3C電子 鈦合金(Ti-6Al-4V) : 側銑加工

🕜 加工效率 - 提升3倍 (切線速度) | 📈 工件品質 - 降低切削阻力/切削熱, 工件Sa < 0.3µm | ⚙️ 刀具壽命 - 切屑變小, 且更容易斷屑
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鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:加工痛點


由於Ti-6Al-4V鈦合金的導熱性差、延展性好(高溫變形性)以及加工硬化等材料特性,都可能對工件的品質造成嚴重影響。

在進行Ti-6Al-4V鈦合金側銑特徵加工時,由於鈦合金散熱效果差,容易積累大量加工熱能,導致材料軟化,產生切屑沾黏刀具的現象,增強了材料與刀具的摩擦,黏著磨耗(Adhesive Wear)加速刀具耗損,使得刀具壽命迅速下降。


 

☑️ 鈦合金(Ti-6Al-4V)加工資訊

 
    鈦合金(Ti-6Al-4V)加工資訊         
  材料   鈦合金(Ti-6Al-4V)
  特徵   Ap 8mm, Ae 0.03mm
  工法   側銑  
  超音波刀把         BT30-R03-10
  機台轉速   16,000 ~ 20,000rpm
  刀具選用   鎢鋼銑刀

 

漢鼎超音波輔助鈦合金Ti-6Al-4V側銑加工工件
(圖1. 漢鼎超音波輔助鈦合金Ti-6Al-4V側銑加工工件)


鈦合金Ti-6Al-4V側銑加工使用漢鼎超音波刀把BT-30
(圖2. 鈦合金Ti-6Al-4V側銑加工使用漢鼎超音波刀把BT-30)

 

【漢鼎超音波】鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:測試目標 


針對鈦合金(Ti-6Al-4V)的超音波輔助側銑加工測試目標為提升加工效率,同時提升工件表面品質改善刀具壽命,使客戶端能藉此大幅提升產能


 

【漢鼎超音波】鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:加工結果 

 

鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:加工效率

漢鼎超音波輔助加工技術可以使切線速度提升3倍,進給率也同時提升,進而達到整體加工效率提升3倍


 

鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:工件品質


漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金工件表面品質比較
(圖3. 漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金工件表面品質比較)

 

漢鼎超音波的高頻率微振動可以幫助降低切削熱,切屑不會因切削熱而沾黏刀具,刀具壽命獲得改善,使得工件表面 Sa < 0.3µm,達到客戶要求之品質標準。

 

 

 

鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:刀具壽命


漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金之刀具前刀面磨耗狀況
(圖4. 漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金之刀具前刀面磨耗狀況)

 

 

漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金之切屑形貌比較
(圖5. 漢鼎超音波 vs. 無超音波 : 側銑加工鈦合金之切屑形貌比較)

 

 

泰勒刀具壽命曲線呈現漢鼎超音波輔助鈦合金側銑加工之潛在改善刀具壽命
(圖6. 泰勒刀具壽命曲線呈現漢鼎超音波輔助鈦合金側銑加工之潛在改善刀具壽命)
 

傳統無超音波加工時,以形成大片切屑,且難以斷屑。再加上大量積累的切削熱切屑反覆沾黏刀具,使刀具前刀面產生黏著磨耗(Adhesive Wear),顯微鏡下看到刀具塗層顆粒已露出,也導致刀刃崩角情況。


使用漢鼎超音波輔助加工技術,高頻率的微振動能幫助降低切削阻力與切削熱,切屑更容易斷屑,且避免纏屑的發生,同時有效防止殘屑沾黏刀具及工件表面,達到工件品質與刀具壽命的雙重改善。



 

【漢鼎超音波】鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:超音波效益 

 

🕜 加工效率 - 提升3倍 (切線速度)

📈 工件品質 - 降低切削阻力/切削熱, 工件 Sa < 0.3µm

⚙️ 刀具壽命 - 切屑變小, 且更容易斷屑

 

 


鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑加工:產業應用


鈦合金(Ti-6Al-4V)側銑特徵經常應用在3C電子產業醫療產業以及汽車/電動車產業,特別是醫療產業的鈦合金骨板骨釘人工關節等;3C電子產業的智慧穿戴裝置(Apple watch ultra裱框);以及汽車/電動車產業的Tesla Model S的底盤結構


鈦合金(Ti-6Al-4V)的硬度約為41HRC,相較其他金屬合金,硬度並不高。鈦合金的組織穩定材料質輕密度小強度高,具備良好的韌性塑性以及高溫變形(machining distortion at high temperature)的性能,這樣的特性使其被廣泛應用在許多產業中。

其中,除了無毒的特性之外,鈦合金是目前已知生物相容性最好的金屬之一,因此被視為現今最佳的金屬生醫材料,應用產品如骨板、骨釘、人工關節等。鈦合金也具有防指紋、防汙的特性,非常適合作為智慧型手機機殼以及智慧型穿戴裝置之裱框。另外,鈦合金的高強度與耐熱等特性,也讓它成為電動車Tesla Model S底盤結構的材料,防止電池因路面顛簸而受損。

漢鼎智慧科技的超音波加工模組為新材料的加工帶來全新的解決方案!漢鼎的超音波輔助加工技術可以達到有效提升加工效率,節省整體加工時間,同時大幅度降低脆裂邊大小。不僅符合客戶端需求之標準,更能為客戶創造出多重價值!




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