钛合金在3C消费电子领域的加工挑战与对策-大连富泓机械有限公司

钛合金在3C消费电子领域的加工挑战与对策

在航空、航天、医疗等领域, 钛合金凭借其独特优势占据着重要地位, 近两年它在3C消费电子领域也开始崛起, 会应用于多款热销高端智能手机的机身以及结构件上。钛合金有着兼具轻巧、强度高还有质感佳的性能优势, 这有助于提升智能手机的外观设计, 并且能大幅降低机身重量, 它有望成为消费电子材料创新趋势。然而, 工程技术人员一直被钛合金难以加工的特性困扰着。

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钛合金加工难点

1. 温度呈现集中状态: 多数钛合金具备极低的导热系数, 其导热系数仅仅是钢材的七分之一, 是铝材的十六分之一, 是铜材的二十五分之一。所以, 在进行切削过程的时候, 所产生的热量不容易散发出去, 而是集中于切削的区域。刀尖的温度能够上升到一千摄氏度, 致使刀具迅速出现磨损、开裂的情况, 并且产生积屑, 使得刀具的寿命缩短。切削时的高温还对钛合金零件的表面完整性予以破坏, 让零件的几何精度有所降低, 并且引发加工硬化的现象, 极大程度地降低了其疲劳强度。

2. 钛合金存在着弹性变形, 其弹性模量是相对较低的, 就比如说TC4的弹性模量仅仅是这样, 它还远低于45钢以及常见不锈钢大约的数值, 在对钛合金进行加工时, 比较容易产生弹性变形, 特别是在加工薄壁或者环形零件的时候这一情况更为显著, 薄壁件于加工期间局部那种变形还超出了弹性范围, 进而产生塑性变形, 而且切削点所处材料的强度和硬度明显增加。

3. 亲和力表现突出: 钛合金具备相对不错的亲和力, 于车削以及钻孔进程当中容易形成那种长且连续的切屑, 这些切屑会缠绕刀具进而妨碍刀具发挥它的功能。当切削深度过大的时候容易导致出现粘刀、烧刀或者断裂的情况。

4. 振动, 钛合金于切削进程里展现的弹性成了致使振动的主要缘由,加工钛合金所引发的振动是钢的10倍；因切削热聚焦于切削部分, 故会生成锯齿形切屑, 进而致使切削功率出现波动。

钛合金难加工对策

1. 降温处理: 借助冷却液来让切削时产生的高温得以降低。一般而言, 那种不可溶解的油类冷却液适合应用于速度较低且负荷较重的切削作业当中, 而可溶解的切削冷却液则适用于速度较快的切削情况。除此之外还能够运用低温切削的方法, 像是把液氮（温度为零下一百八十摄氏度）或者液态二氧化碳（温度为零下七十六摄氏度）当作切削的液体来使用, 这样就能够有效地降低切削区域的热量, 提升加工表面的质量, 并且延长刀具的使用期限。

2. 挑选适宜的刀具, 选用恰当的切削刀具能够显著提高加工效率 , 保持切削刃的锐利可以降低切削力 , 采用抛光凹槽的磨削技术以及高正角的可转位刀片 , 有助于减轻切削压力 , 必要的时候使用涂层刀具以减少合金的粘性并破碎过长切屑。

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