ניתוח של טכנולוגיית בקרת דפורמציה בעיבוד שבבי עבור רכיבי סגסוגת טיטניום דקים-

רכיבי סגסוגת טיטניום דקים- מתייחסים בדרך כלל לחלקים מבניים מדויקים עם עובי דופן שנעים בין 0.5 מ"מ ל-3 מ"מ, קשיחות מבנית חלשה ודרישות דיוק מתאר גבוהות. אוּלָם,סגסוגות טיטניוםכולל מוליכות תרמית נמוכה, מודול אלסטי נמוך ועמידות גבוהה לחיתוך. בשילוב עם הקשיחות הירודה של מבנים דקים-שנוטים לדפורמציה בכוח, בעיות כגון קפיצה אלסטית, עיוות, פיתול וסובלנות-של-ממדיות מתרחשות בקלות במהלך כרסום וסיבוב CNC. בעיות אלו הטרידו את התעשייה זה מכבר עם ערבות לקויה של דיוק עיבוד, תפוקת מוצר מוגמר נמוכה ועקביות אצווה לא יציבה.

 

 

1.קשיי עיבוד של חומר ומבנה

סגסוגות טיטניום מפגינות הולכת חום לקויה, מודול אלסטי נמוך ונטייה חמורה של-קצה בנוי בטמפרטורות גבוהות, מה שמוביל לרטט חיתוך ולקפיצה חזרה של חלקי העבודה במהלך העיבוד. רכיבים דקים- בעלי קשיחות נמוכה והם רגישים לעיוות מיקרו- תחת עומסי חיתוך. מתח שיורי בחפצים מחושלים ומגולגלים מתחלק מחדש עם הסרת החומר, וכתוצאה מכך עיוות חלק ומציב אתגרים גדולים לעיבוד שבבי מדויק.

 

2.סיווג מנגנוני דפורמציה הליבה

• עיוות מכני הנגרם על ידי כוח חיתוך: קירות דקים מתכופפים תחת עומסי חיתוך, וקפיצה חזרה לאחר הסרת עומס גורמת לשגיאות מימדיות, הנראות בדרך כלל בפלטות דקות ובקירות צדדיים.
• דפורמציה תרמית כתוצאה מחום חיתוך: התפשטות והתכווצות תרמית מקומית לא אחידה יוצרים מתח תרמי, מה שמעורר עיוות מבני כולל.
• דפורמציה עקב שחרור מתח שיורי: סופרפוזיציה של מתח ריק ראשוני ולחץ עיבוד שובר את שיווי המשקל של המתח כאשר החומר נחתך, מה שמוביל לעיוות חלק גלובלי.
• עיוות מתח ההידוק: מצבי הידוק לא תקינים או כוח הידוק מוגזם לוחצים את חומר העבודה, וקפיצה חוזרת מתרחשת לאחר שחרור ההידוק.

 

 

• הומוגניזציה של מתח ריקים: התיישנות-בטמפרטורה גבוהה מוחלת על חלקי סגסוגת טיטניום להורדת מתחים. עבור רכיבי תעופה וחלל ברמת דיוק- גבוהה, טיפול משולב של התיישנות- בטמפרטורה נמוכה והזדקנות רטט מאומצת.
• ויסות של קצבת עיבוד לא-אחיד: חלוקת קצבאות מובחנת המבוססת על מודל Rayleigh-Ritz מאזנת עומסי חיתוך ומדכאת עיוות דק-.
• טיפול מקדים לעיצוב ריקים: החלקים מפולסים ומלוטשים כדי לחסל פגמים במשטח, להבטיח דיוק בנתונים ולהפחית את עיוות העיבוד.

