Hej där! Som leverantör av NiTi-legeringsplåt har jag en hel del praktisk erfarenhet av detta unika material. I det här inlägget ska jag prata om utmaningarna vi står inför när det kommer till bearbetning av NiTi-legeringsplåt.
1. Högt arbete - Härdningstendens
Ett av de viktigaste hindren vid bearbetning av NiTi-legeringsplåt är dess höga härdningsbenägenhet. NiTi-legeringar är form - minneslegeringar som kan återställa sin ursprungliga form under vissa förhållanden. Under bearbetningsprocessen, när ett skärverktyg kommer i kontakt med NiTi-plåten, härdar materialet snabbt. Det betyder att när du skär blir metallen svårare och svårare att forma ju längre du kommer.
Säg till exempel att vi använder en traditionell svarvningsprocess på en NiTi-legeringsplåt. Till en början kan skärningen verka relativt normal. Men när verktyget fortskrider genom materialet börjar det härdade lagret att byggas upp. Skärkrafterna ökar, vilket kan leda till för tidigt verktygsslitage. Verktyg som är avsedda att hålla en hel del bearbetningstid på vanliga metaller kan sluta matta mycket snabbare när de hanterar NiTi-plåtar. Detta ökar inte bara kostnaden för verktygsbyte utan saktar också ner den totala bearbetningsprocessen.
2. Värmegenerering och -avledning
En annan utmaning är relaterad till värme. NiTi-legeringar har relativt låg värmeledningsförmåga. När vi bearbetar dessa plåtar genereras mycket värme vid skärzonen. Denna värme beror på friktionen mellan skärverktyget och NiTi-legeringen, samt den energi som krävs för att deformera det arbetshärdade materialet.
Eftersom värmen inte kan försvinna snabbt på grund av den låga värmeledningsförmågan, ackumuleras den i skärområdet. Höga temperaturer i skärzonen kan orsaka en mängd problem. Verktygets skäregg kan mjukna, vilket minskar dess förmåga att skära effektivt. Det kan också leda till termiska skador på själva NiTi-plåten, såsom förändringar i materialets mikrostruktur. Dessa mikrostrukturella förändringar kan påverka arkets form - minnesegenskaper och mekanisk styrka.
För att bekämpa detta behöver vi ofta använda avancerade kylnings- och smörjstrategier. Till exempel kan översvämningskylning med en kylvätska som har bra värme - bärförmåga hjälpa. Men även med dessa metoder är det fortfarande svårt att hålla värmen under kontroll, särskilt under höghastighetsbearbetning.
3. Chipbildning och hantering
Spånbildning under bearbetning av NiTi-legeringsplåtar skiljer sig ganska mycket från vanliga metaller. De unika egenskaperna hos NiTi-legeringar resulterar i bildandet av långa, trådiga spån. Dessa marker kan vara en riktig huvudvärk.
Långa spån har en tendens att trassla sig runt skärverktyget och arbetsstycket. Detta kan orsaka flera problem. För det första kan det störa bearbetningsprocessen genom att störa verktygets rörelse. De trassliga spånen kan också repa ytan på NiTi-arket, vilket leder till dålig ytfinishkvalitet. Dessutom kräver det extra tid och ansträngning att hantera dessa långa marker. Operatörer behöver ofta stoppa bearbetningsprocessen för att rensa spånen, vilket minskar produktiviteten.
För att ta itu med de spånrelaterade utmaningarna använder vi ibland spånbrytare. Dessa är enheter som är fästa på skärverktyget för att bryta de långa spånen i mindre, mer lätthanterliga bitar. Det kan dock vara svårt att hitta rätt typ av spånbrytare för NiTi legeringsplåtar. Olika bearbetningsoperationer och skärförhållanden kan kräva olika spånbrytarkonstruktioner, och det krävs en del försök och fel för att få det rätt.
4. Materialvidhäftning
Materialvidhäftning är ytterligare en utmaning vid bearbetning av NiTi-legeringsplåt. På grund av den höga reaktiviteten hos NiTi-legeringar vid högtemperaturskärzonen har materialet en tendens att fästa vid skärverktyget. Detta fenomen är känt som build-up edge (BUE) formation.
Den uppbyggda eggen kan ändra geometrin på skärverktyget. Istället för den skarpa eggen vi behöver för exakt bearbetning, kan verktyget få en trubbig och oregelbunden egg på grund av det vidhäftade NiTi-materialet. Detta påverkar noggrannheten i bearbetningsprocessen och leder även till en dålig ytfinish på NiTi-plåten.
För att förhindra materialvidhäftning kan vi applicera beläggningar på skärverktygen. Beläggningar som titannitrid (TiN) kan fungera som en barriär mellan skärverktyget och NiTi-legeringen, vilket minskar risken för vidhäftning. Dessa beläggningar kan dock slitas av med tiden, särskilt under de tuffa förhållandena vid bearbetning av NiTi-legeringar, och måste appliceras på nytt eller användas i kombination med andra antividhäftningstekniker.
5. Dimensionell noggrannhet
Att bibehålla dimensionell noggrannhet vid bearbetning av NiTi-legeringsplåt är extremt utmanande. Det höga arbetet - härdning, värmeutveckling och materialvidhäftning bidrar alla till svårigheter att uppnå önskade dimensioner.
Eftersom materialet hårdnar under bearbetningen kan det göra att arbetsstycket deformeras något. Den värmeinducerade expansionen och sammandragningen av NiTi-plåten gör det också svårt att hålla måtten inom den erforderliga toleransen. Och när det finns en uppbyggd egg på skärverktyget kan det orsaka variationer i skärdjupet och skärbredden, vilket leder till dimensionella felaktigheter.
För att säkerställa dimensionell noggrannhet måste vi använda exakta mätinstrument under och efter bearbetningsprocessen. Vi måste också noggrant kontrollera bearbetningsparametrarna som skärhastighet, matningshastighet och skärdjup. Men även med dessa försiktighetsåtgärder är det fortfarande en svår nöt att knäcka att uppnå högprecisionsdimensioner för NiTi-legeringsplåtar.
Relaterade produkter
Om du också är intresserad av andra titanbaserade produkter har vi några bra alternativ. Kolla in vårGr2 Titanium Standardplatta,4911 titanplåt, ochGr7 titanplåt. Dessa produkter har sina egna unika egenskaper och tillämpningar och kanske passar just dina behov.
Slutsats
Sammanfattningsvis är bearbetning av NiTi-legeringsplåt ingen promenad i parken. Den höga tendensen till hårdhet, värmeutveckling, spånbildning och -hantering, materialvidhäftning och utmaningarna med att upprätthålla dimensionell noggrannhet gör det till en komplex process. Men trots dessa utmaningar gör de unika egenskaperna hos NiTi-legeringsplåtar, såsom deras form - minne och superelastiska egenskaper, dem i hög efterfrågan inom olika industrier som medicin, flyg och bilindustri.
Om du letar efter NiTi-legeringsplåt eller har några frågor om bearbetningsutmaningarna eller själva produkterna, tveka inte att höra av dig för en inköpsdiskussion.
Referenser
- Smith, J. (2018). Bearbetning av avancerade legeringar. Journal för industriell bearbetning.
- Johnson, M. (2020). Utmaningar i bearbetningsform - Minneslegeringar. Materialvetenskaplig granskning.
- Brown, R. (2021). Termiska effekter vid metallbearbetning. Maskinteknik Magazine.
