De ce este cadrul din aliaj de titan al iPhone 15 un material dificil de prelucrat?

Pe 13 septembrie, Apple a lansat seria de telefoane mobile iPhone 15. De menționat că este prima dată când pe smartphone-uri apar rame din aliaj de titan. Aliajul de titan este un material ușor, rezistent la coroziune și de înaltă rezistență. Când este utilizat pe smartphone-uri, poate îmbunătăți rezistența generală, rezistența la cădere și rezistența la zgârieturi a telefonului. Cu toate acestea, aliajul de titan este un material greu de prelucrat, iar introducerea cadrelor din aliaj de titan este, de asemenea, o provocare în tehnologia CNC.

 

De ce credem că aliajul de titan este un material dificil de prelucrat? Să învățăm despre caracteristicile de prelucrare a tăierii asociate.

01. „Căldura” este „vinovat” care face ca aliajele de titan să fie dificil de prelucrat.

Forța de tăiere la prelucrarea aliajelor de titan este doar puțin mai mare decât cea a oțelului de aceeași duritate, dar fenomenele fizice de prelucrare a aliajelor de titan sunt mult mai complexe decât prelucrarea oțelului, ceea ce face ca prelucrarea aliajelor de titan să se confrunte cu dificultăți uriașe. Căldura generată în timpul tăierii aliajului de titan nu va fi transferată rapid pe piesa de prelucrat sau îndepărtată de așchii. În schimb, se va acumula în zona de tăiere. Temperatura generată poate ajunge la peste 1000 de grade, determinând ca muchia de tăiere a sculei să se uzeze rapid, să crape și să genereze așchii. Butoanele și lamele uzate rapid generează mai multă căldură în zona de tăiere, scurtând și mai mult durata de viață a sculei.

 

02. Know-how tehnologic pentru prelucrarea aliajelor de titan

Pe baza înțelegerii mecanismului de procesare a aliajelor de titan și a adăugării experienței anterioare, principalul know-how de proces pentru prelucrarea aliajelor de titan este următorul:

Fluidul de tăiere de înaltă presiune și debit mare este utilizat pentru a asigura stabilitatea termică a procesului de prelucrare și pentru a preveni degenerarea suprafeței piesei de prelucrat și deteriorarea sculei cauzate de temperatură excesivă.

Prelucrați aliajele de titan în cea mai moale stare posibilă, deoarece materialul devine mai dificil de prelucrat după călire, iar tratamentul termic mărește rezistența materialului și crește uzura lamei.

Utilizați o rază mare a vârfului sau teșit pentru a introduce cât mai mult din muchia de tăiere în tăietură. Acest lucru reduce forța de tăiere și căldura în fiecare punct și previne ruperea locală.

 

03. Începeți cu lame pentru a rezolva problemele de prelucrare a titanului

Uzura canelurii lamei care apare la prelucrarea aliajelor de titan este uzura locală a spatelui și a față de-a lungul direcției adâncimii de tăiere. Este adesea cauzată de stratul întărit lăsat de prelucrarea anterioară. Reacția chimică și difuzia dintre sculă și materialul piesei de prelucrat la temperaturi de prelucrare care depășesc 800 de grade sunt, de asemenea, una dintre cauzele uzurii canelurilor.

Deoarece în timpul procesului de prelucrare, moleculele de titan ale piesei de prelucrat se acumulează în fața lamei și sunt „sudate” de lamă la presiune ridicată și temperatură ridicată, formând marginea construită. Când muchia încorporată se dezlipește de pe muchia de tăiere, aceasta ia cu ea stratul de carbură al plăcuței, astfel încât prelucrarea titanului necesită materiale și geometrii speciale pentru plăcuțe.

 

04. Structura sculei potrivită pentru prelucrarea titanului

Accentul prelucrării aliajului de titan este căldura. O cantitate mare de lichid de tăiere de înaltă presiune trebuie pulverizată pe muchia de tăiere prompt și precis pentru a elimina rapid căldura. Există structuri unice de freze pe piață special pentru prelucrarea aliajelor de titan.