Titāna sakausējuma skrūvju priekšrocības

No titāna sakausējuma izgatavotās skrūves galvenokārt tiek izmantotas kosmosa lietojumos, un tās ir salīdzinoši reti sastopamas vispārējā tirgū, tāpēc daudzi cilvēki ar tām nav īpaši pazīstami. Šeit ir galvenās priekšrocībastitāna sakausējuma skrūves.

Titāna sakausējuma skrūvju pamatā ir titāns ar galvenajiem sakausējuma elementiem, tostarp skābekli, slāpekli un oglekli. Šie elementi nodrošina titāna sakausējuma skrūvēm ļoti augstu izturību, nodrošinot stabilu veiktspēju augstās temperatūrās bez degradācijas skarbos apstākļos. Istabas temperatūrā titāna sakausējuma skrūvju stiepes izturība var sasniegt 540 MPa ar Brinela cietību (HB) aptuveni 200. Ja ir nepieciešami konstrukcijas pielāgojumi, šos sakausējuma elementus var regulēt vai noņemt ar vakuuma atkausēšanu.

Titāna sakausējuma skrūvēm ir arī daži trūkumi: tām ir zema elastība. Pateicoties to sakausējuma sastāvam, materiālam ir augsta cietība, kas apgrūtina plastisko deformāciju ar standarta veidnēm. Tāpēc titāna sakausējuma skrūvēm nepieciešama atkausēšana un apstrāde ar šķīdumu. Rūdīšana samazina cietību, savukārt šķīduma apstrāde mazina iekšējo stresu, tādējādi nodrošinot stabilāku darbību un novēršot lūzumus ekspluatācijas laikā. Titāna sakausējuma virpošanai ir nepieciešami ļoti augstas veiktspējas instrumenti, jo materiāls ir ciets, ar noslieci uz malu veidošanu un zemu siltumvadītspēju. Griešanas laikā materiāla struktūra var mainīties, un ap instrumentu mēdz aptīties skaidas. Ja nepieciešama virpošana, labākam rezultātam ieteicams izmantot dimanta instrumentus.

Lai gan titāna sakausējuma skrūves ir cietas, to virsmas var viegli saskrāpēt. Tāpēc pagriešanas laikā ir stingras prasības saspiešanai: saspiešanas spēks nedrīkst būt pārmērīgs, un eļļošanai un dzesēšanai jāizmanto augstas kvalitātes griešanas šķidrums.

Salīdzinot ar standarta materiāla skrūvēm, titāna sakausējuma skrūves ir ļoti dārgas. Galvenie iemesli ir augstas materiālu izmaksas un sarežģīta apstrāde. Titāna sakausējuma skrūves galvenokārt izmanto kosmosa iekārtās, un vispārējā rūpniecībā ir zems pieprasījums; pretējā gadījumā kopējās izmaksas būtu ārkārtīgi augstas, pamatojoties uz tipisko savienotājelementu patēriņu.

Lai parādītu cenu atšķirību: standartsoglekļa tērauda M8 × 25 skrūvemaksā apmēram 0,2 RMB, nerūsējošā tērauda — apmēram 0,5 RMB, savukārt titāna sakausējuma versija maksā vairāk nekā 2 RMB.

Lielākā daļa parasto bultskrūvju tiek ražotas ar aukstu virzienu. Aukstā apgriešana ietver tērauda presēšanu formā istabas temperatūrā, izmantojot presformas. Tā kā metāliem jau ir augsta cietība un mehāniskās īpašības, aukstā apgriešanai nepieciešams augsts formēšanas spiediens. Mazas skrūves ir salīdzinoši vienkāršas, taču lielas skrūves virs M12 ir jāizgatavo uz vairāku staciju aukstajām galviņām.

Titāna sakausējuma skrūvēm ir četras galvenās apstrādes metodes. Pirmā ir virpošana. Agrīnās titāna sakausējuma skrūves un vītnes tika apstrādātas ar virpām, taču šī metode ir dārga un zemas ražības. Tagad tas lielākoties ir novecojis un tiek izmantots tikai nestandarta titāna sakausējuma skrūvēm. Otrais ir karstā kalšana, kas darbojas pretēji aukstai kalšanai: materiāls tiek uzkarsēts līdz karstumam, pirms tiek presēts formā. To izmanto, ja iekārtas spiediens nav pietiekams, lai telpas temperatūra varētu deformēties. Karstā kalšana joprojām tiek izmantota, bet tikai dažām izplatītākajām materiāla skrūvēm. Trešā ir liešana. Šo metodi vairs neizmanto standarta titāna sakausējuma skrūvēm, tikai reizēm lielām cilpām, un tā tiek uzskatīta par novecojušu. Ceturtā metode, kas šajā rakstā ir vērsta uz vairāku staciju aukstuma virzienu. Šī ir visizplatītākā un visizplatītākā titāna sakausējuma skrūvju ražošanas metode. Tas nodrošina labu kvalitāti, augstu efektivitāti un zemas izmaksas, tāpēc gandrīz visi stiprinājumu ražotāji izmanto daudzstaciju aukstās galviņas, lai ražotu dažādas titāna sakausējuma skrūves un uzgriežņus.

Agrīnās vairāku staciju aukstās galviņas titāna sakausējuma skrūvēm tika izmantotas tikai attīstītajās valstīs, piemēram, Japānā, Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs. Ar straujo industrializāciju Ķīnā stiprinājumu nozare ir ievērojami paplašinājusies, un šādas specializētas aukstās galvenes ir ieviestas un plaši izmantotas vietējā tirgū.

Vairāku staciju aukstās cilpas ir lielas un nodrošina lielu formēšanas spēku, ļaujot ražot standarta un nestandartabultskrūves un uzgriežņino dažādām metāla stieplēm, izmantojot presformas. Iekārtām ir videi draudzīgs dizains, un tās ir aprīkotas ar modernu automatizāciju. Ražošanai nav nepieciešama manuāla uzraudzība; sistēma automātiski nosaka kļūdas un apstājas, samazinot lūžņu daudzumu.

Titāna sakausējuma skrūvju ražošanai vairāku staciju aukstās cilpas palielina materiālu ietaupījumu un ievērojami uzlabo precizitāti. Titāna sakausējuma skrūves ar aukstu galvu nodrošina labus ekonomiskos ieguvumus. Iekārtas kloķvārpsta, rāmis un klaņi ir izgatavoti no augstas stiprības sakausējuma, kas nodrošina ilgu kalpošanas laiku un vieglu apkopi. Mainīgas frekvences ātruma regulēšana nodrošina bezpakāpju regulēšanu ražošanas laikā, padarot darbību ļoti ērtu.