تُستخدم البراغي المصنوعة من سبائك التيتانيوم بشكل أساسي في تطبيقات الفضاء الجوي وهي نادرة نسبيًا في السوق العامة، لذا فإن الكثير من الناس ليسوا على دراية بها. فيما يلي المزايا الرئيسية لمسامير سبائك التيتانيوم.
تعتمد مسامير سبائك التيتانيوم على التيتانيوم، مع عناصر صناعة السبائك الرئيسية بما في ذلك الأكسجين والنيتروجين والكربون. تمنح هذه العناصر مسامير سبائك التيتانيوم قوة عالية جدًا، مما يسمح بأداء مستقر في درجات حرارة عالية دون تدهور في البيئات القاسية. في درجة حرارة الغرفة، يمكن أن تصل قوة الشد لمسامير سبائك التيتانيوم إلى 540 ميجا باسكال، مع صلابة برينل (HB) تبلغ حوالي 200. إذا كانت هناك حاجة لتعديلات التصميم، فيمكن تنظيم عناصر السبائك هذه أو إزالتها عن طريق التلدين بالفراغ.
مسامير سبائك التيتانيوم لها أيضًا عيوب معينة: فهي تتميز بقدرة منخفضة على الليونة. نظرًا لتركيبة السبائك الخاصة بها، فإن المادة لديها صلابة عالية، مما يجعل تشوه البلاستيك أمرًا صعبًا مع القوالب القياسية. لذلك، تتطلب مسامير سبائك التيتانيوم معالجة التلدين والمحلول. يؤدي التلدين إلى تقليل الصلابة، بينما تعمل المعالجة بالمحلول على تخفيف الضغط الداخلي، مما يؤدي إلى أداء أكثر استقرارًا ومنع الكسر أثناء الخدمة. يتطلب تحويل سبائك التيتانيوم أدوات عالية الأداء للغاية لأن المادة صلبة وعرضة للحواف المتراكمة ولها موصلية حرارية منخفضة. أثناء القطع، قد يتغير هيكل المادة، وتميل الرقائق إلى الالتفاف حول الأداة. إذا كانت الخراطة ضرورية، يوصى باستخدام الأدوات الماسية للحصول على نتائج أفضل.
على الرغم من أن مسامير سبائك التيتانيوم صلبة، إلا أن أسطحها قابلة للخدش بسهولة. لذلك، أثناء الدوران، تكون متطلبات التثبيت صارمة: يجب ألا تكون قوة التثبيت مفرطة، ويجب استخدام سائل القطع عالي الجودة للتشحيم والتبريد.
بالمقارنة مع مسامير المواد القياسية، فإن مسامير سبائك التيتانيوم غالية الثمن للغاية. ارتفاع تكلفة المواد وصعوبة المعالجة هي الأسباب الرئيسية. تستخدم مسامير سبائك التيتانيوم في الغالب في معدات الطيران، مع انخفاض الطلب في الصناعة العامة؛ وإلا فإن التكلفة الإجمالية ستكون مرتفعة للغاية بناءً على الاستهلاك النموذجي للمثبتات.
لإظهار فرق السعر: معيارالكربون الصلب M8 × 25 الترباسيكلف حوالي 0.2 يوان صيني، والفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 0.5 يوان صيني، في حين أن نسخة سبائك التيتانيوم تكلف أكثر من 2 يوان صيني.
يتم إنتاج معظم البراغي التقليدية بالرأس البارد. يتضمن العنوان البارد ضغط الفولاذ لتشكيله في درجة حرارة الغرفة باستخدام القوالب. وبما أن المعادن لديها بالفعل صلابة عالية وخواص ميكانيكية، فإن الاتجاه البارد يتطلب ضغط تشكيل عالي. تعتبر البراغي الصغيرة سهلة نسبيًا، ولكن يجب إنتاج البراغي الكبيرة فوق M12 على رؤوس باردة متعددة المحطات.
هناك أربع طرق معالجة رئيسية لمسامير سبائك التيتانيوم. الأول هو الدوران. تم تصنيع البراغي والخيوط المصنوعة من سبائك التيتانيوم في وقت مبكر على مخارط، ولكن هذه الطريقة مكلفة ومنخفضة الإنتاجية. لقد أصبح الآن قديمًا في الغالب ويستخدم فقط في مسامير سبائك التيتانيوم غير القياسية. والثاني هو الطرق الساخن، والذي يعمل بالطريقة المعاكسة للرأس البارد: يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة حمراء قبل ضغطها لتشكيلها. ويستخدم هذا عندما يكون ضغط المعدات غير كاف لتشوه درجة حرارة الغرفة. لا يزال يتم استخدام الطرق الساخنة ولكن فقط لبعض مسامير المواد الشائعة. والثالث هو الصب. لم تعد هذه الطريقة تُستخدم للبراغي القياسية المصنوعة من سبائك التيتانيوم، بل في بعض الأحيان فقط للبراغي الكبيرة ذات العروة، وتعتبر قديمة. الطريقة الرابعة، التي تركز عليها هذه المقالة، هي التوجيه البارد متعدد المحطات. هذه هي طريقة الإنتاج الأكثر شيوعًا والأكثر انتشارًا لمسامير سبائك التيتانيوم. إنها توفر جودة جيدة وكفاءة عالية وتكلفة منخفضة، لذلك تستخدم جميع الشركات المصنعة لأجهزة التثبيت تقريبًا الرؤوس الباردة متعددة المحطات لإنتاج العديد من البراغي والصواميل المصنوعة من سبائك التيتانيوم.
تم استخدام الرؤوس الباردة المبكرة متعددة المحطات لمسامير سبائك التيتانيوم فقط في البلدان المتقدمة مثل اليابان وأوروبا والولايات المتحدة. مع التصنيع السريع في الصين، توسعت صناعة أدوات التثبيت بشكل كبير، وتم تقديم مثل هذه الرؤوس الباردة المتخصصة واستخدامها على نطاق واسع محليًا.
تتميز الوصلات الباردة متعددة المحطات بأنها كبيرة وتوفر قوة تشكيل عالية، مما يتيح إنتاج الوصلات الباردة القياسية وغير القياسيةالبراغي والصواميلمن الأسلاك المعدنية المختلفة باستخدام القوالب. تعتمد الآلات تصميمًا صديقًا للبيئة ومجهزة بأتمتة متقدمة. لا يتطلب الإنتاج أي إشراف يدوي؛ يقوم النظام تلقائيًا باكتشاف الأخطاء والتوقفات، مما يقلل من معدلات الخردة.
بالنسبة لإنتاج براغي سبائك التيتانيوم، تعمل الرؤوس الباردة متعددة المحطات على زيادة توفير المواد وتحسين الدقة بشكل كبير. توفر مسامير سبائك التيتانيوم ذات الرأس البارد فوائد اقتصادية جيدة. العمود المرفقي، والإطار، وقضبان التوصيل للماكينة مصنوعة من سبيكة عالية القوة، مما يضمن عمر خدمة طويل وسهولة الصيانة. يسمح تنظيم سرعة التردد المتغير بتعديل غير متدرج أثناء الإنتاج، مما يجعل التشغيل مريحًا للغاية.
