Paramètres clés et stratégies d'optimisation pour le processus de sciage des alliages de titane - Actualités

Alliages de titanesont de plus en plus utilisés dans les composants structurels aérospatiaux, les pièces de moteurs aérospatiaux et les nouveaux équipements énergétiques en raison de leur résistance spécifique élevée, de leur forte résistance à la chaleur et de leur excellente résistance à la corrosion. Cependant, les alliages de titane ont une faible conductivité thermique (environ 7 W/(m·K)), un faible module d'élasticité et une réactivité chimique élevée, ce qui peut facilement entraîner des problèmes tels qu'une température de coupe concentrée, une adhérence des copeaux aux dents de scie et une usure accélérée de la lame de scie pendant le sciage. Définir correctement les paramètres de sciage est essentiel pour équilibrer la qualité et l’efficacité du traitement.

I. Paramètres de base du processus et principes de définition

1. Vitesse de la scie à ruban La vitesse de la scie à ruban pour la coupe des alliages de titane est généralement réglée entre 15 et 30 m/min. La sélection de la vitesse nécessite une réflexion approfondie :

• Qualité du matériau : Le titane pur (GR2) a une conductivité thermique relativement bonne, la limite supérieure peut donc être sélectionnée ; L'alliage de titane de type + (GR5) a une résistance élevée et une mauvaise conductivité thermique, il doit donc être réduit à 15 ~ 20 m/min.

• État de traitement thermique : l'état de solution-traité et vieilli a une dureté plus élevée que l'état recuit, la vitesse linéaire doit donc être réduite de 10 à 15 %.

• Rigidité de la scie à ruban : Pour les équipements à faible rigidité, la vitesse doit être encore réduite pour éviter les vibrations. Principe de base : une vitesse trop faible affecte l'efficacité, tandis qu'une vitesse trop élevée entraînera une forte augmentation de la température de coupe, aggravant l'adhérence des copeaux et l'usure par oxydation de la pointe des dents. Il est recommandé d'utiliser la couleur des copeaux pendant les tests de coupe comme référence-le blanc argenté est normal, le bleu clair indique que la vitesse est trop élevée et le bleu foncé ou le noir indique que la vitesse est sérieusement trop élevée.

2. Vitesse d'avance La vitesse d'avance détermine l'avance par dent, ce qui affecte directement la charge de la pointe de la dent et l'état d'évacuation des copeaux. La plage d’avance recommandée pour le sciage des alliages de titane est de 30 à 80 mm/min.

• Pour les barres ou les plaques épaisses : utilisez la limite médiane inférieure-de l'avance pour éviter une coupe en biais.

• Pour les tubes à paroi mince-ou les profilés à petite section- : l'avance peut être augmentée de manière appropriée, mais l'usure des pointes de dents doit être surveillée. • Critères de jugement : Lors d'un sciage normal, les copeaux sont courts et recourbés. S'ils sont poudreux, cela indique que l'alimentation est trop petite et que les pointes des dents grattent plutôt que coupent ; s'il s'agit de longues boucles continues accompagnées de vibrations, cela indique que l'alimentation est trop importante.

3. Contrôle du liquide de refroidissement et de la concentration Le sciage d'un alliage de titane nécessite suffisamment de liquide de refroidissement, principalement pour le refroidissement, la lubrification et l'élimination des copeaux. Solutions recommandées :

• Émulsion à base d'eau- : concentration contrôlée entre 5 % et 8 %, adaptée aux lames de scie bimétalliques ordinaires ;

• Pour les lames de scie au carbure coupant des matériaux difficiles-à-usiner tels que le GR5 : il est recommandé d'augmenter la concentration à 10 % ~ 12 % pour améliorer les performances de lubrification extrême pression.

• La direction de pulvérisation du liquide de refroidissement doit être alignée avec le point d'entrée de la scie et le débit ne doit pas être inférieur à 20 L/min pour garantir que les copeaux soient rapidement retirés des rainures des dents et éviter une coupe secondaire.

4. Sélection de la lame de scie : Le choix de la lame de scie affecte directement la durée de vie et la qualité de coupe :

• Titane pur (GR1, GR2) : utilisez des lames de scie à ruban bimétalliques avec des pointes en acier rapide au cobalt M42-. Des dents à pas variable sont recommandées pour réduire la résonance.

• Alliage de titane (GR5, TC4, TA19) : des lames de scie à ruban à pointe en carbure-sont recommandées. Leur dureté rouge peut atteindre plus de 800 degrés, résistant efficacement à l'usure à haute température lors du sciage des alliages de titane. Les profils de dents fendues sont préférables pour l'élimination des copeaux.

• Le nombre de dents doit suivre le principe « au moins 3 dents en engagement simultané » pour éviter une surcharge-d'une seule dent.

5. Profondeur de coupe (avance) : lors du sciage d'ébauches en alliage de titane de grande section-, la profondeur de chaque coupe ne doit pas être trop grande. Une vitesse d'avance radiale de 0,02 à 0,05 mm/dent est recommandée. Le sciage profond peut facilement conduire à :

• Une augmentation de la force de coupe, provoquant le déplacement de la pièce ou le desserrage de la pince ;

• Torsion de la lame de scie, provoquant des coupes en biais ;

• Mauvaise évacuation des copeaux dans les rainures des dents, ce qui accélère la casse des dents de scie.

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