Bend Titanium: Kapsamlı Bir Kılavuz

Titanyum metali, mükemmel mukavemeti, düşük yoğunluğu ve mükemmel korozyon direnci nedeniyle havacılık, tıbbi, kimyasal ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bükme, titanyum metal işlemede yaygın olarak kullanılan şekillendirme işlemlerinden biridir.

Bükme yoluyla, titanyum malzemeler farklı uygulama alanlarının ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli karmaşık şekillerde işlenebilir.

Bükme türleri hakkında bilgi edinin

Titanyum alaşımlı bükme işleme yöntemleri esas olarak soğuk bükme ve sıcak bükme içerir.

Soğuk bükme titanyum

Soğuk bükme, yüksek hassasiyet ve iyi yüzey kalitesine sahip ince duvarlı malzemeler için uygun olan titanyum alaşımlarının oda sıcaklığında bükülmesi işlemidir.

Yaygın yöntemler: CNC bükme, pres bükme, rulo bükme.

Application & limitations: Ideal for thin-walled titanium alloys but requires careful springback control due to low elastic modulus. Poor ductility may cause fractures with small bending radii.

Anahtar faktörler: Bükülme yarıçapı, açı, kalınlık ve geri yaylanma. Doğru parametre seçimi ve tavlama, kırılmaları önlemeye ve kusurları azaltmaya yardımcı olur.

Sıcak bükme titanyum

Sıcak bükme, plastisiteyi iyileştirmek, stresi azaltmak ve şekillendirilebilirliği artırmak için titanyum alaşımlarının ısıtılmasını içerir.

Yaygın yöntemler: Döner bükme, hidrolik bükme.

Necessity & advantages: Titanium alloys have poor plasticity at room temperature. Hot bending improves plasticity, lowers stress, reduces cracking and wrinkling risks, and enables smaller bending radii for complex shapes.

Sıcak bükme işlemi şunları içerir:

Isıtma yöntemi: Yaygın ısıtma yöntemleri arasında fırın ısıtması ve yüksek frekanslı indüksiyonla ısıtma bulunur. Yüksek frekanslı indüksiyonlu ısıtma, yerel ısıtma sağlayabilir ve enerji tüketimini azaltabilir.

Sıcaklık kontrolü: Titanyum alaşımının termal deformasyon sıcaklık aralığı dardır ve ısıtma sıcaklığının hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Genellikle 700°C ile 900°C arasındadır.

Yalıtım süresi: Isıtmadan sonra, malzemenin eşit şekilde ısınmasını sağlamak için belirli bir yalıtım süresinin korunması gerekir. Çok uzun yalıtım süresi iri tanelere neden olabilir ve malzeme özelliklerini etkileyebilir.

Sıcak bükme sonrası soğutma ve işlem sonrası: Sıcak bükme sonrası soğutma yönteminin malzeme özellikleri üzerinde önemli bir etkisi vardır. Genel olarak, hava soğutma veya su soğutma kullanılır ve malzeme ve proses gereksinimlerine göre özel yöntem belirlenir. Ek olarak, iç gerilimi ortadan kaldırmak ve malzeme özelliklerini iyileştirmek için sıcak bükmeden sonra gerilim giderme tavlaması gerekebilir.

Bükme öncesi hazırlık

Malzeme özelliklerini anlama

Farklı derecelerde titanyum alaşımları, eğilme performanslarını etkileyen kendi özelliklerine sahiptir.

2. derece titanyum: Endüstriyel saf titanyum, yüksek sünekliğe sahiptir ve bükülmesi kolaydır.

5. sınıf titanyum alaşımı: Ti-6Al-4V daha yüksek mukavemete sahiptir, ancak sünekliği daha düşüktür ve bükülürken özel dikkat gerektirir.

Kullanılan titanyum alaşımının özelliklerini anlamak, uygun işleme yönteminin ve parametrelerinin seçilmesine yardımcı olacaktır.

Yüzey kontrolü ve temizliği

Titanyum alaşımları, çatlaklara veya malzeme arızasına yol açabilecek yüzey kusurlarına karşı hassastır.

