Sind flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung von Titanlegierungen geeignet?

Titanlegierungen sind für ihre außergewöhnlichen Eigenschaften bekannt, wie z. B. ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute Hitzebeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie äußerst gefragt. Allerdings kann die Bearbeitung von Titanlegierungen aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit, hohen chemischen Reaktivität und Neigung zur Kaltverfestigung äußerst anspruchsvoll sein. Als Lieferant von flachen Hartmetall-Schneidwerkzeugen werde ich oft gefragt, ob unsere flachen Hartmetall-Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung von Titanlegierungen geeignet sind. In diesem Blog werde ich mich mit diesem Thema befassen und eine umfassende Analyse liefern.

Eigenschaften von Titanlegierungen bei der Bearbeitung

Bevor wir die Eignung flacher Hartmetall-Schneidwerkzeuge diskutieren, ist es wichtig, die einzigartigen Bearbeitungseigenschaften von Titanlegierungen zu verstehen.

Erstens haben Titanlegierungen eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Dies bedeutet, dass bei der Bearbeitung eine große Wärmemenge an der Schneidkante konzentriert wird und nicht über das Werkstück oder die Späne abgeleitet wird. Die erhöhte Temperatur an der Schneidkante kann zu einem schnellen Werkzeugverschleiß führen, einschließlich Freiflächenverschleiß, Kolkverschleiß und Kantenausbrüchen.

Zweitens sind Titanlegierungen bei hohen Temperaturen chemisch hochreaktiv. Sie können mit den Werkstoffen des Schneidwerkzeugs reagieren und zu Adhäsions- und Diffusionsverschleiß führen. Beispielsweise können die Titanatome in die Werkzeugmatrix diffundieren, wodurch die Werkzeugstruktur geschwächt und die Schneidleistung verringert wird.

Drittens neigen Titanlegierungen dazu, sich während der Bearbeitung schnell zu verformen und auszuhärten. Wenn das Schneidwerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt kommt, härtet die Oberflächenschicht der Titanlegierung aus, wodurch die Schnittkraft erhöht und der Werkzeugverschleiß weiter gefördert wird.

Vorteile flacher Hartmetall-Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung von Titanlegierungen

Hartmetall ist aufgrund seiner hohen Härte, Verschleißfestigkeit und guten thermischen Eigenschaften ein beliebtes Material für Schneidwerkzeuge. Flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge bieten bei der Bearbeitung von Titanlegierungen mehrere Vorteile:

1. Hohe Härte: Hartmetall hat eine sehr hohe Härte, typischerweise etwa 89–93 HRA (Rockwell-A-Skala). Durch diese Härte behalten die flachen Hartmetall-Schneidwerkzeuge ihre Schneidkantenschärfe auch bei der Bearbeitung zäher Titanlegierungen. Zum Beispiel unsereHartmetall-Schaftfräserwerden aus hochwertigen Hartmetallwerkstoffen hergestellt, die den hochbeanspruchten Schnittbedingungen von Titanlegierungen effektiv standhalten.
2. Verschleißfestigkeit: Die Verschleißfestigkeit von Hartmetall ist entscheidend für die Bearbeitung von Titanlegierungen. Da Titanlegierungen einen erheblichen Werkzeugverschleiß verursachen, kann ein Schneidwerkzeug mit guter Verschleißfestigkeit eine längere Standzeit haben. Unsere flachen Hartmetall-Schneidwerkzeuge sind mit fortschrittlichen Beschichtungstechnologien wie der TiAlN-Beschichtung (Titan-Aluminium-Nitrid) ausgestattet, die ihre Verschleißfestigkeit weiter erhöht. Diese Beschichtung fungiert als Barriere und verringert die Reibung und Haftung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück aus Titanlegierung.
3. Gute thermische Stabilität: Hartmetall-Schneidwerkzeuge haben eine relativ gute thermische Stabilität. Sie können den hohen Temperaturen, die während des Bearbeitungsprozesses entstehen, ohne nennenswerten Härteverlust standhalten. Dies ist wegen der hohen Wärmekonzentration an der Schneidkante für die Bearbeitung von Titanlegierungen wichtig. Die Fähigkeit der flachen Hartmetall-Schneidwerkzeuge, ihre mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen beizubehalten, gewährleistet eine gleichbleibende Schneidleistung.

Spezifische flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge für Titanlegierungen

Wir bieten eine Reihe flacher Hartmetall-Schneidwerkzeuge an, die für die Bearbeitung von Titanlegierungen geeignet sind.

55HRC 4-schneidiger Flachschaftfräser

Unser55HRC 4-schneidiger Flachschaftfräserist speziell für die Präzisionsbearbeitung von Titanlegierungen konzipiert. Das 4-schneidige Design sorgt für ein gutes Gleichgewicht zwischen Spanabfuhr und Schneidkantenfestigkeit. Dank der hohen Härte von 55 HRC kann der Schaftfräser die zähen Titanlegierungsmaterialien effektiv durchtrennen. Die scharfen Schneidkanten können feine Oberflächengüten erzeugen, die in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt häufig für die Herstellung hochpräziser Komponenten erforderlich sind.

