Можно ли резать титан болгаркой. Гидроабразивная резка титана. Механическая резка титана

Не так давно резка титана была довольно сложной проблемой, поскольку этот металл отличается прочностью, а станков для работы с ним было мало. Кроме того, имеющееся оборудование зачастую не имело необходимой эффективности. Например, многие из станков оставляли на заготовке зазубрины, которые искажали ее внешний вид.

Однако сегодня такая проблема решена благодаря такой методике, как лазерная резка титана. Она производится с использованием специального станка, создающего направляемый по четкой линии лазерный пучок. Благодаря ему стало возможным вырезать из титана изделия любой формы и размера.

Очень важно, что лазерная головка в процессе резки не соприкасается с металлическим листом, а это означает полное исключение образования каких-либо царапин и зазубрин.

Если вам необходима лазерная резка титана, «Компания ТСС» произведет ее при помощи станка Triumph 3030. Управление оборудованием осуществляется посредством компьютерной программы высокой точности. Операторы вносят в нее данные относительно пожеланий клиента, после чего машина сама обрезает лист по необходимому вам контуру.

Стоимость лазерной резки титана

Преимущества сотрудничества с компанией ООО «Компания ТСС»

Начав работу с нами, вы оцените все выгоды, среди которых:

высокая эффективность и производительность методики, которые обеспечивают оперативность произведения работ;
доступная стоимость услуги за счет достаточно низкой трудоемкости процесса;
экономия материала благодаря возможности компактного размещения листов металла на станке;
отсутствие необходимости какой-либо вторичной обработки;
возможность нанесения лазерной гравировки на титан, если в том есть необходимость;
полное соответствие полученной заготовки оговоренному предварительно чертежу;
строгое соблюдение сроков работы.

Предлагая лазерную резку титана, мы стремимся к тому, чтобы каждый клиент был полностью удовлетворен сотрудничеством с нами.

Актуальность

Для изготовления конструкций и деталей из титановых сплавов применяются всевозможные виды механической обработки: шлифование, точение, сверление, фрезерование, полирование.
Одной из важных особенностей при механической обработке деталей из титана и сплавов является то, что необходимо обеспечить ресурсные, в особенности усталостные характеристики, в значительной степени зависящие от качеств поверхностного слоя, который формируется при холодной обработке. Из-за низкой теплопроводности и др. специфических свойств титана, проведение шлифования как завершающей стадии обработки затруднено. Во время шлифовки очень легко могут образовываться прижоги, в поверхностном слое могут возникать дефектные структуры и остаточные напряжения, растяжения, которые существенно влияют на снижение усталостной прочности изделий. Поэтому, шлифование деталей из титана обязательно проводится при пониженных скоростях и в случае необходимости может быть заменено на лезвийную либо абразивную обработку низкоскоростными методами. В случае же применения шлифования, оно должно проводиться с применением строго регламентированных режимов с проведением последующего контроля поверхности деталей на наличие прижогов и сопровождаться улучшением качеств детали за счет упрочнения поверхностным пластическим деформированием (ППД).

Сложности

Из-за высоких прочностных свойств титан плохо поддаются обработке резанием . Он имеет высокое соотношение предела текучести ко времени сопротивления разрыву примерно 0,85−0,95. Например, для стали этот показатель не превышает 0,75. Как результат, при механической обработке титановых сплавов необходимы большие усилия, что из-за низкой теплопроводности влечет за собой значительное повышение температуры в поверхностных слоях разреза и затрудняет охлаждение зоны резки. Из-за сильной адгезии титан накапливается на режущей кромке, что значительно повышает силу трения. Кроме того, приваривание и налипание титана в местах соприкосновения поверхностей приводит к изменению геометрии инструмента. Такие изменения, изменяющие оптимальную конфигурацию, влекут за собой дальнейшее повышение усилий для обработки, что, соответственно, приводит к еще большему повышению температуры в точке контакта и ускорению износа. Больше всего на повышение температуры в рабочей зоне влияет скорость резания, в меньшей степени это зависит от усилия подачи инструмента. Наименьшее влияние на повышение температуры оказывает глубина проведения резания.

