Είναι δύσκολο να επεξεργαστεί το τιτάνιο;

Από την ανακάλυψη του τιτανίου το 1790, η ανθρωπότητα έχει ξεκινήσει μια σκληρή προσπάθεια ενός αιώνα-για να αξιοποιήσει τις εξαιρετικές του ιδιότητες. Ενώ το μέταλλο τιτανίου κατασκευάστηκε για πρώτη φορά το 1910, ο δρόμος για την εφαρμογή του ήταν μακρύς και επίπονος, με τη βιομηχανική παραγωγή να μην επιτεύχθηκε τελικά παρά μόνο 40 χρόνια αργότερα, το 1951.

Τα κράματα τιτανίου προσφέρουν υψηλή ειδική αντοχή, αντοχή στη διάβρωση, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στην κόπωση. Ένα κράμα τιτανίου του ίδιου μεγέθους ζυγίζει μόνο το 60% του χάλυβα, ωστόσο διαθέτει μεγαλύτερη αντοχή από το κράμα χάλυβα. Λόγω αυτών των εξαιρετικών ιδιοτήτων, τα κράματα τιτανίου βρίσκουν αυξανόμενη εφαρμογή στην αεροπορία, την αεροδιαστημική, τον εξοπλισμό παραγωγής ενέργειας, την πυρηνική ενέργεια, τη ναυπηγική, τη χημική μηχανική και τις ιατρικές συσκευές.

Αλλά γιατί το τιτάνιο είναι δύσκολο στην επεξεργασία, ας εξερευνήσουμε μαζί τα μυστικά!

Πρώτον, αν και το τιτάνιο δεν είναι ιδιαίτερα σκληρό ή σκληρό μέταλλο, έχει την ειδική ιδιότητα να είναι εξαιρετικά φτωχό σε θερμική αγωγιμότητα. Αυτό σημαίνει ότι κατά την κοπή εργαλείων κοπής υλικών, η θερμότητα που παράγεται δεν διαχέεται ή διαχέεται, αλλά μάλλον θερμαίνει το εργαλείο. Τα εργαλεία κοπής χάλυβα χάνουν αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ το τιτάνιο χάνει τη δύναμη πιο αργά, έτσι τα εργαλεία κοπής χάλυβα γίνονται θαμπά, παράγοντας περισσότερη θερμότητα και μειώνοντας περαιτέρω την αντοχή του χάλυβα. Ως αποτέλεσμα, τα εργαλεία κοπής χάλυβα τείνουν να φθείρουν γρήγορα τις κοπτικές άκρες τους. Η θερμότητα που παράγεται κατά τη διαδικασία κατεργασίας μεταφέρεται από το εργαλείο κοπής και όχι από τα τσιπ. Το καρβίδιο βολφραμίου (WC) είναι ένα υποκατάστατο του ανθρακούχου βολφραμίου, το οποίο μπορεί να διατηρήσει τη δύναμή του ακόμη και σε κόκκινη-καυτή κατάσταση. Κατά την κοπή τιτανίου, η χρήση τουαλέτας και η προσεκτική επιλογή ταχύτητας και τροφοδοσίας είναι απαραίτητες προϋποθέσεις για την επίτευξη αποτελεσματικής κατεργασίας.

Άλλοι έχουν ήδη αναφέρει τα κύρια ζητήματα με την κατεργασία τιτανίου, αλλά υπάρχει ένα ζήτημα που δεν έχει αντιμετωπιστεί. Τα τσιπ (τσιπ) που παράγονται από την κατεργασία τιτανίου είναι εξαιρετικά εύφλεκτα και μόλις ξεκινήσει μια πυρκαγιά, είναι σχεδόν αδύνατο να σβήσει! Λαμβάνοντας υπόψη ότι πολλά αεροδιαστημικά προϊόντα αφαιρούν πάνω από το 70% της πρώτης ύλης, αυτό σημαίνει ότι παραμένει σημαντική ποσότητα μάνου στην περιοχή εργασίας.

Εάν αυτά τα αντικείμενα αναφλεγούν για οποιονδήποτε λόγο, γίνεται φωτιά κατηγορίας D, που σημαίνει ότι οι πυροσβεστήρες νερού και CO2 θα τροφοδοτήσουν πραγματικά τη φωτιά! Πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν πυροσβεστήρα κατηγορίας D για να σβήσετε αυτή τη φωτιά και πρέπει να ενεργήσετε γρήγορα. Αυτή η πυρκαγιά είναι εξαιρετικά καυτή και μπορεί να προκαλέσει ζημιά σε οποιοδήποτε μέρος του μηχανήματος έρθει σε επαφή, όπως η βάση του μηχανήματος.