45HRC 4-schneidiger Flachschaftfräser

Der45HRC 4-schneidiger Flachschaftfräserist auch eine gute Wahl für die Bearbeitung von Titanlegierungen. Obwohl er im Vergleich zum 55HRC-Schaftfräser eine etwas geringere Härte aufweist, bietet er eine bessere Flexibilität und Schlagfestigkeit. Dadurch eignet es sich für grobe Bearbeitungsvorgänge, bei denen ein Materialabtrag mit hoher Geschwindigkeit erforderlich ist. Das 4-schneidige Design trägt zur effizienten Spanabfuhr bei, verhindert Spanverstopfungen und verringert das Risiko eines Werkzeugbruchs.

Bearbeitungsparameter und Überlegungen

Bei der Bearbeitung von Titanlegierungen mit flachen Hartmetall-Schneidwerkzeugen sind die richtigen Bearbeitungsparameter entscheidend für die Erzielung guter Ergebnisse.

1. Schnittgeschwindigkeit: Bei der Bearbeitung von Titanlegierungen mit flachen Hartmetall-Schneidwerkzeugen wird eine relativ niedrige Schnittgeschwindigkeit empfohlen. Eine hohe Schnittgeschwindigkeit kann übermäßige Hitze erzeugen, was zu einem schnellen Werkzeugverschleiß führt. Im Allgemeinen sollte die Schnittgeschwindigkeit je nach Titanlegierung und Schneidwerkzeuggeometrie im Bereich von 20 bis 60 m/min liegen.
2. Vorschubgeschwindigkeit: Die Vorschubgeschwindigkeit sollte sorgfältig ausgewählt werden, um die Materialabtragsrate und die Werkzeugstandzeit in Einklang zu bringen. Eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit kann zu übermäßigen Schnittkräften und vorzeitigem Werkzeugverschleiß führen, während eine zu niedrige Vorschubgeschwindigkeit zu einer schlechten Produktivität führen kann. Für flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung von Titanlegierungen wird üblicherweise eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05 - 0,2 mm/Zahn verwendet.
3. Schnitttiefe: Die Schnitttiefe sollte optimiert werden, um eine effiziente Bearbeitung zu gewährleisten. Für die Grobbearbeitung kann eine größere Schnitttiefe verwendet werden, diese sollte jedoch die empfohlene Grenze des Schneidwerkzeugs nicht überschreiten. Im Allgemeinen ist eine Schnitttiefe von 0,5 – 2 mm für flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung von Titanlegierungen geeignet.

Neben den Bearbeitungsparametern ist auch die richtige Anwendung des Kühlmittels von entscheidender Bedeutung. Kühlmittel kann dazu beitragen, die Temperatur an der Schneidkante zu senken, Späne wegzuspülen und ein Anhaften zwischen Werkzeug und Werkstück zu verhindern. Wasserlösliche Kühlmittel werden üblicherweise für die Bearbeitung von Titanlegierungen mit flachen Hartmetall-Schneidwerkzeugen verwendet.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass flache Hartmetall-Schneidwerkzeuge durchaus für die Bearbeitung von Titanlegierungen geeignet sind. Aufgrund ihrer hohen Härte, Verschleißfestigkeit und guten thermischen Stabilität sind sie bestens für die Herausforderungen gerüstet, die Titanlegierungen bei der Bearbeitung mit sich bringen. Unser Unternehmen bietet eine Vielzahl flacher Hartmetall-Schneidwerkzeuge an, wie z55HRC 4-schneidiger FlachschaftfräserUnd45HRC 4-schneidiger Flachschaftfräser, die für die Bearbeitung von Titanlegierungen entwickelt und optimiert wurden.

Wenn Sie auf der Suche nach hochwertigen flachen Hartmetall-Schneidwerkzeugen für die Bearbeitung von Titanlegierungen sind, sind wir hier, um Ihnen die besten Lösungen zu bieten. Ob Sie maßgeschneiderte Werkzeuge oder Standardprodukte benötigen, unser erfahrenes Team kann Ihnen helfen. Kontaktieren Sie uns gerne für ein ausführliches Gespräch über Ihre Bearbeitungsanforderungen und wie unsere Werkzeuge Ihre Anforderungen erfüllen können.

Referenzen

• Trent, EM, & Wright, PK (2000). Metallschneiden. Butterworth-Heinemann.
• Astakhov, Vizepräsident (2006). Grundlagen der Metallbearbeitung. CRC-Presse.
• König, W. & Aurich, JC (2010). Fertigungstechnik: Band 1: Bearbeitung. Springer.