Titanijum'Slaba toplotna provodljivost i visoka hemijska reaktivnost čine ga sklonim površinskim defektima tokomCNC obrada. Iako su geometrija alata i parametri rezanja dobro proučeni, optimizacija rashladne tečnosti i dalje se nedovoljno koristi u industrijskoj praksi. Ova studija (provedena 2025. godine) rješava ovaj nedostatak kvantificiranjem kako ciljana isporuka rashladne tečnosti poboljšava kvalitet završne obrade bez ugrožavanja protoka.
Metodologija
1. Eksperimentalni dizajn
●Materijal:Ti-6Al-4V šipke (Ø50mm)
●Oprema:5-osni CNC sa rashladnim sredstvom kroz alat (raspon pritiska: 20–100 bara)
●Praćene metrike:
Hrapavost površine (Ra) putem kontaktnog profilometra
Trošenje bočne strane alata pomoću snimanja USB mikroskopom
Temperatura zone rezanja (FLIR termalna kamera)
2. Kontrole ponovljivosti
●Tri ponavljanja testa po skupu parametara
● Umeci alata zamijenjeni nakon svakog eksperimenta
●Temperatura okoline stabilizovana na 22°C ±1°C
Rezultati i analiza
1. Pritisak rashladne tečnosti u odnosu na završnu obradu površine
●Pritisak (bari):20 50 80
●Prosječno Ra (μm) :3,2 2,1 1,4
●Habanje alata (mm):0,28 0,19 0,12
Rashladna tekućina pod visokim pritiskom (80 bara) smanjila je Ra za 56% u odnosu na početni nivo (20 bara).
2. Efekti pozicioniranja mlaznice
Kutne mlaznice (15° prema vrhu alata) su nadmašile radijalne postavke za:
● Smanjenje akumulacije toplote za 27% (termički podaci)
●Produženje vijeka trajanja alata za 30% (mjerenja habanja)
Diskusija
1. Ključni mehanizmi
●Evakuacija čipa:Rashladna tekućina pod visokim pritiskom lomi duge strugotine, sprječavajući ponovno rezanje.
●Termalna kontrola:Lokalizirano hlađenje minimizira deformaciju radnog komada.
2. Praktična ograničenja
● Zahtijeva modificirana CNC podešavanja (minimalni kapacitet pumpe 50 bara)
● Nije isplativo za proizvodnju malih količina
Zaključak
Optimizacija pritiska rashladne tečnosti i poravnanja mlaznica značajno poboljšava završnu obradu površine titana. Proizvođači bi trebali dati prioritet:
●Nadogradnja na sisteme rashladne hlađenja ≥80 bara
● Provođenje probnog pozicioniranja mlaznica za specifične alate
Dalja istraživanja bi trebala istražiti hibridno hlađenje (npr. kriogeno + MQL) za teško obradive legure.
Vrijeme objave: 01.08.2025.
