Почему стоимость обработки титановых сплавов на станке с ЧПУ настолько высока? - Блог

В таких областях, как аэрокосмическая промышленность, медицинские имплантаты, высокотехнологичное-оборудование и энергетическая герметизация, титановые сплавы уже давно считаются «необходимыми высокоэффективными-материалами». Однако многие менеджеры по закупкам, процессам и производству разделяют одни и те же опасения:детали из титанового сплаваявляются дорогими, медленными в обработке, требуют дорогостоящих режущих инструментов и их трудно контролировать с точки зрения производительности, что часто приводит к затратам, превышающим бюджет.

I. Для начала давайте разберемся: Почему обработка титановых сплавов такая «дорогая»? Дело не в том, что оборудование неадекватно или что станки не хотят работать быстрее-просто с материалом по своей природе трудно работать. 1. Плохая теплопроводность → «пригорание» режущей кромки, вызывающее стремительный износ инструмента • Теплопроводность ≈ 1/15 от теплопроводности алюминиевого сплава, 1/7 от теплопроводности углеродистой стали • Более 80% тепла при резании концентрируется на режущей кромке, при этом температура резко возрастает до 800–1000 градусов • Скорость износа инструмента ≈ в 5 раз выше, чем при обработке алюминиевых сплавов; Стандартные инструменты скалываются, тускнеют или теряют покрытие всего за несколько проходов2. Низкий модуль упругости → Деформируется при зажатии; инструмент поддается во время резания. • Модуль упругости составляет примерно 1/2 модуля упругости стали. • Тонкие-детали с тонкими стенками и глубокими- канавками очень склонны к отклонению инструмента и вибрации. • Обработка возможна только на низких скоростях, с небольшой подачей и неглубоким резом, что значительно увеличивает время обработки детали №3. Высокая химическая активность → «прилипание инструмента» при высоких температурах, что приводит к постепенному ухудшению качества поверхности. • Реагирует с материалом инструмента при высоких температурах, образуя наросты на кромках. • Царапает поверхность, снижает точность и ускоряет скалывание. • Чем сильнее прилипает, тем медленнее процесс; чем медленнее, тем выше стоимость, создавая порочный круг. Проще говоря: титановые сплавы «не трудно резать»; их «трудно обрабатывать стабильно, трудно обрабатывать быстро и трудно обрабатывать эффективно».

2. Реальный способ сократить расходы: не снижение цен, а оптимизация процессов. Многие компании начинают со снижения цен за единицу продукции, но в конечном итоге либо сокращают расходы, либо не соблюдают сроки поставки.

Надежное снижение затрат предполагает повышение эффективности, сокращение количества инструментов и минимизацию отходов-при сохранении точности и производительности.. 1. Программирование и оптимизация траектории: исключение ненужных перемещений • Используйте программирование на основе моделирования- для сложных поверхностей и внутренних канавок, чтобы избежать столкновений и заранее свести к минимуму холостой ход. • Обработка изнутри наружу, от черновой до чистовой обработки; объединить несколько операций в одну установку. • Уменьшите доработку и увеличьте выход-прохода с первого прохода, что приведет к значительному снижению скрытых затрат. 2. Параметры резания + управление инструментом: максимально эффективно используйте свои инструменты • Придерживайтесь небольшой глубины резания, соответствующих скоростей подачи и высокого -внутреннего охлаждения-контроля температуры, чтобы продлить срок службы инструмента. • Выбирайте твердосплавные инструменты с высоко-износостойкими- покрытиями; избегайте переутомления стандартными инструментами. • Ведите журнал срока службы инструмента; заменяйте инструменты по истечении срока годности-не рискуйте удачей и не рискуйте сломать инструмент или потерять его3. Крепления и приспособления: решение проблемы «деформация и вибрация». • Используйте специальные оправки, вспомогательные опоры и посадки с малым-зазором для тонкостенных-деталей. • Увеличьте жесткость зажима, чтобы уменьшить отклонение инструмента и следы вибрации. • Чем меньше операций зажима, тем выше стабильность точности и короче время цикла.

ODM Precision Titanium Alloy Flow Guide Base Titanium CNC parts