TC4 titano lydinio lenkimo dalių apdorojimas: šių 4 pagrindinių taškų negalima praleisti.
Aviacijos ir kosmoso pramonėje TC4 titano lydinys (Ti-6Al-4V) yra labai mėgstamas dėl savo puikių stiprumo, lengvų savybių ir puikaus atsparumo korozijai, todėl jis yra populiarus didelio-tikslumo komponentų ir pagrindinių medicinos įrangos komponentų pasirinkimas. Tačiau ši „didelio našumo{9} medžiaga“ kelia daugybę lenkimo procesų iššūkių, dėl kurių gali kilti problemų, tokių kaip komponentų įtrūkimai, per didelis spyruoklinis atstumas arba nestandartinis matmenų tikslumas dėl netinkamo tvarkymo. Šiame straipsnyje, paremtame praktine pramonės patirtimi, bus nagrinėjami keturi pagrindiniai TC4 titano lydinio lenktų dalių apdorojimo aspektai, padedantys efektyviai sumažinti proceso riziką ir sukurti aukštos kokybės produktus, atitinkančius aukščiausios klasės taikomųjų programų poreikius!
1. Išankstinis pašildymas ir temperatūros valdymas: Tiksli temperatūros kontrolė yra „pirmasis žingsnis siekiant išvengti įtrūkimų“.
TC4 titano lydinys turi unikalią savybę:kambario temperatūroje jis pasižymi itin prastu plastiškumu ir beveik neabejotinai įskils, jei bus sulenktas žemoje temperatūroje. Todėl pašildymas prieš lenkimą yra esminis žingsnis, kurio negalima praleisti.
Įkaitinimo temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama 200-400 laipsnių diapazone. Jis neturi būti žemesnis nei 200 laipsnių (kitaip plastiškumas bus nepakankamas ir jis vis tiek bus lengvai įtrūkęs), taip pat neturėtų būti aukštesnis nei 500 laipsnių. Kai temperatūra viršija 500 laipsnių, TC4 titano lydinio grūdeliai greitai sutirštės, todėl labai pablogės mechaninės savybės, o vėlesnį apdorojimą bus sunku ištaisyti.
Norint užtikrinti vienodą ir kruopštų kaitinimą, rekomenduojama naudoti infraraudonųjų spindulių termometrą, kad būtų galima stebėti ruošinio temperatūrą realiu laiku viso proceso metu. Pavyzdžiui, apdorojant sulenktas dalis, tokias kaip orlaivio variklio kronšteinai, vietinis temperatūros skirtumas, viršijantis 10 laipsnių, gali kelti įtrūkimų pavojų ir jį reikia laiku sureguliuoti.
2.greičio ir slėgio valdymas: mažas greitis + tiksli kompensacija, kad būtų išvengta atšokimo ir problemų.
TC4 titano lydinys pasižymi „įtempimo senėjimo“ charakteristikomis, o tai reiškia, kad vidinis įtempis akimirksniu susikoncentruoja greito lenkimo metu, o tai lemia bet ką – nuo spyruoklės iki įtrūkimų. Šios problemos sprendimas yra „lėto“ ir „tikslaus“ lenkimo principai.
Lenkimo greitis turi būti „lėtas“, valdomas mažesniu arba lygu 5 mm/s greičiu, kaip tikslieji instrumentai, kad būtų galima atleisti vidinį įtempį ir užkirsti kelią įtempių koncentracijai.
Slėgis turi būti „tikslus“. Nepakankamas slėgis sukels stiprų ruošinio spyrį, dėl kurio reikės 10–15 % kompensacijos; per didelis slėgis sukels raukšles ir įtrūkimus posūkyje. Saugiausias būdas yra „bandomasis lenkimas“, kad būtų nustatyta optimali slėgio vertė prieš pradedant masinę gamybą. Pavyzdžiui, apdorojant sulenktas medicinines titano lydinio chirurgines žnyples, be atsparumo kompensavimo, gaminio atidarymo ir uždarymo kampas gali nukrypti daugiau nei 3 laipsniais, o tai neatitiks medicininės įrangos tikslumo standartų.
3. Pelėsių ir tepalo pasirinkimas: pasirinkus tinkamą partnerį sumažėja trintis ir užtikrinamas tikslumas.
TC4 titano lydinys turi didelį kietumą, kurio įprastos formos negali atlaikyti. Jis susidėvės po kelių lenkimų, todėl paskesnių ruošinių tikslumas bus netikslus; jei trintis tarp ruošinio ir formos nekontroliuojama, ji taip pat gali subraižyti paviršių ir sukelti sukibimą.
Sprendimai: Pirmiausia, pasirinkdami formą, pirmenybę teikite H13 karšto apdirbimo štampavimui,nes jis turi gerą atsparumą dilimui ir šiluminį stabilumą, gali atlaikyti didelius{0}}kietumo smūgius ir išlaiko tikslumą ilgai{1}}apdorojant.
Antra, prieš lenkdami ruošinio ir formos sąlyčio sritį patepkite titano lydinio -specifiniu aukštos- temperatūros tepalu (pvz., molibdeno{2}} pagrindu).Tai gali sumažinti atsparumą trinčiai, išvengti įbrėžimų ir sukibimo ir padaryti lenkimą sklandesnį.
4, tolesnis-apdorojimas ir kokybės tikrinimas: streso mažinimas ir kruopštus bandymas derinami siekiant užtikrinti, kad „paskutinė mylia“ būtų tinkama.
Lenkimas nėra proceso pabaiga,{0}}jei TC4 titano lydinio ruošinio liekamasis vidinis įtempis nėra pašalintas, vėliau naudojant jis gali deformuotis; o kokybės patikrinimas yra „paskutinė gynybos linija“, siekiant nustatyti, ar dalis atitinka standartus.
Atkaitinimas{0}}stresui yra būtinas:įdėkite ruošinį į šildymo įrenginį 550-600 laipsnių kampu ir palaikykite 1-2 valandas, kad visiškai pašalintumėte vidinį įtempimą. Pavyzdžiui, jei šis veiksmas praleistas medicininių implantų titano lydinio dalims, įtempių atsipalaidavimas po implantavimo gali sukelti deformaciją, o tai kelti pavojų.
Kokybės tikrinimui reikia griežtai tikrinti tris pagrindinius rodiklius:
Lenkimo kampo tolerancija turi būti kontroliuojama ± 1 laipsniu pagal GB/T 3621 standartą (pavyzdžiui, 0,5 laipsnio kampo skirtumas gali lemti aviacijos ir kosmoso jungčių surinkimo netikslumą).
Paviršiaus defektai turi būti tikrinami naudojant stiprią šviesą ir padidinamąjį stiklą, kad nebūtų įtrūkimų ir įlenkimų (šie defektai gali tapti įtempių koncentracijos taškais ir sutrumpinti tarnavimo laiką).
Mechaninių eksploatacinių savybių bandymai turi užtikrinti, kad tempiamasis stipris lenkimo taške išlaikytų daugiau nei 90 % pagrindinės medžiagos (pvz., jei tik 85 % išlaikoma orlaivių laikikliams, jie gali sulūžti esant dideliam aukščiui ir dideliam slėgiui).