Muayene: Çizik, çentik veya başka kusur olmadığından emin olmak için malzemenin yüzeyini dikkatlice inceleyin.

Temizleme: Yağı, kiri veya gresi temizlemek için izopropil alkol veya aseton gibi halojenli olmayan bir çözücü kullanın. Temizledikten sonra, yeniden kirlenmeyi önlemek için titanyum alaşımlarını tutarken temiz pamuklu eldivenler giyin.

Kapsamlı temizlik, bükme işlemi sırasında malzemenin kirlenmesini önlemeye yardımcı olur ve işleme kalitesini garanti eder.

Cihaz seçimi ve kurulumu

Hassas virajlar elde etmek için uygun alet ve ekipmanları kullanın ve bunları doğru şekilde ayarlayın.

Sabitleme: Bükme sırasında kaymayı önlemek için titanyumu sabitlemek için kelepçeler veya mengeneler kullanın.

Aletler: Aks presi veya abkant pres gibi doğru bükme aletini seçin ve doğru şekilde kurulduğundan emin olun.

Isıtma: Gerektiğinde, çatlama riskini azaltmak için titanyumu eşit şekilde ısıtmak için propan meşale veya indüksiyonlu ısıtıcı gibi bir ısıtma aleti kullanın.

Doğru ekipman kurulumu ve çalışması, bükülme doğruluğunu artırmaya ve kusurları azaltmaya yardımcı olabilir.

Bükülme yarıçapını belirleyin

Titanyum alaşımları düşük uzamaya sahiptir, bu nedenle bükülme yarıçapı seçimi kritiktir.

Yarıçap seçimi: Daha büyük bir bükülme yarıçapı, çatlamayı veya deformasyonu önlemeye yardımcı olur. Spesifik yarıçap, titanyum alaşımının kalınlığına ve türüne bağlıdır.

Büküm geometrisinin, özellikle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda gereksinimleri karşıladığından emin olun.

Simülasyon testi ve kalibrasyonu

Gerçek bükümden önce, proses parametrelerini optimize etmek için aynı titanyum alaşımının hurdası üzerinde simüle edilmiş testler gerçekleştirilir.

Test: "Geri yaylanma" fenomenini tanımlamak için malzemenin basınç veya ısı altındaki davranışını değerlendirin.

Ayarlama: Test sonuçlarına dayanarak, geri yaylanmayı telafi etmek için ekipman ayarlarını yapın ve son bükülmenin istenen açıya ulaştığından emin olun.

Farklı bükme yöntemleri seçin

Döner Çekme Bükme

Döner bükme, titanyum alaşımlı boruların yüksek hassasiyetle bükülmesi için uygun olan kalıbı ve mandreli döndürerek bükülme yarıçapını ve açısını hassas bir şekilde kontrol etme yöntemidir.

Avantajları: Yüksek hassasiyetli bükme elde edebilir ve karmaşık şekilleri işlemek için uygundur.

Uygulanabilir ürünler: Esas olarak titanyum alaşımlı ince duvarlı boruların bükülmesi için kullanılır.

CNC Büküm

CNC bükme, bükme doğruluğunu ve tutarlılığını sağlamak için otomatik kontrol elde etmek için CNC teknolojisini kullanır. Bükme doğruluğunu ve tutarlılığını sağlamak için otomatik kontrol elde etmek için karmaşık şekiller ve küçük seri üretim için uygundur.

Avantajları: yüksek hassasiyet, yüksek verimlilik, karmaşık şekiller ve küçük seri üretim için uygundur.

Uygulanabilir ürünler: titanyum alaşımlı plakaların, ince duvarlı boruların vb. bükme işlemleri için uygundur.

Hidrolik bükme

Hidrolik bükme, bir hidrolik sistemle çalışır ve büyük boyutlu ve kalın cidarlı malzemeleri bükmek için uygundur.

Avantajları: Daha kalın titanyum alaşımlı malzemeleri işleyebilir ve seri üretime uygundur.

