Gia công hợp kim Titan bằng CNC, xem xét kỹ lưỡng trước sản xuất

Titan thương mại tinh khiết và Alpha

Các loại từ 1–4 là titan alpha thương mại tinh khiết; oxy làm tăng độ bền trong khi giảm khả năng định hình.nnTi-5Al-2.5Sn là titan alpha: nhôm làm bền nó, khả năng hàn tốt, và xử lý nhiệt ít làm tăng độ bền.

Hợp kim Near-Alpha và Alpha-Beta

Hợp kim Near-alpha sử dụng nhôm cộng với thiếc hoặc zirconi để tăng độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống biến dạng từ từ.nnTi-6Al-4V, Loại 5, là hợp kim alpha-beta: nhôm ổn định pha alpha và vanadi ổn định pha beta; nó phản ứng với xử lý nhiệt và phù hợp với các bộ phận cấu trúc có độ bền cao.

Hợp kim Titan Beta

Hợp kim Beta giữ lại nhiều pha beta lập phương tâm khối hơn thông qua các nguyên tố bổ sung như molypden, vanadi, crom hoặc sắt.nnCác loại Beta mang lại độ bền có thể xử lý nhiệt cao nhất và khả năng định hình nguội hữu ích, nhưng việc đủ điều kiện quy trình hàn vẫn phụ thuộc vào vật liệu và tiết diện.

Chỉ định đầy đủ

ASTM B348 áp dụng cho thanh và phôi; ASTM B265 áp dụng cho tấm và lá. Nêu rõ phiên bản AMS, ASTM, EN, hoặc quy cách của khách hàng, trạng thái, kích thước, các thay thế cho phép và cấp chứng nhận.nnHợp kim 23 không thể thay thế cho Hợp kim 5 khi yêu cầu hóa học với tạp chất thấp hoặc kiểm soát ứng dụng. Xác định xử lý nhiệt trước khi gia công và có cần giảm ứng suất sau gia công hay không.

Chọn dạng phù hợp với hình dạng

Thanh phù hợp với trục tiện, chốt và các bộ phận quay; tấm phù hợp với các hốc có hình lăng trụ và các chi tiết chèn. Ống có thể giảm lãng phí vật liệu do khoét rỗng, trong khi dây phù hợp cho gia công EDM hoặc các sản phẩm định hình hơn là gia công khối lượng lớn.nnCác chi tiết rèn và phôi gần hình dạng cuối cùng có thể bảo toàn dòng hạt theo hướng và giảm lượng phoi, nhưng cần có dung sai được xác minh, điểm tham chiếu và không gian gia công.

So sánh lựa chọn dạng

Khả năng cung ứng vật liệu thay đổi theo loại hợp kim, đường kính, độ dày và yêu cầu chứng nhận. Xác nhận thời gian chờ của nhà máy và kích thước tồn kho thực tế trước khi chốt lộ trình đã tính toán chi phí.

Chọn Phương thức Bề mặt

Ba phương thức phổ biến là gia công thô, phun bi và đánh bóng. Mỗi phương thức có thể thay đổi vẻ ngoài, cách xử lý và hành vi ăn khớp, vì vậy hãy chỉ định các mặt áp dụng và yêu cầu về kết cấu bề mặt.nnCác lỗ khoan quan trọng, điểm chuẩn, ren và mặt làm kín cần được che chắn hoặc có quy trình hoàn thiện sau gia công được xác định khi ảnh hưởng đến độ khớp.

Đánh dấu để truy xuất nguồn gốc

Đánh dấu bằng laser có thể xác định số hiệu bộ phận, phiên bản, lô hoặc số sê-ri mà không coi dấu là trang trí. Xác định nội dung, vị trí, chiều cao ký tự, kỳ vọng về độ tương phản và các bề mặt bị cấm trên bản vẽ.nnMàu anod có thể hỗ trợ nhận dạng trực quan, nhưng tính phù hợp của nó cần được xác nhận dựa trên các yêu cầu về chống ăn mòn, độ sạch, độ khớp và quy định cụ thể của ứng dụng.

