Framfarir rannsókna á burrum við brottför títanálborunar
1. Inngangur
Með hraðri þróun lykilsviða eins og lækningatækja, geimferða, sjómælinga og jarðolíuiðnaðar í Kína, eru auknar kröfur um efnisframmistöðu tengdra íhluta. Títan málmblöndur hafa smám saman orðið mikilvægir "stefnumótandi málmar" á sviði efnisnotkunar vegna framúrskarandi eiginleika þeirra eins og léttar, mikils styrks, tæringarþols og brotseigu. Títan málmblöndur eru mikið notaðar á mikilvægum sviðum eins og flugvélahreyflum og skrokkíhlutum.
Við samsetningu og festingu á hlutum úr títanblendi eru boranir og mölun nauðsynlegar aðferðir, þar sem borun tekur umtalsverðan hluta vinnunnar. Hins vegar, meðan á borunarferlinu stendur, vegna mikilla axialkrafta og hás hitastigs, myndast oft burrs af mismunandi lögun og hæð við holuútganginn, sem hefur bein áhrif á samsetningargæði og þjónustuframmistöðu. Rannsóknir sýna að ferlið til að fjarlægja burr eykur verulega vinnslukostnað títan málmblöndur. Þess vegna er mjög hagnýtt mikilvægt að rannsaka myndun burrs við títan álborun og kanna stjórnunaraðferðir.
Í þessari grein er farið yfir gerðir, myndunaraðferðir og stjórnunaraðferðir burrs við brottför úr títanblendiborun og gefur tilvísun í tengdar rannsóknir.
2. Tegundir burrs við útgang títanálborunar
Við títan álborun hefur verkfærið samskipti við vinnustykkið til að framleiða skurðkrafta, sem veldur plastaflögun, beygingu og rifi á efninu. Hluti af efninu er fjarlægt en sá hluti sem eftir er myndar burr við útgang holunnar. Lögun og stærð útgangsburanna er mismunandi, undir áhrifum af skurðarbreytum og rúmfræði verkfæra. Greining á tegundum burrs hjálpar til við að rannsaka myndun þeirra frekar.
Rannsóknir hafa sýnt að burrs sem myndast við títan álborun má flokka í eftirfarandi gerðir:
Uniform Burrs: Burrs sem myndast jafnt í kringum útganginn.
Samræmdar burrs með borhettu: Burrs með leifar af efni sem mynda tiltölulega einsleita lögun.
Króna-eins og Burrs: Burrs með -kórónulíkri eða óreglulegri lögun.
Ýmsir vísindamenn hafa komist að því með tilraunum og uppgerðum að þættir eins og stífleiki vinnustykkisins, efni verkfæra og skurðarbreytur hafa veruleg áhrif á formgerð burts. Þrátt fyrir að enginn samræmdur flokkunarstaðall sé til, eru aðaltegundir burra þær þrjár sem nefnd eru hér að ofan.
3. Myndunaraðferðir burrs við útgang títanálborunar
Við borunarferli títan málmblöndur er myndun burrs nátengd plastaflögun efnisins og skurðbrún tólsins. Rannsóknir hafa sýnt að hægt er að skipta myndun burra við borun í nokkur stig, fyrst og fremst undir áhrifum af skurðkrafti, hitastigi og rúmfræði verkfæra.
Ferlið við að mynda burr felur venjulega í sér eftirfarandi skref:
Við klippingu verður efnið neðst í holunni plastaflögun.
Afgangsefninu er ýtt í átt að holuútganginum með borkronanum.
Þegar efnið fer yfir brún holunnar byrjar það að teygjast og brotna og mynda að lokum burrs.
Ennfremur, með endanlegum þáttum eftirlíkingum, hefur komið í ljós að rúmfræðilegt horn tækisins, skurðarbreytur og skurðarhitastig hafa veruleg áhrif á myndun burra. Mismunandi skurðarbreytur og verkfæri geta leitt til myndunar ýmissa tegunda af burrs. Til dæmis, lágur straumhraði og hár snældahraði framkallar almennt einsleitar burrs, á meðan hár straumhraði getur leitt til kórónu-eins og burrs.
4. Stjórnunaraðferðir fyrir burrs við brottför títanálborunar
Til að takast á við myndun burk í títan álborun, hafa vísindamenn lagt til nokkrar stjórnunaraðferðir, aðallega þar á meðal fínstillingu skurðarbreyta, verkfærahönnun og vinnsluferla.
4.1 Fínstilling á skurðarbreytum
Val á viðeigandi skurðarbreytum getur hjálpað til við að draga úr áskrafti og skurðarhitastigi og lágmarka þannig myndun burra. Rannsóknir hafa sýnt að hagræðing snældahraða, straumhraða og annarra skurðarbreyta getur í raun dregið úr burrhæð. Til dæmis, meiri snúningshraði og lægri straumhraði leiða oft til minni burrs.
4.2 Hagræðing verkfærabyggingar
Hönnun tækisins hefur veruleg áhrif á myndun burra. Þættir eins og hrífuhorn verkfæra, lengd skurðbrúnar og efni verkfæra hafa allir áhrif á myndun burksins. Með því að fínstilla rúmfræði tólsins og velja viðeigandi efni er hægt að minnka burstærð og hæð á áhrifaríkan hátt. Til dæmis, að nota spíralbor í stað snúningsbors getur dregið verulega úr burstærð við útganginn.
4.3 Hagræðing vinnsluferla
Hefðbundin borunarferli leiða oft til grafarmyndunar. Vísindamenn hafa kannað nýjar vinnsluaðferðir eins og úthljóðs-aðstoð, snúningsúthljóðs-aðstoð og frostborun, sem hafa sýnt góðan árangur. Úthljóðsboranir með-aðstoð geta dregið úr hitastigi meðan á vinnsluferlinu stendur, lækka sveigjanleika efnisins og í raun stjórna burstærð. Að auki hefur verið sýnt fram á að snúningsúthljóðsboranir með-aðstoð og kælivinnsla með kælingu dregur verulega úr hæð.
5. Niðurstaða
Títan málmblöndur gegna mikilvægu hlutverki á ýmsum hágæða notkunarsviðum vegna framúrskarandi frammistöðu þeirra. Hins vegar er enn áskorun að stjórna burrs við títan álborun. Núverandi rannsóknir sýna að með því að fínstilla skurðarfæribreytur, uppbyggingu verkfæra og vinnsluferla er hægt að minnka burststærð verulega, sem bætir skilvirkni vinnslunnar. Framtíðarrannsóknir ættu að kanna frekar myndunaraðferðir burrs, þróa ný verkfæri og vinnslutækni og takast á við áskoranir í títan álvinnslu.