Ήμουν σε ένα κατάστημα και ένας μηχανικός γύριζε έναν άξονα από τιτάνιο, χρησιμοποιώντας μια άκρη εργαλείου λεπτή όσο μια ανθρώπινη τρίχα. Πήρε ένα κομμάτι από το γύρισμα, μήκους περίπου οκτώ ιντσών, και του έβαλε φωτιά. Ακόμα και αυτό το μικρό κομμάτι πήρε φωτιά! Έμοιαζε με ένα λευκό καυτό σημείο αιωρούμενο στον αέρα, με ένα μικρό λοφίο λευκού καπνού να υψώνεται.

Υπήρξε μια άλλη φορά που λίγη σκόνη μετάλλου τιτανίου παρέμεινε στο έδαφος αφού είχε πλυθεί από λύματα που έρεαν έξω από το σωλήνα νερού στην πόρτα του εργαστηρίου μας. Μια ηλιόλουστη μέρα, ο ήλιος ήταν πολύ δυνατός και η θερμοκρασία ήταν πολύ υψηλή. Ένας εργάτης έτυχε να πετάξει ένα αποτσίγαρο στο έδαφος και αμέσως η μεταλλική σκόνη τιτανίου που είχε απομείνει στο έδαφος τυλίχτηκε στις φλόγες, με τις φλόγες να καίγονται σαν πυροτεχνήματα. Ξαφνικά ένιωσα ότι έπρεπε πραγματικά να το προσέχω, ήταν πολύ επικίνδυνο.

Επομένως, εκτός από άλλα θέματα επεξεργασίας, πρέπει επίσης να είστε πολύ προσεκτικοί με τα τσιπ και να προσέχετε την πρόληψη πυρκαγιών για να αποφύγετε την πρόκληση ζημιών ασφαλείας στους εργαζομένους των εργαλειομηχανών και άλλου εξοπλισμού του συνεργείου.

Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών του τιτανίου, έχω συνοψίσει τους λόγους για τους οποίους το τιτάνιο είναι δύσκολο να επεξεργαστεί ως εξής:

1.) Το τιτάνιο είναι εύφλεκτο. Είναι εξίσου εύφλεκτο με το μαγνήσιο, εκτός από το ότι λιώνει και σφυρηλατείται σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Στον συνηθισμένο αέρα, το λιωμένο τιτάνιο θα πιάσει φωτιά και δεν μπορεί να σβήσει με νερό, ατμό ή ακόμα και διοξείδιο του άνθρακα, επειδή θα καεί όταν έρθει σε επαφή με νερό, ατμό ή διοξείδιο του άνθρακα. Εναλλακτικά, στο άζωτο, το τιτάνιο είναι επίσης εύφλεκτο ακόμη και σε ξηρό άζωτο. Χρειάζεστε αργό για να μην αναφλεγεί και το αργό κοστίζει 3 $ ανά κυβικό πόδι. Αυτό σημαίνει ότι θα κόστιζε 3.000 $ μόνο για την εξαέρωση του αέρα από έναν θάλαμο εργασίας 10' x 10' x 10' και θα πρέπει να διατηρείτε θετική πίεση σε όλη τη διαδικασία θέρμανσης.

2.) Το τιτάνιο σχηματίζει ένα φιλμ οξειδίου αμέσως όταν εκτίθεται στο οξυγόνο, καθιστώντας δύσκολη τη σφυρηλάτηση εκτός από μια ατμόσφαιρα αργού γεμάτη με μαγικό αέριο αξίας χιλιάδων δολαρίων.

3.) Ο χάλυβας μπορεί να βλάψει το τιτάνιο. Είναι πραγματικά τρομακτικό: τα σημάδια τριβής των εργαλείων από χάλυβα θα αφήσουν μαύρα σημάδια σε στεγνό τιτάνιο-σε θερμοκρασία δωματίου, προκαλώντας το σχηματισμό φυσαλίδων και την έναρξη σκόνης. Ο σίδηρος στον χάλυβα σχηματίζει σιδήρου-τιτάνιο, το οποίο, σε επαφή με το οξυγόνο, δεν μπορεί να σχηματίσει ένα σταθερό φιλμ οξειδίου. Αυτό τελικά καταλύει την πλήρη καταστροφή του κράματος τιτανίου, που καίγεται αργά σε διοξείδιο του τιτανίου-κυβικό μονοκλινικό διοξείδιο του τιτανίου, μια υπερσκληρή κεραμική σκόνη που μπορεί να μολύνει ρουλεμάν και γρατσουνιές. Οι κατασκευαστές έχουν μάθει να καθαρίζουν το τιτάνιο με διαλύματα τουρσί μετά από *κάθε* στάδιο διαμόρφωσης και χειρισμού για να αποτρέψουν την τριβή του στον πανταχού παρόν χάλυβα Α36 στο περιβάλλον παραγωγής. Και κάθε διαδικασία τουρσί κοστίζει χρήματα...