Bảo vệ các chi tiết đã hoàn thiện

Bao bì bảo vệ phải ngăn ngừa tiếp xúc kim loại với kim loại, mài mòn và nhầm lẫn trong quá trình vận chuyển. Yêu cầu tách riêng từng chi tiết cho các bề mặt thẩm mỹ hoặc quan trọng và liên kết nhãn với phiên bản đơn đặt hàng và hồ sơ kiểm tra.nnCác yêu cầu làm sạch hoặc thụ động hóa nên nêu rõ quy cách quản lý, giới hạn dư lượng và bằng chứng xác minh cần thiết cho ứng dụng.

Khả năng tiếp cận và độ cứng vững

Tầm vươn ba trục, độ vươn của dao cụ và độ cứng của gá kẹp nên được xem xét cùng nhau; các hốc sâu và thành mỏng dài có thể bị lệch trong quá trình cắt. Chỉ chỉ định độ dày thành tối thiểu sau khi đánh giá hình dạng chi tiết, tình trạng phôi và cách tiếp cận của gá.nnCác bán kính bên trong nên phù hợp với đường kính dao cụ có sẵn, trong khi các góc không thể tiếp cận có thể yêu cầu EDM hoặc thay đổi thiết kế. Các mặt ghép nối quan trọng cần một sơ đồ điểm gốc hỗ trợ cả việc thiết lập gia công và đo lường.

Nhiệt, phoi và cạnh dao

Sự ăn khớp liên tục có thể tập trung nhiệt tại lưỡi cắt, vì vậy chiến lược đường chạy dao, cấp liệu làm mát và thoát phoi thuộc về quy trình xem xét sản xuất. Các vách mỏng và việc loại bỏ phôi không đối xứng cần được chú ý vì ứng suất giải phóng có thể làm di chuyển chi tiết.nnCác ren, lỗ xuyên, giao điểm sắc nét và các rãnh nhỏ yêu cầu các yêu cầu làm sạch cạnh rõ ràng. Nêu rõ liệu có cho phép làm vát cạnh hay không, phạm vi kích thước của chúng và bất kỳ bề mặt nào không được có bavia.

Bằng chứng kiểm tra

Kiểm tra 100% không phải là điều bắt buộc tự động; bản vẽ nên xác định các kích thước quan trọng, điểm gốc, giới hạn độ nhám bề mặt và các yêu cầu báo cáo. Yêu cầu phương pháp kiểm tra và kế hoạch lấy mẫu trước khi phát hành, đặc biệt đối với các chi tiết được đo sau khi tháo kẹp.nnHồ sơ sản phẩm đầu tiên nên liên kết kết quả đo với bản vẽ sửa đổi hiện tại và tài liệu vật liệu được yêu cầu theo đơn đặt hàng. Đối với các chi tiết nhạy cảm với biến dạng, hãy thảo luận sớm về trạng thái kiểm tra, phương pháp hỗ trợ và bất kỳ trình tự giảm ứng suất sau gia công nào.

• Bản vẽ sửa đổi hiện tại và báo cáo có đánh dấu
• Tài liệu vật liệu và xử lý nhiệt, khi được chỉ định
• Kết quả kích thước gắn với các điểm gốc đã khai báo
• Phương pháp xác minh độ hoàn thiện bề mặt và ren

Xác minh bằng chứng vật liệu

Một mẻ hoặc lô số nên liên kết phôi nhận được với phiếu hành trình chi tiết và hồ sơ cuối cùng.nnTối thiểu hai loại tài liệu quan trọng: chứng chỉ vật liệu và thông số kỹ thuật mua hàng được kiểm soát sửa đổi.

• Xác nhận mác, dạng sản phẩm và tình trạng xử lý nhiệt.
• Xác định khả năng truy xuất nguồn gốc cần thiết trước khi cắt phôi.

Kiểm tra quy trình sản xuất

Ba câu hỏi sẽ làm rõ phạm vi hữu ích: dao cụ có thể tiếp cận các chi tiết quan trọng không, có cần EDM không và có xác định lượng phôi để mài không?nnMột phản hồi DFM nên xác định các xung đột điểm gốc, rủi ro thành mỏng, gá kẹp và khả năng tiếp cận kiểm tra trước khi phát hành.

• Yêu cầu hình dạng tương đương, không phải danh sách năng lực chung chung.
• Xem xét CNC, EDM, mài và lắp ráp như một quy trình duy nhất.

