Problemy i rozwiązania w szlifowaniu stopów tytanu
Stopy tytanu można podzielić na trzy kategorie: stop tytanu, stop tytanu i stop tytanu +. Najczęściej stosowaną specyfikacją stopu tytanu jest TC4 (Ti-6AI-4V), który jest stopem tytanu o strukturze fazy +. Stopy tytanu charakteryzują się wysoką wytrzymałością, dobrą stabilnością termiczną, wysoką wytrzymałością w wysokiej temperaturze, wysoką aktywnością chemiczną i niską przewodnością cieplną. Im wyższa temperatura, tym wyższa twardość. Stop tytanu jest jednym z najtrudniejszych materiałów do obróbki. Do szlifowania stopów tytanu zwykle stosuje się cząstki o wielkości 36#-80#, które są bardzo trudne do polerowania i mają słabe właściwości szlifierskie.
1. Problemy ze szlifowaniem
1>Problem wiązania ściernicy jest poważny
W trakcie szlifowania stop tytanu na powierzchni odpada i przywiera do tarczy szlifierskiej, a powierzchnia spoiny odpadnie wraz z ziarnami ściernymi na tarczy szlifierskiej podczas kolejnego szlifowania, co poważnie uszkodzi tarczę szlifierską.
2>Przedmiot obrabiany jest podatny na przypalenia, odkształcenia i pęknięcia
Ze względu na właściwości stopu tytanu, takie jak wyższa temperatura, większa twardość, większa wymagana siła szlifowania i wyższa generowana temperatura, ciepło przekazywane do przedmiotu obrabianego jest trudne do odprowadzenia, a przegrzanie może uszkodzić stop tytanu, co może spowodować spalenie, odkształcenie, a nawet pęknięcie przedmiotu obrabianego.
2. Odpowiednie materiały ścierne
Ponieważ stop tytanu jest metalem nieżelaznym, jest bardziej odpowiedni do szlifowania węglikiem krzemu (SiC) lub zielonym węglikiem krzemu (GreenSiC) lub supertwardymi diamentowymi materiałami ściernymi (Diamond). Zielony węglik krzemu i tarcze ścierne z węglika krzemu mają mniejszą przyczepność i jest mniej przypaleń i pęknięć. Dlatego ogólnie stosuje się zielone tarcze ścierne z węglika krzemu.
3. Rozwiązanie problemu szlifowania
Powodem, dla którego ściernica jest podatna na wiązanie podczas procesu szlifowania stopu tytanu, a obrabiany przedmiot jest podatny na przypalanie, odkształcanie i pękanie, jest wysoka temperatura szlifowania. Wysoka temperatura szlifowania spowoduje poważne odkształcenie plastyczne, które uszkodzi powierzchnię obrabianego przedmiotu, a ścierniwo i metal wytworzą efekt wiązania poprzez adsorpcję fizyczną lub chemiczną. Najbardziej podstawowym rozwiązaniem jest rozwiązanie problemu rozpraszania ciepła. Powszechną praktyką jest skuteczna poprawa współczynnika szlifowania i uzyskanie większego usuwania przy jak najmniejszej stracie ściernicy.
Tradycyjna praktyka: zmniejszenie prędkości obrotowej tarczy szlifierskiej obniży temperaturę szlifowania, a uzyskany zostanie lepszy efekt szlifowania niż przy dużej prędkości obrotowej; jednak w tym przypadku, ze względu na niską prędkość, zużycie tarczy szlifierskiej zostanie przyspieszone, im więcej czasu i częstotliwości obciągania, tym niższa będzie wydajność obróbki, co również wpłynie na koszty obróbki, a także będzie miało pewien wpływ na dokładność płaszczyzny/dokładność wymiarową przedmiotu obrabianego; dlatego nie jest to najlepszy sposób.
Praktyka idealna: osiągnięcie dobrego efektu rozpraszania ciepła przy stałej prędkości. Szlifowanie przy najwyższej prędkości dozwolonej przez tarczę szlifierską lub szlifierkę i używanie tarczy szlifierskiej lub płynu szlifierskiego lub warunków przetwarzania w celu uzyskania lepszego efektu rozpraszania ciepła, a także próba nieutracenia prędkości obrotowej tarczy szlifierskiej w celu uniknięcia marnowania kosztów tarczy szlifierskiej. Dlatego powstał płyn szlifierski ze stopu tytanu. Wymagania dotyczące płynu szlifierskiego ze stopu tytanu, oprócz chłodzenia i płukania, są ważniejsze w celu zahamowania przyczepności i reakcji chemicznej tytanu i cząstek ściernych. Zaleca się stosowanie rozpuszczalnego w wodzie płynu szlifierskiego zawierającego różnorodne dodatki o ekstremalnym ciśnieniu.
Płyn do szlifowania stopu tytanu ma doskonałą stabilność biologiczną i właściwości antykorozyjne. Najdłuższy okres użytkowania może przekroczyć dwa lata; ma dobre właściwości antykorozyjne i zmniejsza zużycie płynu do cięcia. Jednocześnie płyn do szlifowania stopu tytanu nie zawiera szkodliwych substancji, takich jak chlor, azotyn, fenol itp. Jest to przyjazny dla środowiska płyn do szlifowania, który nie podrażnia skóry i chroni zdrowie operatora. Jeśli chcesz użyć istniejącej tarczy szlifierskiej w celu zwiększenia wydajności, możesz spróbować zmniejszyć prędkość tarczy szlifierskiej, aby sprawdzić, czy uzyskano efekt. Jeśli tak, dowodzi to, że problem jest spowodowany temperaturą szlifowania. Możesz zacząć od tego warunku i zobaczyć, jak powinny być ustawione inne warunki.
Ogólnie rzecz biorąc, polega to na wykorzystaniu rozpraszania ciepła przez tarczę szlifierską oraz koordynacji innych metod rozpraszania ciepła, np. odpowiedniego doboru płynu obróbkowego; powinno to zapewnić lepsze rozpraszanie ciepła.
