Titan„Conductivitatea termică slabă și reactivitatea chimică ridicată o fac predispusă la defecte de suprafață în timpulPrelucrare CNC. Deși geometria sculelor și parametrii de așchiere sunt bine studiați, optimizarea lichidului de răcire rămâne subutilizată în practica industrială. Acest studiu (realizat în 2025) abordează această lacună prin cuantificarea modului în care livrarea specifică a lichidului de răcire îmbunătățește calitatea finisajului fără a compromite randamentul.
Metodologie
1. Design experimental
●Material:Tije Ti-6Al-4V (Ø50mm)
●Echipament:CNC pe 5 axe cu răcire prin sculă (interval de presiune: 20–100 bar)
●Metrici urmărite:
Rugozitatea suprafeței (Ra) prin profilometru de contact
Uzura flancului sculei folosind imagistica cu microscop USB
Temperatura zonei de tăiere (cameră termică FLIR)
2. Controale de repetabilitate
●Trei repetiții de testare per set de parametri
● Inserțiile de scule înlocuite după fiecare experiment
●Temperatura ambiantă stabilizată la 22°C ±1°C
Rezultate și analiză
1. Presiunea lichidului de răcire vs. finisajul suprafeței
●Presiune (bar):20 50 80
●Ra medie (μm) :3.2 2.1 1.4
●Uzura sculei (mm):0,28 0,19 0,12
Lichidul de răcire la înaltă presiune (80 bar) a redus Ra cu 56% față de valoarea de bază (20 bar).
2. Efecte de poziționare a duzei
Duzele înclinate (15° spre vârful sculei) au depășit configurațiile radiale cu:
● Reducerea acumulării de căldură cu 27% (date termice)
●Prelungirea duratei de viață a sculei cu 30% (măsurători ale uzurii)
Discuţie
1. Mecanisme cheie
●Evacuarea cipurilor:Răcirea de înaltă presiune rupe așchiile lungi, împiedicând reașchierea.
●Control termic:Răcirea localizată minimizează distorsiunea piesei de prelucrat.
2. Limitări practice
● Necesită configurații CNC modificate (capacitate minimă a pompei de 50 bar)
● Nu este rentabil pentru producția de volum mic
Concluzie
Optimizarea presiunii agentului de răcire și a alinierii duzelor îmbunătățește semnificativ finisajul suprafeței titanului. Producătorii ar trebui să acorde prioritate:
●Modernizarea la sisteme de răcire cu presiune ≥80 bar
● Efectuarea de teste de poziționare a duzelor pentru scule specifice
Cercetări suplimentare ar trebui să exploreze răcirea hibridă (de exemplu, criogenică + MQL) pentru aliajele greu de prelucrat.
Data publicării: 01 august 2025