Uygulanabilir ürünler: Esas olarak titanyum alaşımlı plakaları ve kalın duvarlı boruları bükmek için kullanılır.

Rulo bükme

Rulo bükme, silindirlerin dönüşü yoluyla titanyum alaşımlı plakaların sürekli bükülmesini gerçekleştirir ve büyük yarıçaplı bükme işlemi için uygundur.

Avantajları: Büyük yarıçaplı bükme için uygundur ve uzun boyutlu iş parçalarını sürekli olarak işleyebilir.

Uygulanabilir ürünler: İnce duvarlı titanyum alaşımlı plakalar için uygundur.

Abkant pres bükme

Bükme makinesinin üst ve alt kalıpları kullanılarak, titanyum alaşımlı plakaların bükülmesi, küçük ve orta ölçekli seri üretim için uygun olan basınçla gerçekleştirilir.

Avantajları: Küçük ve orta ölçekli seri üretim için uygundur ve yüksek hassasiyetli bükme sağlayabilir.

Uygulanabilir ürünler: Esas olarak titanyum alaşımlı plakaların bükme işlemi için kullanılır.

Titanyumu bükmek için önlemler

Geri yaylanma kontrolü: Titanyum alaşımı büyük bir elastik modüle sahiptir ve büküldükten sonra geri yaylanmaya eğilimlidir. Nihai ürünün boyutsal doğruluğunu sağlamak için bükmeden önce uygun miktarda geri yaylanma ayırmak gerekir.

Sıcaklık kontrolü: Sıcak bükme sırasında, titanyum alaşımının plastisitesi artan sıcaklıkla artar. Bununla birlikte, çok yüksek bir sıcaklık, oksit filmin hasar görmesine ve malzeme özelliklerini etkilemesine neden olabilir. Bu nedenle, ısıtma sıcaklığını ve süresini doğru bir şekilde kontrol etmek gerekir.

Yağlama ve soğutma: Bükme işlemi sırasında uygun yağlama sürtünmeyi azaltabilir, takım aşınmasını azaltabilir ve yüzey kalitesini iyileştirebilir. Sıcak bükme için, iç gerilimi önlemek için soğutma hızının da kontrol edilmesi gerekir.

İşlem sonrası: Bükülmeden sonra, iç gerilimi ortadan kaldırmak ve malzeme özelliklerini iyileştirmek için gerilim giderme tavlaması gerekebilir. Ek olarak, oksit tabakasını çıkarmak ve yüzey kalitesini iyileştirmek için yüzeyin temizlenmesi ve parlatılması gerekebilir.

Bükme işleminde yaygın sorunlar

Çatlama ve yorulma

Neden: Titanyum alaşımları yüksek mukavemete ve düşük sünekliğe sahiptir, bu da kolayca çatlamaya ve yorulmaya neden olabilir.

Çözüm:

• Aşırı bükülmekten kaçının: Çatlamayı önlemek için malzeme sınırını aşmamak için sabit basınç uygulayın.
• Bükme öncesi ısıl işlem: Tavlama işlemi ile titanyum alaşımlarının sünekliğini iyileştirin ve çatlama riskini azaltın.
• Yüzey incelemesi ve temizliği: Kusurları ve kirleticileri gidermek için bükmeden önce malzeme yüzeyini iyice inceleyin.
• Bükme sonrası muayene: Bükülmeden sonra çatlakları kontrol etmek için boya penetrant testi gibi tahribatsız muayene yöntemlerini kullanın.

Rebound

Neden: Titanyum alaşımı, büküldükten sonra orijinal şekline geri dönme eğilimindedir, yani geri yaylanma.

Çözüm:

• Aşırı eğilme: Geri yaylanmayı telafi etmek için orta derecede aşırı eğilme.
• Isıtma kontrolü: Geri yaylanmayı azaltmak için eşit ısıtma sıcaklığını koruyun.
• Gerilim giderme tavlaması: Gerilim giderme tavlaması, artık gerilimi azaltmak ve geri yaylanmayı azaltmak için bükülmeden sonra gerçekleştirilir.