Под действием высоких температур при резании происходит окисление титановой стружки и обрабатываемой детали. Это влечет в последующем для стружки проблему, связанную с ее утилизацией и переплавкой. Аналогичный процесс для обрабатываемой детали в последующем может привести к ухудшению ее эксплуатационных характеристик.

Сравнительный анализ

Процесс холодной обработки титановых сплавов по трудоемкости в 3−4 раза сложнее, чем обработка углеродистых сталей, и в 5−7 раз — чем обработка алюминия. По информации ММПП «Салют», сплавы титана ВТ5 и ВТ5−1 в сравнению с углеродистых сталью (с 0,45% С), имеют коэффициент относительной обрабатываемости 0,35−0,48, а для сплавов ВТ6, ВТ20 и ВТ22 этот показатель еще меньше и составляет 0,22−0,26. Рекомендуется при механической обработке использовать низкую скорость резки при небольшой подаче, используя для охлаждения большое количество охлаждающей жидкости. При обработке изделий из титана применяются режущие инструменты из наиболее износостойкой быстрорежущей стали, предпочтение отдается твердым сортам сплавов. Но даже при выполнении всех предписанных условий для резания, скорости должны быть уменьшены, по крайней мере, в 3−4 раза, по сравнению с обработкой стали, что должно обеспечить приемлемую стойкость инструмента, особенно это важно при работе на станках с ЧПУ.

Оптимизация

Температуру в зоне резки и усилие для резания можно существенно снизить, увеличив содержание водорода в сплаве, вакуумным отжигом и соответствующей механической обработкой. Проведение легирования сплавов из титана при помощи водорода дает в конечном итоге значительное снижение температуры в зоне резания, дает возможность снизить силу резания, повышает стойкость твердосплавного инструмента до 10 раз в зависимости от природы сплава и режима резания. Этот способ дает возможность увеличить скорость обработки в 2 раза без потери качества, а также увеличивать усилие и глубину при проведении резания без снижения скорости.

Для механической обработки деталей из сплавов титана широкое применение получили технологические процессы, которые позволяют совместить несколько операций в одну за счет использования многоинструментального оборудования. Наиболее целесообразно такого рода технологические операции проводить на многооперационных станках (обрабатывающих центрах). К примеру, для изготовления силовых деталей из штамповок применяются станки МА-655А, ФП-17СМН, ФП-27С; деталей типа «кронштейн», «колонка», «корпус» из фасонной отливки и штамповки — станки «Горизонт», Me-12−250, МА-655А, листовых панелей — станок ВФЗ-М8. На этих станках при обработке большинства деталей реализован принцип «максимальной» законченности обработки в одной операции, что достигается благодаря последовательной обработке детали с нескольких сторон на одном станке при помощи нескольких установленных на нем приспособлений.

Фрезерование

Из-за необходимости приложения больших усилий для механической обработки сплавов титана применяются, как правило, крупные станки (ФП-7, ФП-27, ФП-9, ВФЗ-М8 и т. п.). Фрезерование является самым трудоемким процессом во время изготовления деталей. Особенно большой объем таких работ приходится на изготовление силовых деталей каркасов самолета: нервюры, шпангоуты, балки, лонжероны, траверсы.

При фрезеровании деталей типа «траверса», «балки», «нервюра» используется несколько методов. 1) При помощи специальных гидравлических или механических копиров на универсально-фрезерных станках. 2) По копирам на копирно-фрезерных гидравлических станках. 3) На станках с ЧПУ типа МА-655С5, ФП-11, ФП-14. 4) При помощи трехкоординатных станков с ЧПУ. При этом используют: специальные сборные фрезы с изменяемым во время обработки углом; фасонные вогнутые и выпуклые фрезы радиационного профиля; концевые фрезы с подведением к цилиндрической поверхности детали плоскости стола под необходимым углом.

