Titán'A rossz hővezető képesség és a magas kémiai reakcióképesség miatt hajlamos a felületi hibákra a feldolgozás során.CNC megmunkálás. Míg a szerszámgeometria és a forgácsolási paraméterek jól kutatottak, a hűtőfolyadék-optimalizálás az ipari gyakorlatban továbbra sem hasznosul kellőképpen. Ez a (2025-ben elvégzett) tanulmány ezt a hiányosságot orvosolja azáltal, hogy számszerűsíti, hogyan javítja a célzott hűtőfolyadék-adagolás a felületminőséget az áteresztőképesség rovásáramenete nélkül.
Módszertan
1. Kísérleti tervezés
●Anyag:Ti-6Al-4V rudak (Ø50mm)
●Felszerelés:5-tengelyes CNC szerszámon keresztüli hűtőfolyadék-hozzávezetéssel (nyomástartomány: 20–100 bar)
●Nyomon követett mutatók:
Felületi érdesség (Ra) mérése kontakt profilométerrel
Szerszámoldalkopás USB mikroszkópos képalkotással
Vágási zóna hőmérséklete (FLIR hőkamera)
2. Ismételhetőségi ellenőrzések
●Három tesztismétlés paraméterkészletenként
● Szerszámbetétek cseréje minden kísérlet után
● Környezeti hőmérséklet stabilizálva 22°C ±1°C-on
Eredmények és elemzés
1. Hűtőfolyadék nyomása vs. felületkezelés
●Nyomás (bar):20 50 80
●Átlagos Ra (μm) :3.2 2.1 1.4
●Szerszámkopás (mm):0,28 0,19 0,12
A nagynyomású hűtőközeg (80 bar) 56%-kal csökkentette az Ra értéket az alapértékhez (20 bar) képest.
2. Fúvókaelhelyezési hatások
A ferde fúvókák (15°-kal a szerszámcsúcs felé) a következők tekintetében felülmúlták a radiális elrendezéseket:
● 27%-kal csökkenti a hőfelhalmozódást (hőadatok)
● A szerszám élettartamának 30%-os növelése (kopásmérés)
Vita
1. Kulcsfontosságú mechanizmusok
●Forgácseltávolítás:A nagynyomású hűtőfolyadék letöri a hosszú forgácsokat, megakadályozva az újravágást.
●Hőszabályozás:A lokalizált hűtés minimalizálja a munkadarab deformálódását.
2. Gyakorlati korlátok
● Módosított CNC beállításokat igényel (minimum 50 bar szivattyúteljesítmény)
● Nem költséghatékony kis volumenű gyártás esetén
Következtetés
A hűtőfolyadék-nyomás és a fúvóka beállításának optimalizálása jelentősen javítja a titán felületminőségét. A gyártóknak a következőket kell prioritásként kezelniük:
● ≥80 bar hűtőfolyadék-rendszerekre való fejlesztés
● Fúvókapozicionálási próbák elvégzése meghatározott szerszámokhoz
További kutatásoknak kellene feltárniuk a hibrid hűtés (pl. kriogén+minimálhűtés) lehetőségeit nehezen megmunkálható ötvözetek esetében.
Közzététel ideje: 2025. augusztus 1.
