Производитель обработки титана с чпу

Когда слышишь 'обработка титана с ЧПУ', многие представляют просто станок и заготовку. На деле же — это постоянная борьба с упругой деформацией, подбор режимов резания и знание, как поведёт себя сплав при скоростном фрезеровании. В ООО ХУАЙИ Прецизионный Металл мы прошли путь от брака при чистовой обработке до стабильного производства деталей для авиакосмической отрасли.

Почему титан — не сталь

Помню наш первый крупный заказ на титановые кронштейны. Решили вести обработку как нержавейку — получили выкрашивание кромок и погнутые детали. Оказалось, титан с чпу требует вдвое меньших подач при черновой обработке, иначе нагрузка гнёт заготовку ещё до финишного прохода.

Теплопроводность — отдельная история. Если в стали тепло уходит в стружку, то в титане оно концентрируется в зоне резания. Без продувки сжатым воздухом или специальной СОЖ резец живёт не больше 10 минут. Мы в ХУАЙИ перепробовали три марки твёрдосплавного инструмента, прежде чем нашли оптимальный вариант для сплава ВТ6.

Сейчас для сложных контуров используем инструмент с поликристаллическим алмазным покрытием. Дорого, но для авиационных компонентов экономия на оснастке — ложная экономия. Как-то раз попытались сэкономить на фрезах для пазов — пришлось переделывать всю партию из-за отклонений по шероховатости.

Оборудование и его особенности

На сайте https://www.hymetals.ru мы не просто так указываем конкретные модели станков. Например, 5-осевой обрабатывающий центр DMG MORI NVX 5060 показал себя идеально для обработки титана — жёсткая конструкция справляется с вибрациями, которые убивают обычные станки.

Но даже на хорошем оборудовании есть нюансы. При фрезеровании тонкостенных элементов (менее 1 мм) без системы подавления вибраций не обойтись. Мы в ООО ХУАЙИ Прецизионный Металл сначала пробовали программные методы, но в итоге установили активные демпферы — брак снизился на 70%.

Система ЧПУ — отдельный разговор. Для титана важнее не максимальная скорость, а плавность движения по сложным траекториям. Наши инженеры переписали постпроцессоры под Heidenhain TNC 640, чтобы минимизировать резкие изменения направления. Это дало прирост в точности позиционирования до 3 микрон.

Технологические хитрости

Самый болезненный урок — крепление заготовок. Титан 'играет' при резании, поэтому стандартные цанги не работают. Перешли на гидравлические патроны с равномерным распределением давления — сразу ушли проблемы с биением.

Охлаждение — вечная головная боль. Водные растворы не всегда эффективны, масляные туманы опасны для операторов. Сейчас используем синтетическую СОЖ Blaser Swisslube Swisscool 68 — дорого, но продлевает стойкость инструмента в 1.8 раза. Кстати, её же применяем для фрезерованных деталей из алюминиевых сплавов.

Программирование траекторий — это искусство. Для глубоких карманов в титане используем трохоидальное фрезерование. Сначала казалось, что теряем время на лишних перемещениях, но на деле съём материала увеличился на 40% без перегрева.

Контроль качества — где подвох

С титаном обычные методы измерения часто подводят. Тепловое расширение искажает размеры, поэтому детали перед контролем выдерживаем 2 часа в термокамере при 20°C. Купили координатно-измерительную машину с лазерным сканером — оказалось, что предыдущие замеры штангенциркулем давали погрешность до 0.1 мм на длине 300 мм.

Трещины после обработки — кошмар любой металлообработки. Ввели обязательный контроль магнитопорошковым методом для всех ответственных деталей. Обнаружили, что микротрещины появляются при скорости резания выше 90 м/мин — теперь это жёсткое ограничение в технологических картах.

Шероховатость — отдельная тема. Для авиационных компонентов требуется Ra 0.8, но добиться этого на титане сложно. Пришлось разработать специальный финишный режим с шагом 0.05 мм и скоростью 6000 об/мин. Без этого получались 'ступеньки' на наклонных поверхностях.

Экономика производства

Себестоимость обработки титана в 3-4 раза выше стали. Основные затраты — инструмент (35% стоимости обработки) и время станка (45%). Поэтому мы в ХУАЙИ оптимизируем не столько скорость, сколько стойкость инструмента.

Переработка стружки — неожиданный источник дохода. Титан дорогой, и стружку мы не выбрасываем, а прессуем и сдаём на переплавку. Выручка покрывает около 15% затрат на материал. Кстати, для листового металла тоже есть аналогичная схема — обрезки идёт на мелкие детали.

Сроки производства всегда завышаем на 20%. Титан непредсказуем — может и инструмент сломаться не вовремя, и заготовку повести. Клиенты сначала возмущались, но потом поняли, что лучше получить качественную деталь с задержкой в два дня, чем брак точно в срок.

Что в итоге

За 8 лет работы с титаном поняли главное — здесь нет мелочей. От подготовки поверхности до финишного контроля важен каждый этап. Сейчас на https://www.hymetals.ru принимаем заказы, которые другие боятся брать — сложные пространственные конструкции с толщиной стенки 0.5 мм.

Новые сплавы типа ВТ23 или ВТ8Л требуют уже других подходов — изучаем, экспериментируем. В планах внедрить аддитивные технологии для изготовления заготовок сложной формы — это сократит отходы при механической обработке на 60%.

Главное — не останавливаться. Каждый провальный заказ учил нас больше, чем успешные. Сейчас можем с уверенностью сказать: обработка титана — это не просто фрезеровка, это глубокое понимание физики процесса и готовность к нестандартным решениям.