Резка титана

Цветной металл белого цвета с серебристым отливом, по виду напоминающий сталь - это внешние характеристики титана. В физическом отношении о свойствах металла можно судить по его твердости и величине предела текучести. В этом отношении, металл превосходит медь в 4 раза, а алюминий в 12 раз. Высокие показатели антикоррозийной устойчивости по отношению к агрессивной среде и сопротивление механическим воздействиям являются уникальными, по сравнению с железом.

Прочность титана и сложность его обработки обычными способами делают непростыми попытки использования металла в гражданской сфере. В последнее время стоимость титана снизилась в несколько раз, что позволяет применять его не только в военных технологиях, но и в многих других областях человеческой деятельности. Благодаря применению метода гидрорезки прочного металла, из него стало возможно изготовлять детали спортивного инвентаря, медицинский инструментарий, посуду и бижутерию.

Резка титана с помощью гидроабразивного способа.

С помощью инновационного процесса, каким является гидроабразивная резка титана, можно работать с любыми металлами, без опасений получить механическую деформацию заготовок. Технология резки заключается в сжатии воды до сверхвысоких показателей давления в специальном аппарате. На выходе струя смешивается с абразивными частицами высокотвердых пород и вырывается из узкого сопла со скоростью, превышающей звуковую. Вода, смешанная с твердофазными частицами создает истирающее воздействие в нужных точках и разрезает титановые заготовки, без оплавленных краев и с высокой точностью.

Возникновение гидроабразивной технологии.

Идея использования направленной водной струи для разрезания твердых металлических деталей впервые была предложена в 30-е годы прошлого столетия, но осталась без дальнейшего развития. Впервые практическое применение гидроабразивного метода было успешно продемонстрировано в 1960-м году. Это произошло на одном из самолетостроительных заводов Американских штатов, когда в плане эксперимента, струя воды, в течение считанных минут, разрезала толстый титановый лист. Но до широкого применения этого процесса прошло еще несколько десятилетий.

Суть процесса гидроабразивной резки.

Чтобы струя воды с высокоскоростными частицами, ударяясь в область реза, отрывала мельчайшие кусочки обрабатываемого металла, необходим аппарат, создающий высокое давление воды, вплоть до 4000 бар. В качестве абразива к воде примешиваются мелкие частицы электрокорунда, гранатового песка, кремния или похожих на них материалов. Вода несет на себе функцию транспортного средства, которое доставляет разрушительные абразивные частицы в область среза.

При получении нужной степени шероховатости среза, следует обратить внимание на такой важный аспект резки гидроабразивным методом, каким является диаметр сопла, через которое под давлением вырывается режущий поток. Практика показала, что лучших результатов можно добиться с размером смесительной трубки от 0,4 до 1,0 мм.

Минусы альтернативных способов обработки титана

Проблемы обработки титана и его сплавов на токарном оборудовании связаны со свойством налипания мелких металлических частиц на режущие детали станка, что способствует быстрому износу инструментов. Использование лазерного луча для разрезания титановых заготовок приводят к пригоранию, а также оплавлению кромочных поверхностей и деформации материала. Кроме того, воздействие на этот металл высоких температур делает его более хрупким и он теряет свои уникальные прочностные характеристики.

Основные преимущества гидроабразивного метода

При сравнительной характеристике различных методов резки титана, гидроабразивный выигрывает по многим преимущественным показателям, среди которых:

Высокое качество и максимальная точность обработки кромки.

Отсутствие термического воздействия.

Увеличение скорости обработки титана.

Минимальное количество потерь дорогого металла при работе с ним.

Экологическая безопасность метода.

Познакомившись с особенностями гидроабразивного принципа, применяемого в работе с изделиями из титана, можно увидеть реальные перспективы развития этого направления в данной области промышленных технологий.