Для обработки авиационных материалов в нашей стране создано множество станков, которые не уступают мировым стандартам, а некоторые из них не имеют аналогов за границей. Например, станок ВФ-33 с ЧПУ (продольно-фрезерный трёхшпиндельный трёхкоординатный) назначение которого одновременная обработка тремя шпинделями панелей, монорельсов, нервюр, балок и других такого рода деталей для тяжелых и легких самолетов.
Станок 2ФП-242 В, имеющий два подвижных портала и ЧПУ (продольно-фрезерный трехшпиндельный четырехкоординатный) разработан для обработки габаритных лонжеронов и панелей при для тяжелых и широкофюзеляжных самолетов. Станок ФРС-1, оснащенный подвижной колонной, горизонтально-фрезерно-расточный, 15-ти координатный с ЧПУ — предназначен для обработки стыковых поверхностей центроплана и крыла широкофюзеляжных самолетов. СГПМ-320, гибкий производственный модуль, в состав которого входят токарный станок, ЧПУ АТ-320, магазин на 13 инструментов, манипулятор автоматический для съема и установки деталей для ЧПУ. Гибкий производственный комплекс АЛК-250, созданный для производства прецизионных деталей для корпуса гидроагрегатов.

Инструменты

Чтобы обеспечить оптимальные условия резания и высокое качество поверхности деталей, необходимо строгое соблюдение геометрических параметров инструмента из твердых сплавов и быстрорежущих сталей. Резцы с пластинками из твердого сплава ВК8 применяются для точения кованых заготовок. Рекомендуются следующие геометрические параметры резцов во время обработки по газонасыщенной корке: главный угол в плане φ1 =45°, вспомогательный угол в плане φ =14°, передний угол γ=0°; задний угол α = 12°.При следующих режимах резания: подача s = 0,5 — 0,8 мм/об, глубина резания t не менее 2 мм, скорость резания v = 25 — 35 м/мин. Для проведения чистового и получистового непрерывного точения можно применить инструменты из твердых сплавов ВК8, ВК4, ВКбм, ВК6 и др. при глубине резания 1−10 мм, скорость резки составляет v = 40−100 мм/мин, а подача должна составлять s = 0,1−1 мм/об. Могут так же применяться инструменты из быстрорежущей стали (Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5). Для резцов, изготовленных из быстрорежущей стали, разработана следующая геометрическая конфигурация: радиус при вершине r = 1 мм, задний угол α = 10°, φ = 15°. Допустимые режимы резки при точении титана достигаются при глубине резки t = 0,5−3 мм, v = 24−30 м/мин, s <0,2 мм.

Твердые сплавы

Проведение фрезерных работ с титаном затрудняет налипание титана на зубья фрезы и их выкашивание. Для изготовления рабочих поверхностей фрез используются твердые сплавы ВК8, ВК6М, ВК4 и быстрорежущие стали Р6М5К5, Р9К5, Р8МЗК6С, Р9М4К8, Р9К10. Для проведения фрезеровки титана при помощи фрез с пластинами из сплава ВК6М рекомендуется использовать следующий режим резания: t = 2 — 4 мм, v = 80 — 100 м/мин, s =0,08−0,12 мм/зуб.

Сверление

Проведение сверления титана затрудняет налипание стружки на рабочую поверхность инструмента и ее набивание в отводящие канавки сверла, что ведёт к повышению сопротивления резанию и быстрому износу режущей кромки. Для предупреждения этого рекомендуется при проведении глубокого сверления периодически проводить очистку инструмента от стружки. Для сверления применяют инструменты из быстрорежущих сталей Р12Р9К5, Р18Ф2, Р9М4К8, Р9К10, Р9Ф5, Ф2К8МЗ, Р6М5К5 и твердого сплава ВК8. При этом рекомендуются следующие параметры геометрии сверл: для угла наклона спиральной канавки 25−30, 2φ0 = 70−80°, 2φ = 120−130°, α = 12−15°, φ = 0−3°.