 

 

1.אופטימיזציה של פרמטרי חיתוך

חיתוך שכבות מאומץ עבור חלקי סגסוגת טיטניום דקים-. עומק חיתוך קטן ומהירות ציר גבוהה נבחרים לגימור: עומק החיתוך הרדיאלי אינו עולה על 5% מקוטר הכלי, ועומק החיתוך הצירי היחיד נע בין 0.1 מ"מ ל-0.3 מ"מ. מהירות ציר בינוני משמשת בעיבוד חיספוס להסרת חומרים, בעוד שמהירות ציר גבוהה וקצב הזנה נמוך מיושמים בגימור. כרסום טיפוס מאומץ לאורך כל התהליך כדי להפחית את התקשות העבודה ועיוותים.

 

2.אופטימיזציה של כלי חיתוך ונתיבי כלים

נבחרים כלי חיתוך מקרביד עם זוויות גריפה גדולות וזוויות סליל משתנות. כרסום טרוקואידי וחיתוך צלילה סליל משמשים, עם שבילי כלים סימטריים בשכבות המעובדות מבפנים החוצה. זה מאזן שחרור מתח, מונע עיוות חלק ומייצב את כוח החיתוך.

 

3.שדרוג טכנולוגיית הקירור והסיכה

שימון כמות מינימלית (MQL) מחליף את קירור ההצפה כדי להוריד ביעילות את טמפרטורת החיתוך ולבלום עיוות תרמי. עבור רכיבים מדויקים במיוחד, ניתן להתאים קירור אוויר קר קריוגני כדי לשלוט במתח תרמי נוסף.

 

 

• בצע אופטימיזציה של סכימות הידוק: עקוב אחר העקרונות של הידוק מרובה-נקודות וכוח הידוק נמוך. כוח ההידוק נקבע באמצעות בדיקות סימולציה; נקודות הידוק מסודרות על אזורים קשיחים כדי למנוע אזורי קיר דקים- ולמנוע עיוות שחול.
• הוסף תומכים נלווים: כלי מילוי או חוטים מיושמים על מבני קיר דקים- תלויים כדי לשפר את הקשיחות ולדכא את רטט הכיפוף. ניתן לשחרר תומכים ומהדקים רק לאחר שחומר העבודה מתקרר והלחץ מתייצב כדי למנוע קפיצה חזרה.
• שפר את דיוק המתקן: ודא דיוק גבוה של מיקום משטחים כדי להשיג התאמה הדוקה בין כלי עבודה וחלקי עבודה, ביטול מתח לא אחיד הנגרם על ידי פערים.

 

 

1.תהליך הפגת מתח בין-תפעולי

אמצו תהליכים מפולחים: עיבוד גס → הפגת מתח → חצי-גימור → הפגת מתח משני → גימור. תוספת עיבוד של 0.3-0.5 מ"מ נשמרת לאחר עיבוד גס להורדת מתחים בטמפרטורה-נמוכה, והזדקנות משנית מתבצעת לאחר גימור חצי- כדי להומוג את הלחץ ולהפחית עיוות בגימור.

 

2.טכנולוגיית חיזוי ופיצוי דפורמציה דינמית

מודלים של סימולציה משמשים לניבוי עיוות עיבוד, ואלגוריתמים גנטיים מיושמים כדי לייעל את נתיבי הכלים לפיצוי עיוות אלסטי ותרמי. ויסות תהליך-בזמן אמת מתממש באמצעות ניטור מקוון, בשילוב עם איטרציה מתמשכת באמצעות בדיקת מכונת מדידת קואורדינטות (CMM). ניתן לשלוט בעיוות ממדי בתוך 0.005 מ"מ, עם אינדקס יכולת תהליך CPK גדול או שווה ל-1.33 עבור ממדים קריטיים.

 

 

Ruihang, כיצרנית ישירה של מוצרי טיטניום, מספקת חומרי גלם באיכות אופטימלית לייצור הרכיבים המדויקים שלך. אם יש לך צרכי רכישה, אנא אל תהסס לפנות אלינו באמצעות דואר אלקטרוני:Sam.Rui@bjrh-titanium.com