Technologie d'ébavurage et de finition de surface du titane — Méthode de meulage vibratoire

L'usinage du titane a tendance à produire des bavures et des rayures qui compromettent la sécurité du produit. Les procédés d'ébavurage traditionnels présentent de nombreux inconvénients. La rectification vibratoire permet une finition intégrée par lots-, convient aux opérations complexespièces en alliage de titane, et constitue un processus clé dans la fabrication du titane.

 

 

1. Principe de fonctionnement

Un moteur vibrant entraîne le mouvement relatif des supports, des pièces et du fluide de meulage. L'élimination des bavures et le polissage s'effectuent en une seule étape par culbutage et impact. Par rapport à la finition au baril, elle peut atteindre des cavités internes de formes complexes et provoque moins de collisions et de déformations des pièces.

 

2. Principaux types d'équipement

• Type de bol vibrant: Récipient à bol circulaire avec moteur de vibration inférieur. Fonctionnement simple et grande polyvalence. Le plus largement utilisé pour le traitement par lots de pièces de petite et moyenne taille-.
• Type à auge vibrante: Corps d'auge long permettant une alimentation continue. Convient aux pièces longues telles que les barres et tubes en titane avec une efficacité de traitement élevée.
• Type centrifuge : utilise la force centrifuge de rotation à grande vitesse-pour une finition rapide de pièces de précision avec une efficacité élevée.
• Type de courant de Foucault: Entraîne le média à circuler à grande vitesse via des courants de Foucault. Convient aux petites pièces de précision telles que les vis en titane avec une efficacité de traitement élevée.

 

 

• Fréquence et amplitude des vibrations: Utilisez une amplitude moyenne et une basse fréquence. Des valeurs trop élevées provoquent une accumulation de chaleur et une décoloration due à l'oxydation ; des valeurs trop basses réduisent l'efficacité et ne parviennent pas à éliminer les bavures dures.
• Rapport média-sur-volume de la pièce: Trop élevé augmente les dégâts de collision ; trop faible entraîne un traitement inégal et une faible efficacité.
• Temps de traitement: Ajuster par étapes : meulage grossier pour l'ébavurage 15 à 30 min, meulage de finition pour réduire la rugosité 20 à 40 min, polissage miroir 30 à 60 min. Un-traitement excessif entraîne un écart dimensionnel et une usure excessive ; le traitement en cours-ne répond pas aux exigences.
• Contrôle de la température: Les alliages de titane s'oxydent au-dessus de 400 degrés. Utilisez un fluide de broyage à haut pouvoir lubrifiant, adoptez un traitement intermittent et équipez le réservoir de travail d'un système de refroidissement forcé.

 

 

1. Sélection des supports de broyage

• Résine abrasive: Dureté modérée, faible adhérence au titane, faible échauffement. Préféré pour le meulage/polissage de finition.
• Abrasif céramique: Haute dureté et forte force de coupe. Pour un meulage grossier pour éliminer les bavures et le tartre.
• Supports en acier: Haute densité et fort impact. Pour le chanfreinage et le renforcement des surfaces.
• Combinaison de processus recommandée: Meulage grossier avec un abrasif en céramique pour éliminer les bavures/calcaires durs, suivi d'un meulage de finition avec un abrasif en résine.

Correspondance de forme de support : sphères pour surfaces/cavités courbes, triangles pour ébavurage-arêtes vives, cylindres pour surfaces planes/cercles externes, cônes pour petits trous/espaces.

 

2. Sélection du fluide de meulage

Le liquide de meulage assure la lubrification, le refroidissement, le nettoyage et la prévention de la rouille. Alliages de titanedoitutiliser un fluide de meulage neutre à haut pouvoir lubrifiant : le fluide acide corrode la surface ; le fluide alcalin réagit avec le titane pour former des hydrures provoquant une fragilisation. Un pouvoir lubrifiant élevé réduit la friction, minimise la génération de chaleur et élimine rapidement les copeaux pour éviter leur incrustation.

 

 

1. Flux de processus standard

• Pré-traitement : éliminez l'huile et les contaminants de la surface de la pièce.
• Meulage grossier pour l'ébavurage : éliminer les grosses bavures et le tartre avec un abrasif céramique.
• Nettoyage : Séparez la pièce et le support, puis nettoyez la surface.
• Meulage de finition pour réduire la rugosité : Réduisez davantage la rugosité avec une résine abrasive.
• Nettoyage : nettoyez à nouveau la pièce.
• Polissage miroir : obtenez une finition miroir avec des produits de polissage et un azurant.
• Nettoyage final et séchage : Nettoyer et sécher soigneusement la pièce.

 

2. Cas d'application typiques

• Pales en alliage de titane pour moteur Aero-(Ti-6Al-4V): Nécessite un Ra inférieur ou égal à 0,8 μm pour réduire la résistance au flux d'air. Traité dans un finisseur vibrant avec un abrasif en résine sphérique de 5 mm, fréquence de 1 200 cycles/min, amplitude de 2 mm, 45 min, rapport média-à-pièce 5 : 1. Ra réduit de 3,2 μm à 0,6 μm ; bavures complètement éliminées ; précision du contour ±0,02 mm ; l'efficacité du flux d'air a augmenté de 5 %.
• Vis à os médicales en alliage de titane: Nécessite une biocompatibilité et une finition de surface élevées. Traité dans un finisseur centrifuge avec un abrasif en résine conique de 3 mm, 2 000 r/min, 30 min, un fluide de meulage neutre de qualité médicale-. Ra réduit de 2,5 μm à 0,3 μm ; sans bavures- ni rayures- ; le taux de réussite de l'implantation clinique a augmenté de 10 %.

 

 

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