Для повышения производительности при обработке титановых сплавов резанием и увеличения стойкости применяемого инструмента используют жидкости типа РЗ СОЖ-8. Они относятся к галлоидосодержащим смазывающе-охлаждающим. Охлаждение обрабатываемых деталей проводится методом обильного орошения. Применение галлоидосодержащих жидкостей при обработке влечет за собой образование солевой корки на поверхности титановых деталей, которая с учетом нагрева и одновременного действия напряжения может вызвать солевую коррозию. Для предотвращения этого после обработки с применением РЗ СОЖ-8 детали подвергаются облагораживающему травлению, во время которого снимается поверхностный слой толщиной до 0,01 мм. Во время проведения сборочных операций применение РЗ СОЖ-8 не допускается.

Шлифовка

На обрабатываемость титановых сплавов существенно влияет их химический и фазовый состав, тип и параметры микроструктуры. Наиболее затруднена обработка титановых полуфабрикатов и деталей, имеющих грубую пластинчатую структуру. Такого рода структура имеется у фасонных отливок. Кроме того, фасонные отливки из титана имеют газонасыщенную корку на поверхности, которая сильно влияет на износ инструмента.

Проведение шлифовки титановых деталей затруднено из-за высокой склонности контактного схватывания во время трения. Оксидная поверхностная пленка легко разрушается во время трения под действием удельных нагрузок. В процессе трения в местах соприкосновения поверхностей происходит активное перенесение материала из обрабатываемой детали на инструмент («схватывание»). Способствуют этому так же и другие свойства сплавов титана: более низкая теплопроводность, повышение упругой деформации при сравнительно низком модуле упругости. Из-за выделения тепла на трущейся поверхности утолщается оксидная пленка, что в свою очередь повышает прочность поверхностного слоя.

При обработке деталей из титана применяются ленточное шлифование и шлифование абразивными кругами. Для промышленных сплавов наиболее распространено применение абразивных кругов из зеленого карбида кремния, который обладает большой твердостью и хрупкостью при стабильности физико-механических свойств с более высокими абразивными способностями, чем у черного карбида кремния.

Купить, цена

Компания ООО «Электровек-сталь» реализует металлопрокат по оптимальной цене. Она формируется с учетом ставок на LME (London metal exchange) и зависит от технологических особенностей производства без включения дополнительных затрат. Поставляем полуфабрикаты из титана и его сплавов в широком ассортименте. Все партии изделий имеют сертификат качества на соответствие требованиям стандартов. У нас вы можете купить оптом самую различную продукцию для масштабных производств. Широкий выбор, исчерпывающие консультации наших менеджеров, доступные цены и своевременность поставки определяют лицо нашей компании. При оптовых покупках действует система скидок

Самым твердым металлом в мире можно по праву назвать титан, который отличается от остальных известных материалов такими качествами, как:

высокая удельная прочность;
небольшой плотностью;
устойчивость к воздействию коррозии;
механическая прочность;
сохранение прочностных характеристик даже при воздействии высоких температур;
высокие показатели магнитных свойств;
ударная вязкость.

Благодаря такому широкому перечню положительных свойств, титан используются в различных отраслях промышленности, медицины, ювелирном деле, при производстве электроники, и даже в химической промышленности.

Технология и требования к резке титана

В связи с его высокой прочностью, резать титан можно только при помощи лазерного луча, который, воздействуя на структуру материала, нагревает и разрушает требуемый участок. Титан с трудом поддается обычной резке, но при помощи лазерного луча этот процесс выполняется с особой точностью даже на совсем маленьких участках. При помощи такого современного метода, как резка титана лазером можно получить аккуратный и чистый срез.

