Analyse du processus de meulage des alliages de titane

Alliage de titanepossède des propriétés physiques et chimiques particulières, entraînant de grandes difficultés de meulage, notamment une accumulation facile de chaleur, une brûlure de surface, un chargement des roues et des vibrations de la pièce, qui affectent sérieusement la précision de l'usinage, la qualité de la surface et l'efficacité de la production.

 

 

 

(1) Sensibilité thermique extrême

En raison de la faible conductivité thermique des alliages de titane, la chaleur de meulage a tendance à s'accumuler, provoquant une brûlure, une oxydation et une déformation thermique de la surface. Cela nuit gravement à la précision des pièces, en particulier pour les composants minces et petits.

 

(2) Rigidité insuffisante

Les alliages de titane ont un faible module élastique. Les pièces avec un rapport longueur-/-diamètre élevé souffrent d'une mauvaise rigidité et sont faciles à brouter pendant le meulage. Cela peut entraîner des défauts de surface, une précision-hors de tolérance- et un faible taux de réussite.

 

(3) Activité chimique élevée

Les alliages de titane réagissent facilement avec les meules et les copeaux ont tendance à adhérer et à obstruer la meule. Ils peuvent former un cercle vicieux qui aggrave l’usure et détériore la qualité de la surface.

 

(4) Difficile-de-contrôler la micro-précision

Les alliages de titane sont sujets au retour élastique après meulage et à l'écaillage des bords sous une dureté élevée. La chaleur de meulage produit également des couches de refonte et des microfissures, réduisant ainsi la durée de vie et la fiabilité des pièces.

 

 

(1) Processus de pré-traitement

Recuit sphéroïdisant dans la zone sous vide

Empêche l'oxydation des alliages de titane sous vide poussé. Grâce à trois -étapes de chauffage, de maintien et de refroidissement lent, les microstructures grossières sont raffinées en microstructures sphériques. Après traitement, la dureté du Gr5 est réduite à moins de 210 HBW avec un raffinement évident du grain, l'usure des meules est réduite de 25 % et l'usinabilité est grandement améliorée.

 

Traitement thermique de renforcement

Pour les pièces résistantes à l'usure, un traitement solution + vieillissement est adopté pour dissoudre les éléments d'alliage et précipiter les phases de renforcement, augmentant ainsi la dureté du Gr5 tout en maintenant une bonne ténacité.

 

Tournage d'ébauche de précision pour le formage

Des tours spéciaux et des outils PCD sont utilisés pour le tournage de précision. Les paramètres de coupe sont strictement contrôlés avec une lubrification minimale et une tolérance de meulage raisonnable est réservée pour garantir une cylindricité et une rectitude élevées des pièces.

 

Double dépistage CND

Des tests par ultrasons et ressuage sont appliqués pour détecter de manière exhaustive les minuscules défauts internes et de surface, éliminant les pièces non qualifiées pour empêcher les pièces défectueuses d'entrer dans le processus de meulage.

 

(2) Processus de meulage de noyaux

Meulage de précision conventionnel

Convient aux pièces en alliage de titane avec une précision générale. Des meules à revêtement CBN ou diamant-avec un grain de 80 à 150 sont sélectionnées. Les paramètres adoptent une vitesse de roue élevée, une faible profondeur de coupe et une vitesse d'avance moyenne pour contrôler l'accumulation de chaleur et la combustion, équilibrant ainsi la qualité et l'efficacité de la surface.

 

Broyage assisté par ultrasons-

Les vibrations ultrasoniques de 20 à 40 kHz réduisent la force de meulage de plus de 30 %, suppriment les vibrations et réduisent la charge sur les meules. Il convient aux pièces en alliage de titane facilement déformables telles que les arbres minces et les composants à parois minces -, avec un effet d'amortissement des vibrations remarquable sur Gr5.

 

Meulage assisté-par laser

Préchauffe les pièces avec un laser de 400 à 500 degrés pour améliorer le taux d'enlèvement de matière et réduire l'usure des meules, applicable pour l'usinage à haute-efficacité de pièces en alliage de titane à haute-résistance et à grande-surépaisseur.

 

Broyage électrochimique

Combine le meulage électrolytique et mécanique, réduisant la force de meulage et éliminant l'écrouissage. Il peut atteindre une rugosité de surface Ra de 0,4 μm pour les alliages de titane aérospatiaux, répondant ainsi aux exigences d'usinage de haute-précision.

 

Meulage adaptatif à bande abrasive

Les bandes abrasives flexibles s'adaptent aux surfaces courbes complexes. Avec la CNC et les robots, l'erreur de forme de surface peut être contrôlée à 0,05 mm près, améliorant ainsi la précision d'environ 40 % par rapport aux méthodes traditionnelles. Convient aux pièces telles que les lames et les peaux.

 

(3) Systèmes de refroidissement et de lubrification

Refroidissement par air froid à basse-température

Adopte un flux d'air froid à haute pression de -5 degrés, contrôlant l'erreur de déformation thermique du meulage de l'alliage de titane dans une plage inférieure ou égale à 0,003 mm. Cette technologie a été appliquée dans les broyeurs JUNKERS en Allemagne pour résoudre l'accumulation de chaleur.

 

Lubrification en quantité minimale Technologie

Un mélange d'huile de coupe de qualité aéronautique et d'air comprimé est pulvérisé pour remplacer de grandes quantités de liquide de coupe, réduisant ainsi la consommation de liquide de refroidissement de 90 %. Il est respectueux de l'environnement et supprime efficacement l'adhérence, principalement utilisé dans le meulage de précision et les surfaces courbes des alliages de titane.

 

Refroidissement par émulsion

Convient au meulage conventionnel. Il évacue la chaleur et réduit l’usure des roues grâce au refroidissement et à la lubrification. La température et la concentration doivent être contrôlées pendant l'utilisation pour éviter les brûlures de surface.

 

(4) Inspection de précision et contrôle qualité

Le meulage des alliages de titane nécessite une grande précision. Un -système d'inspection complet du processus doit donc être mis en place pour garantir la qualité des pièces :

L'interféromètre laser Renishaw XL80 est utilisé pour la compensation thermique dynamique avec une précision de compensation de ±0,0001 mm afin de corriger les erreurs de déformation thermique.

 

Mahr S3P, PULSTEC μX360, VHX600 et d'autres équipements sont utilisés pour inspecter la rugosité de la surface, les contraintes résiduelles, la topographie de la surface et la microstructure.

 

Les pièces haut de gamme telles que les composants essentiels des robots humanoïdes et des pales de moteurs d'avion doivent respecter un Ra inférieur ou égal à 0,4 μm avec une erreur de profil contrôlée au niveau du micron.

 

Ruihang Group, un fabricant professionnel de produits en titane et en alliages de titane, met en œuvre un contrôle de qualité strict tout au long du processus de production, des matières premières aux produits finis. Nous fournissons des plaques, des anneaux, des pièces forgées, des barres et d'autres produits en titane de haute qualité-, etc. Si vous avez des besoins d'achat, veuillez nous contacter par e-mail :Sam.Rui@bjrh-titanium.com