Yüzey hasarı ve aşınma

Neden: Titanyum ve bükme aletleri arasındaki sürtünme yüzey hasarına neden olabilir.

Çözüm:

• Yağlama: Sürtünmeyi azaltmak için molibden disülfür gibi titanyum ile uyumlu bir yağlayıcı kullanın.
• Alet seçimi: Sert veya keskin aletlerin neden olduğu çizikleri önlemek için pürüzsüz, bakımlı aletler kullanın.

Yanlış bükme

Neden: Bükme işlemi sırasında hassas kontrol eksikliği, hatalı bükümlere neden olur.

Çözüm:

• Alet kalibrasyonu: Daha fazla doğruluk için dijital kontroller ve ölçüm ekipmanı kullanarak tüm bükme aletlerinin ve makinelerinin uygun şekilde kalibre edildiğinden emin olun.
• Kukla testleri: Ayarlarda ince ayar yapmak ve doğru bükülme açısını belirlemek için hurda malzeme kullanarak sahte testler yapın.
• Sürekli basınç: Hatalı bükümlere neden olabilecek ani veya eşit olmayan kuvvetlerden kaçınmak için bükme işlemi boyunca sabit, eşit basınç uygulayın.

Isınma sorunları

Neden: Yanlış ısıtma oksidasyona, gevrekleşmeye ve eşit olmayan bükülmeye neden olabilir.

Çözüm:

• Sıcaklık izleme: Aşırı ısınmayı önlemek için titanyum alaşımının sıcaklığını izlemek için bir termal mum boya veya kızılötesi termometre kullanın.
• Düzgün ısıtma: Bükülmeyi ve tutarsız bükülmeyi önlemek için titanyum alaşımını bükme alanında eşit şekilde ısıtın.
• Soğutma kontrolü: Hızlı soğutmanın neden olduğu stres ve deformasyonu önlemek için titanyum alaşımının büküldükten sonra kademeli olarak soğumasına izin verin.

SSS

Titanyumu zarar vermeden nasıl bükersiniz?

Bir boru bükücü veya çardak presi kullanın, yağlayıcı uygulayın, sıcaklığı 540 ° C ile 730 ° C arasında tutun ve aşırı ısınmayı önleyin.

Titanyumu bükmek için hangi aletlere ihtiyaç vardır?

Propan veya oksi-yakıt kaynak makineleri, eksenel presler, hidrolik boru bükücü, mengeneler, kelepçeler.

Titanyumu bükmek için en iyi ısıtma yöntemi hangisidir?

Propan veya oksi-yakıt meşaleleri 540 ° C ila 730 ° C'ye kadar ısınır, aşırı ısınmayı önler ve oksidasyonu önlemek için argon kullanır.

Titanyumun hassas bir şekilde bükülmesini nasıl sağlarsınız?

Özel bir boru bükücü ve mandrel kullanın, basıncı ve hızı kontrol edin ve sürtünmeyi azaltmak için yağlayın.

İnce titanyumu bükmek ile kalın titanyumu bükmek arasındaki fark nedir?

İnce titanyum ve kalın titanyum bükme arasındaki fark: İnce titanyum soğuk şekillendirme kullanır, kalın titanyum sıcak şekillendirmeye ihtiyaç duyar ve kalın titanyum daha yüksek sertliğe sahiptir.

Titanyumun büküldükten sonra geri sıçramasını nasıl önlersiniz?

Aşırı eğilme: Geri yaylanmayı telafi etmek için bükülme açısını 87° veya 88°'ye ayarlayın.

Isıtma: Titanyumu, özellikle daha büyük kıvrımlar için koyu kırmızı bir renge ısıtın.

Ekipman: Titanyumun sıkıca sabitlendiğinden emin olmak için bir abkant pres veya üç silindirli bükücü kullanın.

Doğru hesaplama: Hassas kontrol sağlamak için bükme işlemi sırasında geri yaylanma miktarını hesaplayın ve ayarlayın.