Kā titāna stiprinājumu ražošanas laikā tiek veikta vītņu velmēšana?
Titāna sakausējuma stiprinājumu pilnīga "velmēšanas vītnes" apstrāde
I. Vispirms precizēsim: Kas ir diegu velšana?
Vītņu velšana nav ne virpošana, ne griešana; tas ir aukstās ekstrūzijas process. Izmantojot pāri vai trīs augstas stiprības vītņu velšanas riteņu komplektus, gludais stienis tiek ekstrudēts un velmēts, izraisot metāla šķiedru plūsmu pa vītnes profilu un veidojot paceltus pavedienus, izmantojot ekstrūzi.
✅ Titāna sakausējumiem un augstas stiprības skrūvēm jābūt vītņotām; tās nevar pagriezt.
Tulkots, izmantojot DeepL.com (bezmaksas versija)
II. Pilnīgs vītņu velmēšanas ražošanas process TC4 titāna skrūves
1. Priekšapstrāde (sagatavošana pirms vītnes velmēšanas)
Griešana: Titāna stieņu griešana un sagatavju apstrāde uz virpas
Fāzēšana: Skrūves galvas gala virsmas un vītnes galu fāzēšana (lai novērstu instrumenta lūzumu un vītnes bojājumus vītnes velšanas laikā)
Termiskā apstrāde/sprieguma mazināšana: TC4 materiāls ir ciets; apstrādes radītie spriegumi ir jānovērš iepriekš.
Virsmas tīrīšana: attaukošana un atgratēšana, lai nodrošinātu vienmērīgu vītnes veidošanos
Kritiski svarīgi: Pirms vītnes velmēšanas skrūves ārējam diametram jābūt precīzam, nedaudz mazākam par vītnes vidējo diametru, lai nodrošinātu formēšanas pielaidi.
2. Pilnīgs TC4 titāna skrūvju ruļļu formēšanas ražošanas process
- Priekšapstrāde (sagatavošana pirms velmēšanas formēšanas)
- Mašīnas iestatīšana un nostiprināšana
Aprīkojums: Divu asu ruļļu formēšanas mašīna / Trīs asu vītņu velmēšanas mašīna
Instrumenti: Pielāgoti rullīšu formēšanas riteņi, kas īpaši izstrādāti titāna sakausējumam (augsta cietība, nodilumizturība, antiadhezīva titāna virsma)
Iestatīšana:
Pielāgojiet centra attālumu starp diviem riteņiem, lai kontrolētu vītnes soli un profilu
Pielāgojiet padeves ātrumu un ripošanas laiku
Uzklājiet ekstremāla spiediena vītņvelšanas eļļu/specializētu titāna sakausējuma smērvielu
3. Kodols: Titāna detaļu vītņu velmēšanas principi
Divi vītnes veidošanas veltņi griežas vienā virzienā.
Starp abiem veltņiem ir ievietots kails titāna stienis.
Veltņi lēnām saspiež sagatavi, un berze liek stienim griezties ap savu asi.
Nepārtrauktas radiālās saspiešanas rezultātā metāls plūst uz āru un uzkrājas.
Vītnes sakne tiek saspiesta, un vītnes cekuls tiek pacelts, vienā piegājienā izveidojot pilnīgu vītni.
Galvenie punkti (tikai titāna sakausējumiem)
TC4 materiāls ir ciets, lipīgs, tam ir tendence uz rētainām virsmām un deformāciju:
Padeves ātrums nedrīkst būt pārāk liels
Spiedienu nedrīkst pielietot pārāk strauji
Lai novērstu vītnes virsmas plīsumus, locīšanos, instrumentu nospiedumus un mikroplaisas, jāizmanto augstas kvalitātes smērviela.
4. Tūlītēji rezultāti pēc velmēšanas formēšanas
Metāla šķiedras diegā paliek nepārtrauktas (atšķirībā no parastās diega griešanas, kas šķiedras pārgriež)
Vītnes saknē veidojas spiedes sprieguma slānis → Noguruma kalpošanas laika dubultošana
Vītnes virsma ir blīva, gluda un bez griešanas pēdām
Vītnes profils ir pilns un precīzs, ar stabilu 6 g pielaidi
5. Pēcapstrāde
Tukšu materiālu izņemšana un automātiska izkraušana
100% pārbaude: zobu profils, bojāti zobi, atgrūžumi, virsmas krokas, mikroplaisas
Attaukošana un tīrīšana → Pasivēšana / Smilšu strūklas apstrāde / Pretsepējoša pārklājuma veidošana
Izmēru pārbaude, izmantojot derīgus/nederīgus mērinstrumentus (derīgs mērinstruments atbilst prasībām, nederīgs mērinstruments neizdodas)
III. Titāna velmētā vītne salīdzinājumā ar parasto mehāniski apstrādāto vītni (kāpēc titāns ir jāvelmē)
Šķiedru struktūra
Velmēti diegi: Šķiedras pilnībā aptinās ap diegu, nodrošinot augstu izturību
Apstrādātas vītnes: šķiedras ir pārrautas, ar instrumentu pēdām un mikroplaisām vītnes saknē
Noguruma izturība
Velmētas vītnes: spiedes spriegums, triecienizturīgas un lūzuma izturīgas, piemērotas vibrējošai videi
Apstrādātas vītnes: pakļautas lūzumiem no plaisām vītnes saknē, padarot titāna detaļu nekavējoties nelietojamu
Virsmas kvalitāte
Velmētas vītnes: Gludas, bez instrumentu pēdām, krokām un mikroplaisām
Apstrādātas vītnes: daudzas dziļas un seklas instrumentu pēdas, kas rada ievērojamu korozijas un noguruma risku
Pretatsprēgšana
Velmētajām vītnēm ir blīvs virsmas slānis, kas nodrošina vienmērīgāku saķeri un samazina iesprūšanas iespējamību.
IV. Trīs galvenās problēmas titāna sakausējuma vītņu velmēšanā un to risinājumi
Titāna materiāls pielīp pie instrumenta un ir pakļauts asumu veidošanās riskam → Specializēti titāna sakausējuma vītņu velšanas diski + augstspiediena smēreļļa
Augsta cietība un ievērojama izturība pret ekstrūziju → Zema ātruma velmēšana, pakāpeniska padeve un pilnīgas iespiešanās novēršana vienā piegājienā
Nosliece uz virsmas locīšanos un lobīšanos → Precīza sagataves ārējā diametra kontrole + pareiza slīpēšana + regulāra instrumentu pārasināšana
V. Kopsavilkums īsumā
Titāna sakausējuma stiprinājumu vītņu velmēšana ir aukstās ekstrūzijas plastmasas formēšanas process, kurā vītņu velmēšanas matrica saspiež gludu stieņa sagatavi, liekot metālam dabiski plūst un veidojot vītnes. Šis process nepārrauj metāla šķiedras, un vītnes saknē rodas spiedes spriegums, kā rezultātā TC4 titāna skrūves ar augstu vītnes izturību, virsmām bez defektiem, noguruma izturību un lūzuma izturību. Tā ir vienīgā kvalificētā vītņu velmēšanas metode augstas klases titāna stiprinājumiem.