Probleme und Lösungen beim Schleifen von Titanlegierungen
Titanlegierungen werden grob in drei Kategorien unterteilt: Titanlegierung, Titanlegierung und + Titanlegierung. Die am häufigsten verwendete Titanlegierungsspezifikation ist TC4 (Ti-6AI-4V), eine Titanlegierung mit einer + Phasenstruktur. Titanlegierungen zeichnen sich durch hohe Festigkeit, gute thermische Stabilität, hohe Hochtemperaturfestigkeit, hohe chemische Aktivität und geringe Wärmeleitfähigkeit aus. Je höher die Temperatur, desto höher die Härte. Titanlegierungen sind eines der am schwierigsten zu verarbeitenden Materialien. Beim Schleifen von Titanlegierungen wird normalerweise eine Partikelgröße von 36#-80# verwendet, die sehr schwer zu polieren ist und eine schlechte Schleifleistung aufweist.
1. Probleme beim Schleifen
1>Das Bindungsproblem der Schleifscheibe ist ernst
Während des Schleifvorgangs löst sich die Titanlegierung von der Oberfläche und bleibt an der Schleifscheibe haften. Beim anschließenden Schleifen löst sich die Klebefläche zusammen mit den Schleifkörnern von der Schleifscheibe, was zu erheblichen Schäden an der Schleifscheibe führt.
2>Das Werkstück ist anfällig für Verbrennungen, Verformungen und Risse
Aufgrund der Eigenschaften einer Titanlegierung gilt: Je höher die Temperatur, desto höher die Härte, desto mehr Schleifkraft ist erforderlich und desto höher ist die erzeugte Temperatur. Die auf das Werkstück übertragene Wärme kann nur schwer abgeleitet werden. Eine Überhitzung beschädigt die Titanlegierung, was leicht zu Verbrennungen, Verformungen und sogar Rissen am Werkstück führen kann.
2. Geeignete Schleifmittel
Da Titanlegierungen Nichteisenmetalle sind, eignen sie sich besser zum Schleifen mit Siliziumkarbid (SiC) oder grünem Siliziumkarbid (GreenSiC) oder superharten Diamantschleifmitteln (Diamant). Schleifscheiben aus grünem Siliziumkarbid und Siliziumkarbid haben weniger Haftung und es kommt weniger zu Verbrennungen und Rissen. Daher werden im Allgemeinen Schleifscheiben aus grünem Siliziumkarbid verwendet.
3. Lösung des Schleifproblems
Der Grund, warum die Schleifscheibe beim Schleifen von Titanlegierungen zum Verkleben neigt und das Werkstück zum Verbrennen, Verformen und Reißen neigt, liegt an der hohen Schleiftemperatur. Eine hohe Schleiftemperatur führt zu einer starken plastischen Verformung, die die Oberfläche des Werkstücks beschädigt, und das Schleifmittel und das Metall erzeugen durch physikalische oder chemische Adsorption einen Klebeeffekt. Die grundlegendste Lösung besteht darin, das Problem der Wärmeableitung zu lösen. Die gängige Praxis besteht darin, das Schleifverhältnis effektiv zu verbessern und mehr Abtrag bei möglichst geringem Schleifscheibenverlust zu erzielen.
Traditionelle Vorgehensweise: Durch Verlangsamen der Schleifscheibengeschwindigkeit wird die Schleiftemperatur gesenkt und ein besserer Schleifeffekt erzielt als durch Hochgeschwindigkeitsrotation. In diesem Fall wird jedoch aufgrund der langsamen Geschwindigkeit der Schleifscheibenverschleiß beschleunigt. Je länger und häufiger das Abrichten ist, desto geringer ist die Verarbeitungseffizienz, was sich auch auf die Verarbeitungskosten auswirkt und auch einen gewissen Einfluss auf die Plangenauigkeit/Maßgenauigkeit des Werkstücks hat. Daher ist dies nicht die beste Methode.
Ideale Vorgehensweise: Erzielen Sie eine gute Wärmeableitung unter Bedingungen konstanter Geschwindigkeit. Schleifen Sie mit der höchsten Geschwindigkeit, die die Schleifscheibe oder der Schleifer zulässt, und verwenden Sie die Schleifscheibe oder Schleifflüssigkeit oder die Verarbeitungsbedingungen, um eine bessere Wärmeableitung zu erzielen, und versuchen Sie, die Rotationsgeschwindigkeit der Schleifscheibe nicht zu verlieren, um die Kosten der Schleifscheibe nicht zu verschwenden. Daher wurde Titanlegierungs-Schleifflüssigkeit entwickelt. Die Anforderungen an Titanlegierungs-Schleifflüssigkeit bestehen neben dem Kühlen und Spülen vor allem darin, die Haftung und chemische Reaktion von Titan und Schleifpartikeln zu verhindern. Es wird empfohlen, eine wasserlösliche Schleifflüssigkeit zu verwenden, die verschiedene Hochdruckzusätze enthält.
Schleifflüssigkeit aus Titanlegierungen weist eine ausgezeichnete biologische Stabilität und Rostschutzleistung auf. Die längste Lebensdauer kann zwei Jahre überschreiten; sie weist eine gute Rostschutzleistung auf und reduziert den Verbrauch von Schneidflüssigkeit. Gleichzeitig enthält Schleifflüssigkeit aus Titanlegierungen keine schädlichen Substanzen wie Chlor, Nitrit, Phenol usw. Es ist eine umweltfreundliche Schleifflüssigkeit, die die Haut nicht reizt und die Gesundheit des Bedieners schützt. Wenn Sie die vorhandene Schleifscheibe verwenden möchten, um die Effizienz zu verbessern, können Sie versuchen, die Geschwindigkeit der Schleifscheibe zu verringern, um zu sehen, ob der Effekt erzielt wird. Wenn ja, beweist dies, dass das Problem durch die Schleiftemperatur verursacht wird. Sie können von dieser Bedingung ausgehen und sehen, wie andere Bedingungen eingestellt werden sollten.
Im Allgemeinen geht es darum, die Wärmeableitung der Schleifscheibe zu nutzen und diese mit anderen Wärmeableitungsmethoden abzustimmen, z. B. ob die Schneidflüssigkeit richtig abgestimmt ist. Dadurch wird eine bessere Wärmeableitung gewährleistet.
