Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Technické novinky >> Zlepšení obrobitelnosti titanových slitin
Anotace
Simulace deformace segmentované třísky při obrábění titanové slitiny Ti6Al4V modifikované přísadou lanthanu

Zlepšení obrobitelnosti titanových slitin


18.07.2006
Přes všechny přednosti mají titanové slitiny jeden závažný nedostatek – obtížnou obrobitelnost a s ní spojené opotřebení nástrojů a dlouhé pracovní časy, které znemožňují větší automatizaci obráběcích procesů. Komplexní díly, jako jsou lopatková kola turbokompresorů z nejpoužívanější titanové slitiny Ti6Al4V, se obrábějí kolem 50 hodin a na obrábění připadá 50 % výrobních nákladů. Uvedené nevýhody odstraňují vynálezy ústavu Institut für Werkstoffe TU Braunschweig. Podstatou prvního je přísada lanthanu ke slitinám titanu, jíž vzniká krátká lámavá tříska, která snižuje řeznou sílu, ohřev nástroje a jeho opotřebení. Dalšího zvýšení obrobitelnosti se dosahuje druhým vynálezem, jenž spočívá v naplynění obrobku vodíkem před obráběním, čímž dochází ke „změknutí“ a zlepšení obrobitelnosti při vysokorychlostním obrábění až o 50 %. Po obrobení se obrobek odplyní a jeho vlastnosti se vrátí do původního stavu. Původce vynálezu IfW TU Braunschweig uzavřel licenční dohodu na využití patentu s výrobcem titanových slitin GfE Metalle und Materialien v Norimberku. Podle dohody budou z vytaveného 80kg bloku modifikované slitiny vyrobena první kola u výrobců leteckých motorů.
Pro postižení možných vlivů na zlepšení obrobitelnosti bylo použito modelování procesu obrábění metodou konečných prvků (FEM). Metoda využívající dvourozměrného modelu v programu ABAQUS umožnila vytvoření zvláště jemné sítě pro modelování vzniku článkovité (segmentované) třísky a její plastické deformace ve střihové zóně. Pro simulaci byla zvolena řezná rychlost 1200 m.min-1 a hloubka řezu 0,035 mm. Simulace potvrdila dobrou shodu s výsledky experimentů.








Nomenklatura

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: