Titan'Zaradi slabe toplotne prevodnosti in visoke kemične reaktivnosti je nagnjen k površinskim napakam medCNC obdelava. Čeprav sta geometrija orodja in rezalni parametri dobro preučena, optimizacija hladilne tekočine v industrijski praksi še vedno ni dovolj izkoriščena. Ta študija (izvedena leta 2025) odpravlja to vrzel s kvantificiranjem, kako ciljno usmerjeno dovajanje hladilne tekočine izboljša kakovost končne obdelave, ne da bi pri tem ogrozila prepustnost.
Metodologija
1. Eksperimentalna zasnova
●Material:Palice Ti-6Al-4V (Ø50 mm)
●Oprema:5-osni CNC s hladilno tekočino skozi orodje (območje tlaka: 20–100 barov)
●Sledene metrike:
Hrapavost površine (Ra) s kontaktnim profilometrom
Obraba boka orodja s slikanjem z USB mikroskopom
Temperatura rezalnega območja (termalna kamera FLIR)
2. Kontrole ponovljivosti
● Tri ponovitve testa na nabor parametrov
● Vložki orodja zamenjani po vsakem poskusu
●Temperatura okolice stabilizirana pri 22 °C ±1 °C
Rezultati in analiza
1. Tlak hladilne tekočine v primerjavi s površinsko obdelavo
●Tlak (bari):20 50 80
●Povprečno Ra (μm) :3,2 2,1 1,4
●Obraba orodja (mm):0,28 0,19 0,12
Visokotlačno hladilno sredstvo (80 barov) je zmanjšalo Ra za 56 % v primerjavi z izhodiščno vrednostjo (20 barov).
2. Učinki pozicioniranja šobe
Kotne šobe (15° proti konici orodja) so bile boljše od radialnih nastavitev za:
● Zmanjšanje akumulacije toplote za 27 % (toplotni podatki)
●Podaljšanje življenjske dobe orodja za 30 % (meritve obrabe)
Razprava
1. Ključni mehanizmi
●Evakuacija odrezkov:Visokotlačni hladilni tok lomi dolge odrezke in preprečuje ponovno rezanje.
●Termični nadzor:Lokalizirano hlajenje zmanjša deformacijo obdelovanca.
2. Praktične omejitve
● Zahteva spremenjene CNC nastavitve (najmanjša zmogljivost črpalke 50 barov)
● Ni stroškovno učinkovito za proizvodnjo majhnih količin
Zaključek
Optimizacija tlaka hladilne tekočine in poravnave šob znatno izboljša površinsko obdelavo titana. Proizvajalci bi morali dati prednost:
●Nadgradnja hladilnih sistemov na ≥80 barov
● Izvajanje poskusov pozicioniranja šob za specifična orodja
Nadaljnje raziskave bi morale raziskati hibridno hlajenje (npr. kriogeno + MQL) za težko obdelovalne zlitine.
Čas objave: 1. avg. 2025
