ما خطوات التشغيل التي تضمن قوة تعب عالية في مكونات التيتانيوم؟

يحتاج ضمان قوة إجهاد عالية في مكونات التيتانيوم إلى فلسفة تشغيل تركز على سلامة المادة تحت السطح. تبدأ الشقوق الناتجة عن الإجهاد دائمًا من السطح؛ لذلك يجب تصميم العملية التصنيعية بالكامل لإنشاء سطح خالٍ من نقاط تركّز الإجهاد، والشقوق الدقيقة، والإجهادات المتبقية الشدّية. ويتحقق ذلك من خلال نهج منضبط ومتعدد المراحل.

تسلسل تشغيل استراتيجي ومعالجة تخفيف الإجهاد

يبدأ الأساس للأجزاء المقاومة للإجهاد من عملية التشغيل الخشن. تؤدي إزالة المادة بشكل عدواني إلى توليد إجهادات متبقية كبيرة. ولمنع هذه الإجهادات من تشويه القطعة وإنشاء قاعدة غير مستقرة للتشغيل النهائي، فإن المعالجة الحرارية الوسيطة لتخفيف الإجهاد خطوة إلزامية. تُعد هذه العملية جزءًا أساسيًا من المعالجة الحرارية لقطع التشغيل CNC، حيث تُساعد على تخفيف الإجهادات المحبوسة في المادة بعد التشغيل الخشن. من خلال استقرار شكل القطعة قبل التشغيل النهائي، نضمن أن الأبعاد النهائية مستقرة وأن العمليات اللاحقة لا تُنفَّذ على مادة مضغوطة مسبقًا، مما قد يؤدي إلى أداء غير متوقع في مقاومة الإجهاد.

معلمات تشغيل نهائي مضبوطة لضمان سلامة السطح

يجب التحكم بدقة في عمليات التشطيب النهائية لتوليد حالة إجهاد ضاغط عند السطح. يتحقق ذلك باستخدام أدوات حادة، ومعدلات تغذية عالية، وعمق قطع منخفض. تقوم الأداة الحادة بقص المادة نظيفًا، بينما يعزز معدل التغذية العالي من تلامس نصف قطر الأداة مع السطح، مما يولد إجهادًا ضاغطًا مفيدًا ميكانيكيًا. وعلى العكس، فإن الأداة البالية أو معدل التغذية المنخفض يؤدي إلى فرك السطح وتلميعه، مما يولّد حرارة وإجهادات شدّية تقلل بشكل كبير من عمر التعب. هذا المستوى من الدقة يُعد سمة مميزة في خدمة التشغيل الدقيقة لدينا، حيث يتم ضبط المعلمات لتحقيق سلامة مثالية للسطح وليس فقط الدقة البعدية.

استراتيجية مسار الأداة وإدارة حالة الأداة

يُعد مسار الأداة نفسه عنصرًا حاسمًا. يجب استخدام مسارات القطع المستمرة بطريقة "Climb Milling" لضمان حمل شريحة ثابت وتجنب علامات انقلاب الأداة التي تعمل كنقاط تركّز للإجهاد. تُعد استراتيجيات الطحن التروكودي والديناميكي مثالية لأنها تحافظ على تلامس ثابت للأداة مع المادة، مما يقلل من التغير الحراري والاهتزاز. علاوة على ذلك، فإن تطبيق سياسة صارمة لإدارة عمر الأداة أمر غير قابل للتفاوض. يتم استبدال الأدوات بناءً على عمر محدد مسبقًا أو مراقبتها للكشف عن التآكل لتجنب أي تدهور في جودة السطح. يتم تنفيذ جميع هذه الاستراتيجيات بسلاسة ضمن خدمة التشغيل متعددة المحاور لدينا، التي تتيح توجيهًا مثاليًا للأداة ومسارات قطع مستمرة دون انقطاع.

التشغيل غير التقليدي وإزالة الحواف الحادة

بالنسبة للميزات التي يصعب الوصول إليها بالأدوات التقليدية، يمكن استخدام طرق غير تقليدية مثل خدمة التشغيل بالتفريغ الكهربائي (EDM). ومع ذلك، فإن الطبقة البيضاء أو طبقة إعادة الصهر الناتجة عن EDM تكون هشة وضارة للغاية بمقاومة الإجهاد. يجب إزالتها بالكامل من خلال عمليات لاحقة مثل التلميع وإزالة الحواف الحادة لقطع التشغيل CNC أو التلميع اليدوي. وبالمثل، يجب إزالة جميع الحواف الحادة والنتوءات بعناية تامة لأنها نقاط بداية مثالية لتكوّن شقوق التعب.

تحسين السطح النهائي

بعد التشغيل، يمكن لعمليات التشطيب المتخصصة تعزيز أداء مقاومة الإجهاد بشكل إضافي. يُعتبر التلميع الكهربائي فعالًا للغاية، حيث يُذيب السطح كهربيًا ويزيل الخشونة الدقيقة والشقوق الدقيقة والمادة الممسوحة المتبقية من أدوات القطع. ينتج عن ذلك سطح نظيف معدنيًا مع عدد أقل من مراكز تركّز الإجهاد. بالنسبة للمكونات عالية الأداء في صناعة الطيران والفضاء، يُستخدم عادةً القذف بالخرز (Shot Peening) لتكوين طبقة سطحية عميقة ومستقرة من الإجهاد الضاغط، تكون قوية بما يكفي لمعادلة أي إجهادات شدّية أثناء الخدمة، مما يمنع بدء الشقوق.