تحتل سبيكة التيتانيوم ، مع مزاياه الفريدة ، موقعًا مهمًا في مجال الطيران والفضاء والفضاء وغيرها من الحقول ، كما ارتفع في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية 3C في العامين الماضيين ، ويتم تطبيقه على الجسم والأجزاء الهيكلية لعدد من الهواتف الذكية المتطورة المسبقة. تتمتع سبيكة التيتانيوم بمزايا الأداء ذات الوزن الخفيف والقوة العالية والملمس الجيد ، مما يساعد على تحسين تصميم مظهر الهواتف الذكية وتقليل وزن الجسم بشكل كبير ، ومن المتوقع أن يصبح اتجاهًا للابتكار المادي في الإلكترونيات الاستهلاكية. ومع ذلك ، يصعب معالجة سبائك التيتانيوم ، والتي كانت دائمًا مشكلة للمهندسين والفنيين.
صعوبات معالجة سبائك التيتانيوم
1. تركيز درجة الحرارة: الموصلية الحرارية لمعظم سبائك التيتانيوم منخفضة للغاية ، فقط 1/7 من الصلب ، 1/16 من الألومنيوم و 1/25 من النحاس ، وبالتالي فإن الحرارة المتولدة أثناء عملية القطع ليست سهلة الانبعاث ، ولكن تتركز في منطقة القطع. يمكن أن ترتفع درجة حرارة طرف الأداة إلى 1000 درجة ، مما يؤدي إلى ارتداء الأدوات السريعة ، والتكسير ، وتراكم الرقائق ، وحياة الأداة التقصير. تدمر درجة حرارة القطع العالية أيضًا السلامة السطحية لجزء سبيكة التيتانيوم ، وتقلل من الدقة الهندسية للجزء ، وتؤدي إلى ظاهرة تصلب العمل ، مما يقلل بشدة من قوة التعب.
2. التشوه المرن: يعد معامل مرونة سبيكة التيتانيوم منخفضًا نسبيًا ، على سبيل المثال ، معامل مرونة TC4 هو 110GPA فقط ، وهو أقل بكثير من 210GPA من 45 من الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ الشائع حوالي 200GPA. عند معالجة سبيكة التيتانيوم ، من السهل إنتاج تشوه مرن ، وخاصة في معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة أو على شكل حلقة أكثر وضوحًا. الأجزاء ذات الجدران الرقيقة في معالجة التشوه المحلي خارج النطاق المرن ، مما يؤدي إلى تشوه البلاستيك ، وزيادة قوة وصياد مادة القطع بشكل كبير.
3. تقارب قوي: تقارب سبيكة التيتانيوم جيد ، في عملية الانعطاف والحفر سهلة تشكيل رقائق طويلة ومستمرة ، سوف تلتف هذه الرقائق حول الأداة وتعيق وظيفتها. عندما يكون عمق القطع كبيرًا جدًا ، يكون من السهل التسبب في التزوير أو الحرق أو كسر الأداة.
4. الاهتزاز: تصبح مرونة سبائك التيتانيوم السبب الرئيسي للاهتزاز أثناء عملية القطع. الاهتزاز الناتج عن معالجة سبيكة التيتانيوم هي 10 أضعاف من الصلب. نظرًا لتركيز حرارة القطع في جزء القطع ، فإنها تنتج رقائقًا خشنة ، مما يؤدي إلى تقلبات في الطاقة.
التدابير المضادة للآلات الصعبة لسبائك التيتانيوم
1. التبريد: استخدم سائل التبريد لتقليل درجات حرارة القطع العالية. عادةً ما يكون سائل تبريد الزيت غير القابل للذوبان مناسبًا للقطع الشاقة منخفضة السرعة ، ومبرد القطع القابل للذوبان مناسب للقطع عالي السرعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام طرق القطع منخفضة درجة الحرارة ، مثل استخدام النيتروجين السائل (-180 الدرجة) أو درجة CO2 السائل (-76) كسائل قطع ، والذي يمكن أن يقلل بشكل فعال من درجة حرارة منطقة القطع ، وتحسين جودة السطح الماكينة ، وتطهير عمر الأداة.
2. اختر الأداة الصحيحة: يمكن أن يحسن اختيار أدوات القطع المناسبة بشكل كبير كفاءة المعالجة. الحفاظ على الحافة الحادة يمكن أن تقلل من قوة القطع. يمكن أن تساعد تقنية الطحن مع المزامير المصقولة وإدراج زاوية إيجابية قابلة للفهرسة في تقليل ضغط القطع. إذا لزم الأمر ، استخدم الأدوات المطلية لتقليل عصي السبائك وتفكيك الرقائق الطويلة.
3. التغذية المستمرة أو زيادة معدل التغذية: الحفاظ على تغذية ثابتة أمر بالغ الأهمية لتقليل تصلب العمل. إذا سمح أداء المعدات ، فحاول زيادة معدل التغذية لتقليل مقدار الوقت الذي تقضيه الأداة في منطقة الآلات ، مما يقلل من فرصة تراكم الحرارة وتصلب العمل.
4. تقليل سرعة القطع: استخدم 1/3 أو أقل من سرعة قطع الصلب لآلات التيتانيوم للتحكم في إطلاق الحرارة.
5. تغيير الأدوات وفقًا للعملية: بالنسبة لآلات التيتانيوم ذات الحجم الكبير ، تفضل أدوات كربيد ؛ بالنسبة للآلات ذات الحجم المنخفض ، تعد أدوات الكربيد عالية السرعة أكثر ملاءمة.
6. استخدام أدوات الآلة الصلبة للغاية: تعد أدوات الآلات الصلبة للغاية أمرًا بالغ الأهمية للآلات الناجحة لسبائك التيتانيوم. يجب أن تكون آلة طحن التيتانيوم المثالية صلبة ، مع مغزل يمكن أن يعمل بسرعات منخفضة وعزم دوران مرتفع لامتصاص الاهتزاز وتقليل الثرثرة أثناء القطع.
7. التنظيف المنتظم: التنظيف المنتظم لمعدات وأدوات التصنيع يمنع رواسب الحطام التي يمكن أن تؤثر على نتائج الآلات.
من خلال التدابير المضادة المذكورة أعلاه ، يمكن التعامل مع تحديات سبيكة التيتانيوم في إلكترونيات المستهلك 3C بشكل فعال ، وتعزيز تطبيق سبيكة التيتانيوم في المزيد من الهواتف الذكية الراقية والإلكترونيات الاستهلاكية.