Kiểm soát phê duyệt và giao hàng

Phê duyệt sản phẩm đầu tiên nên nêu rõ kích thước có đánh dấu, phương pháp đo, tiêu chí chấp nhận và bản sửa đổi đã phê duyệt.nnMỗi lô hàng cần bao bì bảo vệ, nhận dạng chi tiết rõ ràng và tài liệu khớp với đơn đặt hàng.

• Thiết lập định dạng báo cáo và kế hoạch lấy mẫu.
• Đồng ý thông báo thay đổi và các mốc thời gian giao hàng.
• Xác nhận bao bì cho các chi tiết nhạy cảm với bề mặt.

Chỉ định vật liệu đầy đủ

Chỉ loại 5 là chưa đủ: yêu cầu tiêu chuẩn ASTM hoặc AMS áp dụng, dạng phôi, tình trạng và trạng thái xử lý nhiệt.nnLoại 23 không thể thay thế cho Loại 5: giới hạn hóa học, yêu cầu ứng dụng và tài liệu có thể khác nhau. Cung cấp các vật liệu thay thế được phê duyệt và khả năng truy xuất nguồn gốc cần thiết.

Khớp dung sai với chức năng

Sai số 0,01 mm trên mọi kích thước có thể làm tăng chi phí mài, kiểm tra mà không cải thiện hiệu suất lắp ráp. Xác định các kích thước CTQ, điểm tham chiếu, giao diện ghép nối và sai số hình học cho phép.nnGiá trị Ra và các yêu cầu về thẩm mỹ cần được xác định trước khi định tuyến. Nêu rõ độ nhám bề mặt, hướng hoàn thiện, giới hạn bo cạnh và các khu vực không chấp nhận dấu vết của dụng cụ.

Căn chỉnh giao diện và bằng chứng

Hai kim loại khác nhau trong một cụm lắp ráp ướt có thể tạo ra rủi ro ăn mòn điện hóa. Cung cấp vật liệu ghép nối, môi trường, phương pháp cách ly, lực siết lắp và các hạn chế về lớp phủ.nnNgày 1 là thời điểm thích hợp để yêu cầu chứng chỉ và báo cáo. Chỉ so sánh báo giá sau khi xác nhận bằng chứng vật liệu tương đương, quy trình gia công, phạm vi kiểm tra, số lượng, cách đóng gói và các điều khoản giao hàng.

Phát hành gói kỹ thuật

Hai tệp nên đi cùng nhau: bản vẽ 2D có kích thước và mô hình CAD gốc hoặc trung tính 3D tương ứng. Xác định loại vật liệu, dạng sản phẩm, đặc điểm kỹ thuật điều chỉnh, xử lý nhiệt và bất kỳ vật liệu tương đương nào được chấp nhận.nnMỗi bản sửa đổi phải có mã định danh bản sửa đổi duy nhất và ngày phát hành. Đánh dấu các điểm tham chiếu, ren, bo cạnh, hoàn thiện bề mặt và các tính năng không thể thay đổi nếu không có sự chấp thuận bằng văn bản.

Xác định các yêu cầu quan trọng

Ba nhóm yêu cầu xứng đáng được gọi rõ ràng: kích thước quan trọng đối với chất lượng, bề mặt chức năng và phương pháp kiểm tra. Nêu rõ dung sai cho phép, tham chiếu điểm tham chiếu, điều kiện bề mặt và liệu có yêu cầu báo cáo hay không.nnĐối với hợp kim titan, phân biệt lớp hoàn thiện thẩm mỹ với các bề mặt tiếp xúc, làm kín hoặc liên quan đến mỏi. Bao gồm thông tin bộ phận ghép nối nếu độ khít hoặc sai số chất chồng phụ thuộc vào nó.

Hoàn tất vòng lặp sản phẩm đầu tiên

Trước khi đặt hàng, yêu cầu phản hồi DFM về khả năng tiếp cận dụng cụ, gá kẹp, dung sai gia công, nhu cầu EDM hoặc mài, và phương pháp kiểm tra. Căn chỉnh báo giá với các giả định đó, số lượng, tình trạng vật liệu được cung cấp và các cột mốc giao hàng.nnSau khi phê duyệt sản phẩm đầu tiên, đóng băng bản sửa đổi bản vẽ, mô hình CAD, bằng chứng vật liệu và hồ sơ chấp nhận. Chuyển mọi thay đổi sau đó thông qua kiểm soát sửa đổi bằng văn bản trước khi sản xuất lặp lại.