Сам процесс резки производится при помощи компьютера, который управляет сфокусированным на определенном участке лазерным лучом, разрушающим титан, а подаваемая струя сжатого газа выдувает уже разрушенные частицы металла. Так образуется полноценный срез.

Классификация и преимущества, которыми обладает резка титана

Существуют различные виды лазерной резки, а его выбор будет зависеть от вида материала, а также характеристик режущего газа (его состава и давления).

В зависимости от этих показателей, резку лазером разделяют на такие виды, как:

лазерно-кислородная, где основной режущий газ – это кислород;
с предварительным нагреванием участка лазером;
с использованием инертного газа;
с охлаждение разрезаемого участка охлажденным инертным газом;
сублимационная высокоточная резка.

Выполняется различные типы резки на заказ, у специализирующихся и располагающих таким оборудованием компаний.

Резка титана обладает массой преимуществ перед видами резки металлов другими методами:

соблюдение высокой точности, позволяющей получить отверстия до 0.5 миллиметра в диаметре;
строгое соблюдение параметров и форм в соответствии с требованиями;
большая скорость разрезания, которая позволяет увеличить производительность;
возможность единоразового разрезания материала без дополнительных корректировок и шлифовки срезов;
температурному воздействию подвергается наименьшая зона;
после резки титана лазерным лучом остается минимальное количество отходов;
металлический лист любого размера лазером можно разрезать точно по контуру;
не только к титану, но и к любому материалу можно подобрать требуемую мощность лазерного луча, настроить его, ориентируясь на характеристики материала.

При помощи лазера можно производить резку целых партий титановых изделий, что позволяет выйти на промышленные масштабы производства. А благодаря тому, что процесс лазерной резки максимально автоматизирован, управлять им очень легко и просто. Естественно, что стоимость лазерной резки превышает цену всех остальных методов, но это легко оправдывается высоким качеством и скоростью получаемых разрезов.

Цены на резку титана, руб. за метр.

Цена указана за рез Rz40.

Минимальный заказ: 5000 руб., без учета стоимости материала.

На сегодняшний день, одним из самых прочных металлов, доступных человеку, является титан. Будучи металлом повышенной прочности, ранее титан использовался только в тяжелой промышленности, в изготовлении всевозможной военной техники и летательных аппаратов. В последнее время, титан стал более доступным, причиной чему является многократное снижение его стоимости, что позволило использовать его в большинстве сфер человеческой деятельности. Однако, использовать титан в гражданских целях весьма не просто. Будучи очень прочным, титан практически не поддается обычной обработке.
Выход из столь затруднительной ситуации предоставляет г титана, благодаря которой стало возможным производство украшений, медицинской техники и спортивных товаров из титана.

Что представляет собой процесс гидроабразивной резки титана.

Сегодня, гидроабразивная резка титана по праву считается инновационным видом обработки металлов. Вся суть данного процесса заключается в обработке титана или любого другого металла струей воды, используемой в качестве режущего инструмента. Вода испускается под крайне высоким давлением и с высокой скоростью, что позволяет разрезать лист титана, не повредив его при этом.

История возникновения гидроабразивной резки.

Освещая тему гидрообразивной резки титана, стоит заметить, что первые попытки проделать подобного рода операции, а именно, применить воду для резки твердых металлов, осуществлялись еще в 30-х годах 20-го века, однако успехом они не увенчались.
Первый успешный эксперимент подобного плана состоялся в 1960-м году, когда американская самолетостроительная компания, с помощью струи воды и абразивного материала, разрезала лист титана большой толщины всего за несколько минут.
Таким образом, возникнув более 40-ка лет назад, гидроабразивная резка обрела широкое применение сравнительно недавно.

Принцип гидроабразивной резки титана.

