מהם היתרונות והחסרונות של טכניקות שחול מוט טיטניום?

ניתן לעבד מוטות טיטניום בשיטות האקסטרוזיה והדפורמציה הפלסטית של שיטת האקסטרוזיה. על מנת להעניק לריק מסגסוגת טיטניום פלסטיות טובה, הוא מחומם תחילה לטמפרטורה הנכונה. לאחר מכן, הבילט המחומם מוחדר לתוך המכבש, שם הוא מוחל דרך ראש האקסטרוזיה לתוך תעלת המות כדי לייצר את מוט הטיטניום הרצוי בצורתו ובגודלו הסופיים. בניגוד לטכניקת התנועה, אסטרטגיית הגירוש יכולה לעמוד בקצב קל יותר עם מבנה הגרגירים והתכונות המכניות של שילובי טיטניום.

מוטות טיטניום מעובדים בשיטת הגלגול, הכוללת גלגול מתמשך ועיוות פלסטי. מלכתחילה, שילוב הטיטניום שקוף מחומם לטמפרטורה מתאימה כדי להעניק לו צדדיות רבה. לאחר מכן, הבילט המחומם מטופל לתוך המפעל הנע, ולאחר תהליכי גלגול והארכה שונים, סוף סוף מתקבל מוט טיטניום ברוחב ובאורך הנדרשים. ניתן לייצר מוטות טיטניום בגדלים ומאפיינים משתנים במהלך תהליך הגלגול על ידי שליטה בכוח הגלגול והטמפרטורה.

טיפול בגירוש של מוטות טיטניום, גלילי טיטניום וחוטי טיטניום הוא טכניקת טיפול מתכת טיפוסית. בניגוד וטכניקות טיפול בפלסטיק (כגון גלגול וכו'), היתרונות העיקריים של אסטרטגיית הגירוש לטיפול בגירוש הם:

1. יעילות ייצור גבוהה היא אחד היתרונות של מוט טיטניום, צינור טיטניום ועיבוד שחול חוטי טיטניום. מתכת שיכולה לעמוד בעיוותים פלסטיים גדולים בו-זמנית ובעלת מצב לחץ דחיסה חזק יותר בתלת מימד בשיחול ניתנת לעיבוד לחומרים שקשה לעיוות ובעלי פלסטיות נמוכה. הוא יכול לייצר צינורות ופרופילים עם חתכים מורכבים במיוחד וחתכים משתנים. מוצרים אלה קשים או אפילו בלתי אפשריים לעיבוד בשיטות אחרות. טכניקת הטיפול בגירוש יכולה לעצב במהירות חומרי טיטניום לצורה האידיאלית, ובהמשך לפתח עוד יותר את פרודוקטיביות היצירה ולהפחית את עלויות ההרכבה. יתר על כן, טיפול בגירוש יכול גם לסיים מחזורים רבים במחזור אחד, ולפתח עוד יותר את יעילות היצירה.

2. עיבוד שחול יכול גם לספק תכונות חומר מצוינות. במהלך אינטראקציית הגירוש, חומרי טיטניום נחשפים אזורי חוזק ל-to, מה שמעדן את גרגיריהם ומשדרג את תכונותיהם המכניות. השפעה פוחתת זו מרחיבה את הסולידריות, הקשיות וחסימת השחיקה של החומר, מה שהופך אותו לאמין וקשיח יותר ביישומים מודרניים שונים. זרם האינטראקציה הוא בסיסי, ספקולציות ההילוכים מועטות, ובדרך כלל פשוט למחשב את מחזור היצירה.

3. עיבוד שחול יכול גם לממש את הייצור של צורות מורכבות ויש לו גמישות ייצור רבה. ציוד אחד יכול לייצר מוצרים מזנים ומפרטים רבים, והחלפת המוצר היא קלה. למוצר מידות מדויקות, איכות פני השטח גבוהה ואיכות כללית טובה. מוטות טיטניום, צינורות טיטניום וחוטי טיטניום ניתנים לשיחול לצורות מורכבות שונות, כגון קטעים בעלי צורה מיוחדת, מבנים דקים וכו'. גמישות זו הופכת את עיבוד האקסטרוזיה לשימוש נרחב בתחומים כגון תעופה וחלל, ייצור רכב ומכשירים רפואיים.

בהשוואה לשיטות עיבוד פלסטיק אחרות (כגון גלגול וכו'), החסרונות העיקריים של שיטת האקסטרוזיה של מוט טיטניום, צינור טיטניום ועיבוד שחול תיל טיטניום הם:

1. יעילות הייצור נמוכה. במחזור אקסטרוזיה ישנם תהליכי עזר רבים, הנמשכים זמן רב והתפוקה נמוכה מזו של גלגול.

2. אובדן הפסולת הקבועה ממתכת הוא גדול והתשואה נמוכה. הלחץ השיורי שנותר בסוף האקסטרוזיה ובסוף האקסטרוזיה הם הפסדים קבועים, והלחץ השיורי לבדו מהווה 10% עד 15% מאיכות הבילט. במהלך שחול קדימה, מכיוון שאורך הריק מוגבל (בדרך כלל היחס בין אורך לקוטר הריק אינו עולה על 3~4), ולא ניתן להפחית את אובדן הלחץ השיורי הקבוע על ידי הגדלת אורך הריק, התשואה נמוכה.

3. צריכת הכלים גדולה. המאפיין הבולט של שיטת האקסטרוזיה הוא מתח העבודה הגבוה, שיכול להגיע פי 10 מההתנגדות לעיוות מתכת. הלחץ על כרית הלחיצה הוא בממוצע 400~800MPa, לפעמים מגיע ל-1000MPa ומעלה. תחת פעולה של טמפרטורה גבוהה, מתח גבוה וחיכוך גבוה, חיי השירות של כלי האקסטרוזיה נמוכים בהרבה מזה של הרולר, וצריכת הכלים גדולה יותר.

4. ביצועי המוצר אינם אחידים. במהלך האקסטרוזיה, עקב דפורמציה לא אחידה של השכבות הפנימיות והחיצוניות של הבילט והקצוות הקדמיים והאחוריים, המבנה והמאפיינים לאורך ופני הקצה של המוצר אינם אחידים.

שיטת האקסטרוזיה מתאימה לייצור צינורות מתכת לא ברזליים, מוטות, פרופילים וחסרי תיל במנות קטנות ובמגוון רחב ומפרטים. לעיבוד שחול יש דרישות גבוהות לחומרי גלם, ויש לבחור חומרים מסגסוגת טיטניום בעלי גמישות ופלסטיות טובים. כמו כן, עלולים להתרחש פגמים פנימיים ופגמים פני השטח במהלך תהליך האקסטרוזיה, המצריכים עיבוד ובדיקה לאחר מכן. עבור צינורות ופרופילים עם חזיתות קצה מורכבות או קירות דקים, צינורות בעלי דופן עבה במיוחד עם יחס בין קוטר לעובי דופן המתקרב ל-2, ומתכות לא ברזליות שבירות וחומרי פלדה מיוחדים, שחול היא שיטת העיבוד הלחץית היחידה שניתן לבצע.