Titan'Slaba toplinska vodljivost i visoka kemijska reaktivnost čine ga sklonim površinskim defektima tijekomCNC obrada. Iako su geometrija alata i parametri rezanja dobro proučeni, optimizacija rashladne tekućine i dalje se nedovoljno koristi u industrijskoj praksi. Ova studija (provedena 2025.) rješava tu prazninu kvantificiranjem kako ciljana dovod rashladne tekućine poboljšava kvalitetu završne obrade bez ugrožavanja protoka.
Metodologija
1. Eksperimentalni dizajn
●Materijal:Ti-6Al-4V šipke (Ø50 mm)
●Oprema:5-osni CNC s rashladnom tekućinom kroz alat (raspon tlaka: 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
● Umetci alata zamijenjeni nakon svakog eksperimenta
●Temperatura okoline stabilizirana na 22°C ±1°C
Rezultati i analiza
1. Tlak rashladne tekućine u odnosu na površinsku obradu
●Tlak (bari):20 50 80
●Prosječno Ra (μm) :3,2 2,1 1,4
●Habanje alata (mm):0,28 0,19 0,12
Visokotlačna rashladna tekućina (80 bara) smanjila je Ra za 56% u odnosu na početnu vrijednost (20 bara).
2. Učinci pozicioniranja mlaznice
Kutne mlaznice (15° prema vrhu alata) nadmašile su radijalne postavke za:
● Smanjenje akumulacije topline za 27% (toplinski podaci)
●Produljenje vijeka trajanja alata za 30% (mjerenja trošenja)
Rasprava
1. Ključni mehanizmi
●Evakuacija čipsa:Visokotlačna rashladna tekućina lomi duge strugotine, sprječavajući ponovno rezanje.
●Termalna kontrola:Lokalizirano hlađenje minimizira deformaciju obratka.
2. Praktična ograničenja
● Zahtijeva modificirane CNC postavke (minimalni kapacitet pumpe 50 bara)
● Nije isplativo za proizvodnju malih količina
Zaključak
Optimizacija tlaka rashladne tekućine i poravnanja mlaznica značajno poboljšava završnu obradu površine titana. Proizvođači bi trebali dati prioritet:
●Nadogradnja na sustave rashladne tekućine s tlakom od ≥80 bara
● Provođenje pokusnih pozicioniranja mlaznica za specifične alate
Daljnja istraživanja trebala bi istražiti hibridno hlađenje (npr. kriogeno + MQL) za teško obradive legure.
Vrijeme objave: 01.08.2025.