4.) Στο παρελθόν, η τήξη τιτανίου κατανάλωνε σημαντική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, ακόμη περισσότερο από την παραγωγή της ίδιας μάζας αλουμινίου. Τα τελευταία χρόνια, τα μεταλλουργεία έχουν βρει τρόπους για να μειώσουν το κόστος, όπως η υιοθέτηση υβριδικών ηλεκτροχημικών διεργασιών όπως η αναγωγή της χλωρίωσης και η εκμάθηση της πυροσυσσωμάτωσης του τιτανίου αντί να το λιώνουν για εξοικονόμηση ενέργειας.

5.) Το καθαρό τιτάνιο φθείρεται εύκολα και έχει κακή απόδοση. Ακόμη και όταν δεν υπόκειται σε επαναλαμβανόμενη πίεση, τείνει να σπάει κοντά σε τρυπημένες τρύπες και κομμένες άκρες. Ως εκ τούτου, τα περισσότερα κράματα τιτανίου είναι 90% τιτάνιο με πρόσθετα σκληρυντικά στοιχεία για τον έλεγχο της ρωγμής. Ένα τυπικό κράμα είναι 90% τιτάνιο, 4% αλουμίνιο και 6% βανάδιο. Αυτό το βανάδιο δεν είναι το βανάδιο μεταλλουργικής ποιότητας 95% που χρησιμοποιείται από χαλυβουργεία (με 20 $ ανά λίβρα), αλλά μάλλον 99,94% βανάδιο εργαστηριακής ποιότητας (στα $1.500 ανά λίβρα).

Παρόλο που η επεξεργασία του τιτανίου είναι τόσο δύσκολη, η εταιρεία μας Baoji Mingjie προσκαλεί ανώτερους τεχνικούς εμπειρογνώμονες ως τεχνική καθοδήγηση, διαθέτει επαγγελματική ομάδα επεξεργασίας τιτανίου και εξοπλισμό παραγωγής τιτανίου- υψηλής τεχνολογίας.

Baoji Mingjie Titanium Material Technology Co., Ltd.είναι μια ολοκληρωμένη επιχείρηση που ειδικεύεται στην επεξεργασία και τις πωλήσεις υλικών τιτανίου και κραμάτων τιτανίου. Ο επαγγελματισμός και η ποιότητα των προϊόντων του αντικατοπτρίζονται στις ακόλουθες πτυχές:

1. Εξοπλισμός παραγωγής και τεχνική ομάδα. Η εταιρεία μας διαθέτει επαγγελματικό εξοπλισμό παραγωγής και τεχνική ομάδα, με επίκεντρο την επεξεργασία του τιτανίου καιπλάκες από κράμα τιτανίου, βέργες, σύρματα, κέικ, δαχτυλίδια και άλλα προϊόντα.
Η τεχνική ομάδα αποτελείται από νέα, καινοτόμα και έμπειρα μέλη με δυνατότητες επεξεργασίας υλικών και Ε&Α, παρέχοντας τεχνική υποστήριξη σε χημικά, αεροσκάφη, αεροδιαστημική και άλλους τομείς.

2. Τα κύρια προϊόντα μας περιλαμβάνουν προϊόντα χειροτεχνίας τιτανίου, τυποποιημένα εξαρτήματα, χειρουργικά εμφυτεύματα τιτανίου κ.λπ., που καλύπτουν πολλαπλούς βιομηχανικούς τομείς.
Η εταιρεία λαμβάνει ως επιχειρηματική της φιλοσοφία την «ποιότητα προϊόντων», εστιάζει στην ικανοποίηση των πελατών και επιδιώκει τα οφέλη της επωνυμίας.
Η εταιρεία μας παρέχει προϊόντα τιτανίου υψηλής ποιότητας και βιομηχανικές λύσεις μέσω επαγγελματικού εξοπλισμού, τεχνικής ομάδας και αυστηρής διαχείρισης ποιότητας.