt máy bơm cao áp ít nhất 500 psi để cung cấp đủ lực để loại bỏ phoi khỏi khu vực gia công. Luôn sử dụng dụng cụ có tổ hợp làm mát và sử dụng insert có chipbreaker tốt để bẻ phoi.

Sử dụng đúng thiết bị, máy móc

Gia công Titan cần có lực cắt rất mạnh, vì vậy vật liệu này chỉ có thể được gia công trên các thiết bị mạnh mẽ và bền bỉ. Máy có kết cấu lớn sẽ có khả năng hấp thụ rung động và cắt tốt hơn so với máy được thiết kế cho các ứng dụng gia công đơn giản. Nếu bạn nghiêm túc về việc gia công vật liệu này, bạn nên đầu tư vào một máy công cụ hiệu suất cao.

Khi tốc độ gia công cao tạo ra phản ứng hóa học giữa phoi và vật liệu dụng cụ, điều này có thể dẫn đến hỏng hóc dụng cụ. Do đó, các công cụ sử dụng vật liệu phải có độ cứng nóng tốt, hàm lượng coban thấp và không phản ứng với Titan. Chọn các công cụ làm bằng carbide hạt mịn hoặc không tráng phủ, và chọn insert 1 mặt (positive) với góc cắt có độ bền cao.

Ngăn không cho dụng cụ ra khỏi đầu kẹp

Phôi Titan có xu hướng đẩy dao phay ra khỏi mâm kẹp trong quá trình gia công chuyên sâu. Điều này có thể làm hỏng phôi và dụng cụ. Một số nhà máy đã chuyển sang sử dụng đầu cặp Weldon như một cách để giữ dụng cụ, chỉ để giảm thiểu độ rung, đây không phải là một giải pháp tốt.

Kẹp nhiệt là một lựa chọn tốt, nhưng sẽ yêu cầu đầu tư nhiều tiền vào máy sưởi chỉ để tháo dụng cụ. Mâm cặp thủy lực với công nghệ giãn nở thủy lực có thể được sử dụng để kẹp dụng cụ và ngăn không cho dụng cụ rơi ra khỏi dầu kẹp.

Lập trình đường chạy dao phù hợp

Các đường chạy dao phù hợp giúp ích rất nhiều cho việc gia công Titan thành công. Khi gia công Titan, sẽ hiệu quả khi sử dụng các kỹ thuật được sử dụng trong gia công bước tiến cao (High feed machining – HFM).

Khi gia công các góc của bộ phận, thay vì giảm tốc, hãy “lái” dao quanh góc bằng cách sử dụng bán kính chuyển động cắt được lập trình sẵn. Phay hình tam giác có thể lập trình để tiếp xúc với dụng cụ liên tục giúp giảm độ rung để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ và máy móc. Phay plunge có thể là một cách hiệu quả để phay thô vị trí lỗ sâu.

Lên kế hoạch gia công chính xác

Trước khi gia công bất kỳ thành phần Titan nào, điều đặc biệt quan trọng là lập kế hoạch và tối ưu hóa quy trình gia công. Nhấn mạnh tất cả các tính năng của bộ phận, đặc biệt chú ý đến các khu vực không được hỗ trợ, tường cao hoặc mỏng và các vị trí bộ phận khó tiếp cận. Chọn công cụ thích hợp, lập trình các thông số cắt phù hợp như bước tiến (feed), vận tốc giá công.

Nên mua các sản phẩm Titan ở đâu uy tín?

Công ty Cổ phần Kỹ thuật Công nghệ DTP được biết đến là một trong những đơn vị nổi tiếng cung cấp các giải pháp kỹ thuật và sản phẩm trong lĩnh vực thiết bị trao đổi nhiệt, kim loại chống ăn mòn đặc biệt như Titan cho các thiết bị gia dụng, máy móc sản xuất. DTP cung cấp hơn 200 sản phẩm, trong đó các sản phẩm Titan có thể kể đến như  bồn Titan, tấm lưới Titan, trục Titan, ống Titan,…

Thấu hiểu những khó khăn, trăn trở của khách hàng, DTP luôn nỗ lực mang đến cho khách hàng những giải pháp, dịch vụ và sản phẩm không chỉ có chất lượng tốt mà còn ở tình trạng tốt và chi phí hợp lý nhất. Đó là lý do công ty luôn được khách hàng tin tưởng và tín nhiệm.

Liên hệ với DTP để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất nhé!

Thông tin liên hệ Công Ty CP Kỹ thuật Công nghệ DTP

• 759/7A Hương lộ 2. KP. 2, P. Bình Trị Đông, Q. Bình Tân, TP. HCM
• Hotline: 0968872457 – Ms. Tuyền
• Email: info@dtptech.vn
• Website: https://dtptech.vn/

Trên đây là những kinh nghiệm gia công Titan. Như vậy, qua bài viết có thể rút ra được rằng Titan là một vật liệu để gia công cực kỳ phức tạp, và gia công Titan thành công còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tùy thuộc vào tình huống gia công. Hy vọng bài viết đã cung cấp đến bạn những thông tin hữu ích nhất.