Comment obtenir un ébavurage-à haute efficacité dans les processus d'usinage des alliages de titane ?

Les alliages de titane sont faciles à former des bavures lors de la découpe, du soudage, de la découpe laser, du perçage et d'autres processus d'usinage en raison de leur mauvaise conductivité thermique, de leur faible module d'élasticité et de leur activité chimique élevée. L'élimination efficace et précise des bavures est la clé pour améliorer la qualité et réduire le coût deproduits en alliage de titane.

 

 

1.1 Fraises dures

Formées lors de processus d'usinage à haute température tels que le soudage et la découpe au laser, les bavures dures présentent un volume important, une dureté élevée et une forte adhérence à la pièce. Un refroidissement irrégulier des alliages de titane à haute température conduit facilement à la formation de couches d'oxyde dur avec de l'oxygène et de l'azote, rendant ces bavures extrêmement difficiles à éliminer. Ils apparaissent principalement au niveau des cordons de soudure et des arêtes de coupe.

 

1.2 Bavures générales

Générées dans les processus de coupe conventionnels, notamment le tournage, le fraisage et le perçage, les bavures générales sont causées par la déformation des bords due à l'extrusion et au cisaillement de l'outil, avec une taille et une dureté modérées. La mauvaise conductivité thermique, la récupération élastique élevée et l'usure facile des outils des alliages de titane exacerbent la formation de bavures, que l'on trouve couramment sur les bords des arbres, des plaques et des trous.

 

1.3 Micro-bavures

D'une taille inférieure à 0,1 mm, les micro-bavures ont une forme filamenteuse ou dentée, causées par une usure mineure de l'outil et des fluctuations des paramètres lors de l'usinage de précision. On les trouve principalement dans les pièces imprimées en 3D, les micro-trous, les filetages et autres structures de précision. Bien que minuscules, ils affectent sérieusement la précision et la sécurité des composants de précision.

 

 

2.1 Élimination mécanique des bavures

Meulage et classement manuels: Les bavures sont éliminées manuellement avec des limes, du papier de verre et d'autres outils. Cette méthode convient à la production en petits lots-, aux pièces structurelles complexes et à l'élimination préliminaire des bavures dures.

 

Usinage de meules: Le meulage est effectué avec des rectifieuses ou des meuleuses d'angle, offrant un rendement plus élevé et une meilleure planéité que l'opération manuelle. Il convient au traitement par lots de plaques et de profilés simples en alliage de titane.

 

Meulage de bande: L'élimination des bavures et la finition de surface sont obtenues grâce à la friction d'une bande abrasive, avec un meulage grossier et fin gradué disponible. Cette méthode se caractérise par un rendement élevé et une excellente qualité de surface, et convient au traitement par lots de pièces d'arbre, de pièces de plaque et de composants à surface courbe.

 

Finition abrasive magnétique: Les abrasifs sont entraînés par des champs magnétiques, offrant une haute précision et aucun dommage à la pièce. Il peut traiter des micro-trous, des filetages et des contours complexes, avec un taux d'élimination des bavures supérieur à 95 % et une efficacité bien supérieure à celle d'une opération manuelle.

 

2.2 Élimination chimique des bavures

Gravure chimique: Les bavures sur les alliages de titane sont dissoutes avec des solutions de gravure telles que l'acide fluorhydrique et l'acide nitrique. Cette méthode entraîne une perte minimale de pièce et une haute précision, permettant une élimination complète des micro-bavures. Il convient au traitement par lots de composants de précision dans les implants aérospatiaux et médicaux.

 

Polissage chimique pour l'élimination des bavures: Ce processus permet d'éliminer les bavures et de polir simultanément, améliorant la finition de surface jusqu'à un effet miroir et éliminant les rayures et les couches d'oxyde. Il s’applique aux composants de précision et aux implants médicaux ayant des exigences élevées en matière de qualité de surface.

 

2.3 Élimination électrochimique des bavures

Élimination électrochimique conventionnelle des bavures : Adapté aux micro-bavures sur les composants de précision en alliage de titane, il peut traiter les zones difficiles d'accès-à-telles que les cavités complexes, les trous transversaux et les filetages. Il se caractérise par une efficacité élevée, une adaptabilité au traitement par lots, des surfaces lisses et sans contrainte, une haute précision et une durée de vie améliorée en fatigue des pièces.

 

Élimination des bavures composites électrolytiques au plasma: En tant que nouveau procédé composite, il présente une efficacité d'élimination des bavures 3 à 5 fois supérieure aux méthodes électrochimiques traditionnelles. Il peut réaliser simultanément l'élimination des bavures, l'élimination de la couche d'oxyde et l'optimisation de la surface, adapté aux composants en alliage de titane de haute-précision et produits en série-, et est largement utilisé dans les industries de l'aérospatiale et des dispositifs médicaux.

 

2.4 Élimination physique des bavures

Polissage vibratoire et culbutage: Il s'agit de méthodes flexibles d'élimination des bavures qui éliminent les bavures et améliorent l'état de surface par friction et extrusion, avec un faible risque de déformation de la pièce. Le polissage vibratoire convient au traitement par lots de composants en alliage de titane de précision de petite et moyenne taille ; le culbutage est principalement utilisé pour les petites pièces et les fixations.

 

Élimination des bavures par ultrasons : Les ondes ultrasonores à haute-fréquence entraînent des abrasifs pour éliminer les bavures, avec une haute précision et aucune contrainte résiduelle, et peuvent traiter des cavités complexes et des micro-trous. Il s'applique aux composants de précision tels que les implants médicaux, permettant d'obtenir des surfaces « sans bavures - sans endommager les filetages.

 

-Élimination mécanique des bavures assistée par laser: En tant que nouveau procédé composite, il adoucit d'abord les bavures au laser, puis les élimine mécaniquement, permettant une élimination efficace des bavures dures sans endommager la matrice de la pièce. Il convient aux pièces structurelles complexes et aux gros composants en alliage de titane dans l'industrie aérospatiale, avec une efficacité et une qualité de surface supérieures.

 

Le groupe Ruihang produit principalement des produits en titane et en alliage de titane.Pour plus de détails,veuillez nous contacter à l'e-mail :Sam.Rui@bjrh-titanium.com