בתחום עיבוד חומרי מתכת, סגסוגות טיטניום וטיטניום נמצאות בשימוש נרחב בתחומים חלליים, רפואיים, כימיים ואחרים בגלל התכונות הפיזיקליות והכימיות המצוינות שלהם. על מנת לעמוד בביקוש למוטות סגסוגת טיטניום וטיטניום, חוטים ופרופילים בשדות שונים, בנוסף לשיטת הייצור הנפוצה של הזיוף, עבור חומרים כאלה בקוטר של פחות מ 100 מ"מ, שיטת גלגול החור הפכה גם היא לשיטת ייצור חשובה. במאמר זה תוצג בפירוט טכנולוגיית חור גלגול למוטות סגסוגת טיטניום, חוטים ופרופילים ומאפייניה.
גלגול חור הוא שיטת עיבוד המיישמת כוח מתגלגל על חומר המתכת דרך גלילים מסתובבים כדי לגרום לו לעבור עיוות פלסטי. בתהליך הגלגול של החור של סגסוגת טיטניום, החלקים המגולגלים (כלומר, חומרי סגסוגת טיטניום לעיבוד) ניזונים בין הגלילים המסתובבים ומעוותים בהדרגה תחת הפעולה הסחוטת של הלחמניות עד שהם מגיעים לצורה ולגודל הרצויים.
לגלגול החור של סורגי סגסוגת טיטניום, חוטים ופרופילים יש את התכונות המשמעותיות הבאות:
I. עיוות לא אחיד
בשל ההבדלים בין החלקים המגולגלים לצורת דפוס החור, ההרחבה הטבעית של החלקים המגולגלים בנקודות שונות לאורך כיוון הרוחב לא תהיה עקבית, וכתוצאה מכך עיוות לא אחיד. עיוות לא אחיד זה עשוי להשפיע על התכונות המכניות ועל איכות השטח של החומר, ולכן תהליך הגלגול דורש שליטה קפדנית על פרמטרים מתגלגלים ועיצוב חור כדי להבטיח עיוות אחיד של החומר.
שנית, נוטה להתחממות יתר
המוליכות התרמית של טיטניום נמוכה יחסית, מה שאומר שבתהליך הגלגול, החום אינו קל להתפוגג מאזור העיוות. כאשר קצב העיוות מהיר, העיוות של החלקים העזים מועדים לחימום יתר, מה שעלול להוביל לשינויים במיקרו -מבנה של החומר, מה שבתורו משפיע על תכונותיו המכניות ועמידות הקורוזיה שלו. לפיכך, יש לנקוט באמצעי קירור מתאימים בתהליך הגלגול כדי להפחית את טמפרטורת החומר ולמנוע התרחשות של התחממות יתר.
שלישית, תפוקה גבוהה אך כלים מורכבים
לשיטת גלגול החור יש יתרון של תפוקה גבוהה, מכיוון שניתן להשלים אותה בבת אחת יותר ממעבר מתגלגל אחד, ובכך להפחית את מחזור הייצור והעלות. עם זאת, הכלי המתגלגל מורכב יחסית, דורש תכנון וייצור מדויקים כדי להבטיח את הדיוק והיציבות של דפוס החור. בנוסף, לפרופילי סגסוגת טיטניום עם מפרטים רבים וגדלים אצווה קטנים, נדרשים מספר גדול של גדלים וצורות שונות של חורים. החלפת דפוס החור צריכה גם להתאים ולכייל את הטחנה, שהיא גם אינטנסיבית לעבודה וגם זמן רב, ולהגדיל את עלויות הייצור. לפיכך, פרופילי סגסוגת טיטניום לרוב אינם מיוצרים בשיטת גלגול החור, אלא על ידי שיטות עיבוד אחרות המתאימות יותר לייצור אצווה קטנה.
רביעית, רוחב רוחבי ומורח מאשר פלדה
בתהליך הגלגול של החור של סגסוגת טיטניום, הרחבת הרוחב (כלומר, עיוות החלקים המגולגלים בכיוון הרוחב) גדול יותר מפלדה. המשמעות היא שצריך להקדיש תשומת לב רבה יותר לעיוות של החלקים המגולגלים בכיוון הרוחב במהלך תהליך הגלגול, על מנת להימנע מבעיית התפשטות רוחב מוגזמת או לא מספקת. יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון באופן מלא את התכונה הזו בעיצוב החור כדי להבטיח שלחומר המגולגל יש את הצורה והגודל הנדרשים.
לסיכום, לטכנולוגיית המתגלגלת של החורים לסורגי סגסוגת טיטניום, חוטים ופרופילים יש את היתרונות של יעילות ייצור גבוהה וטווח יישומים רחב, אך ישנם גם כמה אתגרים ומגבלות. על מנת לתת משחק מלא ליתרונות ולהתגבר על המגבלות של טכנולוגיית הגלגול החור, יש צורך לבצע אופטימיזציה ברציפות של תהליך הגלגול ואת תכנון הציוד כדי לשפר את איכות העיבוד ויעילות הייצור של החומר.