Решив всерьез заняться гидроабразивной резкой титана, необходимо учесть все малейшие аспекты данного трудоемкого и сложного процесса.
В первую очередь, стоит четко понимать, что гидроабразивная резка будет невозможной при отсутствии насоса высокого давления, способного нагнетать давление воды до отметки в 4000 бар. Также стоит запомнить, что помимо самой воды, на поверхность титана поступает и гранатовый песок, также известный, как абразив, за счет которого и осуществляется резка.
Третьим, не менее важным аспектом гидроабразивной резки, является размер сопла, через которая поступает смесь воды и песка. Для достижения лучших результатов, рекомендуется использовать сопла размером от 0.4 мм, вплоть до 1 мм.

Недостатки других способов резки титана.

Нельзя не сказать, что лист титана можно разрезать и другими способами. К примеру, используя механическую резку или же лазерный луч. Тем не менее, оба вышеуказанных варианта обработки титанового листа приведут к нагреву самого металла в зоне разреза, что в последствии, отрицательно скажется на физических свойствах и сделает титан хрупким.

Цена от 45 руб/метр

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ

Ваш запрос успешно отправлен.
В ближайшее время наши менеджеры свяжутся с Вами.

Компания «ПРОМЭКС» использует автоматизированные производственные комплексы Trumpf с число-программным управлением. Такое оборудование обеспечивает высокую скорость резки чёрных и цветных металлов, а также позволяет получать качественные изделия с небольшой себестоимостью.

Для получения дополнительной информации об услугах компании и о применяемых технологиях стоит обратиться за консультациями к нашим специалистам.

Стоимость лазерной резки титана

Характеристика

Титан (Ti) - достаточно легкий и очень прочный металл серебристо-белого оттенка. Температура его плавления составляет около 1650 0 С, а твердость равна 175 МПа. Отличается высокой стойкостью к коррозии, что достигается за счет оксидной пленки.

Используется данный элемент, как в чистом виде, так и в виде сплавов. Особенно часто используется:

в производстве ракет, самолетов, вертолетов, кораблей и автомобилей;
как основной материал для высоковакуумных насосов;
в химической промышленности (как реакторы или трубопроводы);
в военной промышленности (различные бронежилеты, укрепление корпусов техники и т.д.);
в медицине (зубные импланты, протезы и т.д.);
для изготовления спортивных товаров;
в сфере ювелирной промышленности и т.д.

Виды резки титана

Существует 3 основных способа обработки титана: лазером, гидроабразивным методом и механическим воздействием. Все эти методы кардинально отличаются друг от друга, но высокие требования к оборудованию, которым выполняется обработка титана, обязательны во всех случаях. Используемое оборудование должно быть автоматизированным, мощным и лабильным, чтобы работать по четко определенной схеме. Это позволит исключить человеческий фактор и избежать ошибки, а также в идеале подстроиться под определенные свойства данного металла.

Особенности лазерной резки титана

Данный способ подразумевает использование мощного лазерного луча, который, создавая огромные температуры в определенной области, пропаливает себе путь насквозь. Используя лазер для резки, мы получаем идеальный разрез, который не требует дополнительной обработки. К преимуществам лазерной резки относится:

высокое качество реза;
минимальные отходы во время раскройки;
прецизионная (точная) резка;
надежность (программа не изготовит брак);
адекватная скорость процесса.

Главным требованием к материалу, который предстоит обрабатывать, является толщина. Максимальный показатель, который допускается к резке - 4 мм.

Гидроабразивная резка титана – технология, отличительные особенности, преимущества

Процесс раскройки в данном методе обеспечивается мощнейшей струей воды, в которой имеются твердые частицы - абразивы. Использование этого способа позволяет получить заготовки любой сложности. К основным преимуществам относится:

чистый качественный рез без нагрева;
высокая скорость резки;
возможность обработки титана большой толщины;
незначительное количество отходов.

Единственным минусом гидроабразивной резки является высокая цена.

Механическая резка титана

Этот способ раскройки титана используется достаточно редко, и только для незначительной толщины заготовки. Сопровождается процесс большим количеством операций постобработки. Резка производится на небольших скоростях, за счет особенностей данного металла. Кроме того, существует множество противопоказаний для использования этого метода.