Títan'Léleg varmaleiðni og mikil efnahvarfgirni gera það viðkvæmt fyrir yfirborðsgöllum viðCNC vinnsla. Þótt verkfæraform og skurðarbreytur séu vel rannsakaðar, er hagræðing kælivökva enn vannýtt í iðnaðinum. Þessi rannsókn (framkvæmd árið 2025) fjallar um þetta bil með því að magngreina hvernig markviss kælivökvagjöf bætir gæði frágangs án þess að skerða afköst.
Aðferðafræði
1. Tilraunahönnun
●Efni:Ti-6Al-4V stangir (Ø50mm)
●Búnaður:5-ása CNC með kælivökva í gegnum verkfærið (þrýstingsbil: 20–100 bör)
●Mælingar sem fylgst var með:
Yfirborðsgrófleiki (Ra) samkvæmt snertiprófílmæli
Slit á hlið verkfæris með USB smásjármyndgreiningu
Hitastig skurðarsvæðis (FLIR hitamyndavél)
2. Endurtekningarhæfnieftirlit
● Þrjár prófunarendurtekningar á hvert breytusett
● Verkfærainnleggjum skipt út eftir hverja tilraun
● Umhverfishitastig stöðugt við 22°C ±1°C
Niðurstöður og greining
1. Kælivökvaþrýstingur samanborið við yfirborðsáferð
●Þrýstingur (bör):20 50 80
●Meðaltal Ra (μm) :3,2 2,1 1,4
●Slit verkfæra (mm):0,28 0,19 0,12
Háþrýstikælimiðill (80 bör) lækkaði Ra um 56% samanborið við grunngildi (20 bör).
2. Áhrif á stútastöðu
Hallandi stútar (15° í átt að verkfæraoddi) stóðu sig betur en geislalaga uppsetningar um:
● Minnkun á varmasöfnun um 27% (hitaupplýsingar)
● Lengir endingartíma verkfæra um 30% (slitmælingar)
Umræða
1. Lykilverkunarmátar
●Flísaflutningur:Háþrýstikælivökvi brýtur langar flísar og kemur í veg fyrir endurskurð.
●Hitastýring:Staðbundin kæling lágmarkar aflögun vinnustykkisins.
2. Hagnýtar takmarkanir
● Krefst breyttra CNC uppsetninga (lágmark 50 bar dæluafköst)
● Ekki hagkvæmt fyrir framleiðslu í litlu magni
Niðurstaða
Með því að hámarka kælivökvaþrýsting og stútstillingu batnar yfirborðsáferð títans verulega. Framleiðendur ættu að forgangsraða:
● Uppfærsla í kælikerfi með ≥80 börum
● Framkvæma prófanir á stútastöðu fyrir tiltekin verkfæri
Frekari rannsóknir ættu að kanna blönduð kæling (t.d. lágkæling + lágkæling) fyrir málmblöndur sem eru erfiðar í vinnslu.
Birtingartími: 1. ágúst 2025
