Proces mielenia chemicznego stopów tytanu

Stop tytanu jest trudny w obróbce. Tradycyjna obróbka mechaniczna zwykle powoduje odkształcenia naprężeniowe i uszkodzenia powierzchni, co utrudnia dostosowanie się do produkcji skomplikowanych i precyzyjnych części. Proces mielenia chemicznego opiera się na korozji chemicznej w celu uzyskania precyzyjnego usuwania materiału. Ma znaczne zalety w obróbce części-o skomplikowanych kształtach i lekkiej produkcji. Jest to jedna z kluczowych metod precyzyjnej obróbki skrawaniemstopy tytanu.

 

 

 

Chemiczne mielenie stopów tytanu usuwa materiały z ustalonych obszarów do formowania w wyniku selektywnej reakcji pomiędzy roztworem korozyjnym a osnową. Rdzeniem jestCykl „trawienia-rozpuszczania-pasywacji”.: kwas fluorowodorowy rozpuszcza powierzchniową warstwę tlenku i odsłania świeżą matrycę. Kwas azotowy tworzy gęstą warstwę pasywacyjną, która hamuje nadmierną-korozję i kruchość wodorową. Obydwa współpracują ze sobą, aby precyzyjnie kontrolować szybkość korozji.

Struktura stopu tytanu wpływa mikroskopowo na zachowanie korozyjne. Na przykład stop tytanu typu + (Gr5) tworzy mikro-baterę z fazą jako katodą i fazą jako anodą, przy czym faza preferencyjnie się rozpuszcza. Dlatego wymagane jest dostosowanie procesu do stanu metalurgicznego i stosunku fazowego stopu, aby zapewnić jednorodność obróbki.

 

 

(I) Obróbka wstępna

Podstawą jest uzyskanie czystej i jednolitej powierzchni zapewniającej przyczepność powłoki ochronnej:

Odtłuszczanie usuwa powierzchniowe plamy oleju, aby zapobiec nierównomiernej lokalnej korozji.

Odkamienianie poprawia siłę wiązania pomiędzy powłoką a matrycą.

Wyżarzanie eliminuje naprężenia wewnętrzne spowodowane utwardzaniem przez zgniot, aby uniknąć nadmiernych różnic w szybkości korozji.

 

(II) Powłoka ochronna i znakowanie wzoru

Na powierzchnię przedmiotu obrabianego nakłada się zdzieralną powłokę ochronną, która utwardza ​​się tworząc warstwę. Powłokę z obszaru poddawanego obróbce zdziera się za pomocą trasowania wzoru lub technologii światłoczułej, aby uzyskać dokładne określenie obszaru korozji. Zautomatyzowane powlekanie i trasowanie laserowe mogą poprawić jednorodność powłoki i dokładność trasowania.

 

(III) Mielenie chemiczne

Obrabiany przedmiot zawiesza się i zanurza w mieszanym kwasowym roztworze mielącym typu HF-HNO₃. Ilościowe usuwanie materiału realizuje się poprzez kontrolowanie stężenia, temperatury, szybkości mieszania i czasu korozji.

Dodaje się takie dodatki, jak dodecylosiarczan sodu (zapobiegający powstawaniu rowków i zmarszczek korozyjnych), mocznik i eter n-glikolu etylenowego. Parametry procesu są ściśle kontrolowane, aby zapobiec ulatnianiu się kwasu i uszkodzeniu powłoki.

 

(IV) Kontrola-po obróbce i kontrola jakości

Po zakończeniu korozji należy przemyć obrabiany przedmiot wodą w celu usunięcia resztek kwasu i złuszczenia powłoki. Następnie przeprowadza się kolejno kontrolę wymiarową, badanie chropowatości powierzchni i analizę zawartości wodoru. W celu zrównoważenia precyzji i niezawodności konstrukcyjnej przeprowadza się wtórne frezowanie lub mechaniczną obróbkę wibracyjną w przypadku problemu koncentracji naprężeń krawędziowych.

 

Źródło obrazu: Katalog IQS

 

 

(I) Decydująca rola stanu materialnego

Różne typy stopów tytanu mają różny skład fazowy i różną aktywność korozyjną. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa zawartość fazy, tym większa szybkość korozji. Powierzchnia przedmiotów kutych lub walcowanych jest gęsta, co powoduje mniejszą chropowatość po frezowaniu. Odlewane elementy wymagają adaptacyjnej regulacji parametrów korozyjnych. Opracowanie nowych stopów tytanu wymaga jednoczesnej optymalizacji receptury roztworu do mielenia i parametrów procesu w celu dostosowania do ich szczególnej aktywności chemicznej.

 

(II) Podstawowy wpływ na wydajność rozwiązania frezującego

HF dominuje w szybkości korozji, a HNO₃ kontroluje chropowatość powierzchni. Stosunek objętościowy 2:1 ~ 3:1 między nimi może zrównoważyć szybkość korozji i jakość powierzchni. Możemy także dostosować proporcje według potrzeb. Podczas przetwarzania stężenie jonów tytanu w roztworze będzie wzrastać, dlatego konieczne jest uzupełnienie lub wymiana roztworu w celu utrzymania wydajności i zapewnienia konsystencji mielenia.

 

(III) Gwarancja roli wydajności sprzętu

Specjalistyczny sprzęt do mielenia musi mieć precyzyjną kontrolę temperatury, wydajne mieszanie i{0}}odporną na korozję konstrukcję. Urządzenia do obróbki dużych części wyposażone są w elastyczne urządzenia zawieszające. Inteligentny sprzęt monitoruje parametry procesu w czasie rzeczywistym za pomocą czujników i automatycznie dostosowuje się, aby ograniczyć interwencję ręczną i błędy ludzkie, poprawiając precyzję i wydajność obróbki.

 

 

Podstawowym obszarem zastosowania chemicznego mielenia stopów tytanu jest przemysł lotniczy. Może realizować lekką obróbkę dużych, cienkościennych-części, takich jak skrzydła samolotów i panele kadłuba. Może również zmniejszyć wagę i poprawić wydajność, zapewniając jednocześnie wytrzymałość konstrukcyjną.

Nadaje się również do obróbki skomplikowanych części, takich jak obudowy-silników lotniczych i łopatki, spełniając wymagania precyzji w warunkach pracy w wysokiej-temperaturze i-wysokiej prędkości.

 

Proces ten można również zastosować do wytwarzania porowatych części ze stopów tytanu i wyrobów mikromechanicznych, a także do naprawy defektów powierzchniowych odkuwek i odlewów.

 

Grupa Ruihang – specjalista w dziedzinie wyrobów z tytanu i stopów tytanu, dostarcza niestandardowe,-precyzyjne detale zgodnie z Twoimi wymaganiami. W przypadku zapytań o współpracę prosimy o kontakt e-mailowy:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Odniesienie

Katalog IQS. (nd). Mielenie chemiczne: rodzaje, zastosowania i produkty. Katalog IQS.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html