티타늄 합금이 가공하기 어려운 이유
첫째, 온도 농도
대부분의 티타늄 합금의 열전도율은 강철의 1/7, 알루미늄의 1/16, 구리의 1/25로 매우 낮습니다. 따라서 티타늄 합금 절단 중에 발생하는 열은 공작물로 빠르게 전달되거나 칩에 의해 제거되지 않고 절단 영역에 집중됩니다.
절삭날에서 발생하는 온도는 최대 1000도에 도달하여 공구 절삭날의 급격한 마모와 균열을 유발하여 칩이 쌓이고 공구 수명이 단축됩니다.
절단 과정에서 발생하는 고온은 티타늄 합금 부품의 표면 무결성을 손상시켜 부품의 기하학적 정확도를 저하시키고 가공 경화를 발생시켜 피로 강도를 심각하게 저하시킵니다.
둘째, 탄성변형
티타늄 합금의 탄성 계수는 그리 높지 않습니다. 예를 들어 TC4의 탄성 계수는 110Gpa에 불과하고 45 강철의 탄성 계수는 210Gpa이며 303304316과 같은 스테인레스 강의 탄성 계수도 약 200Gpa입니다. 따라서 티타늄 합금을 가공할 때 탄성 변형이 발생하기 쉽습니다.
벽이 얇거나 원형 부품을 가공할 때 이 문제는 더욱 심각합니다. 티타늄 합금 벽이 얇은 부품을 예상되는 치수 정확도로 가공하는 것은 쉽지 않습니다. 공작물 재료가 공구에 의해 밀려나면 벽이 얇은 부분의 국부적 변형이 탄성 범위를 초과하여 소성 변형이 발생하고 절삭 포인트 재료의 강도와 경도가 크게 증가하기 때문입니다.
절단 압력으로 인해 "탄성" 가공물이 공구에서 이탈하고 반동하여 절단 효과보다 공구와 가공물 사이에 더 큰 마찰이 발생합니다. 마찰 과정은 열을 발생시켜 티타늄 합금의 열전도율 문제를 악화시킵니다.
셋째, 티타늄 합금은 친화력이 좋아 선삭 및 드릴링 공정 중에 길고 연속적인 칩이 형성되어 공구가 엉키고 기능을 방해할 수 있습니다. 절단 깊이가 너무 깊으면 공구 고착, 연소 및 파손이 발생할 수 있습니다.
물론, 친화력은 티타늄 음극판을 만드는 데 사용되는 이온 펌프와 같은 다른 장소에서도 매우 유용합니다. 티타늄 원자가 양극 튜브 벽에 튀면 가스를 흡착하여 초고진공을 생성할 수 있습니다.
넷째, 진동
티타늄 합금의 탄성은 부품의 성능에 도움이 될 수 있지만, 절단 과정에서 가공물의 탄성 변형은 진동의 중요한 원인이 됩니다.
티타늄 합금을 가공할 때 발생하는 진동은 강철의 약 10배입니다. 절삭열이 절삭부에 집중되어 톱니 모양의 칩이 발생하여 절삭력의 변동이 발생합니다.
티타늄 합금의 가공이 어려운 대책
첫째, 냉각
절단 과정에서 발생하는 고온을 줄이기 위해 절삭유를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 저속의 중절삭 및 전단에는 수용성 절삭유가 사용되며, 고속절삭이나 전단에는 수용성 절삭유가 사용됩니다.
또한 절삭유체로 액체질소(-180도)나 액체CO2(-76도)를 사용하여 절삭영역의 온도를 낮추는 저온절단방식도 가능하다. 이 방법을 사용하면 주절삭력을 20% 감소시키고, 절삭온도를 300도 이상 낮출 수 있으며, 칩 침전물을 제거하고, 가공면 품질을 향상시키며, 공구 내구성을 2~3배 높일 수 있습니다.
둘째, 적절한 도구를 선택하십시오
올바른 절단 도구를 선택하면 상당한 개선이 이루어질 수 있습니다.
열은 강철과 같은 칩을 통하지 않고 절삭날과 절삭유를 통해 배출되어야 하기 때문에 절삭날의 작은 부분은 극도로 높은 열적, 기계적 응력을 견뎌야 하며, 날카로운 절삭날을 사용하여 절삭력을 줄여야 합니다.
또한, 연마된 홈과 고각 인덱서블 블레이드를 사용한 연삭을 사용하여 절단 압력을 줄일 수 있습니다.
필요한 경우 코팅된 절삭 공구를 사용하여 합금의 점도에 저항하고 긴 칩을 절단할 수도 있습니다. 이를 통해 칩 제거 중 마찰을 최소화하여 가공 공정 중 열 발생을 방지하는 데 도움이 됩니다.
셋째, 일정한 공급 또는 공급 속도 증가
티타늄은 가공 경화되기 쉽습니다. 즉, 재료를 절단할 때 티타늄이 더 단단해지고 공구 마모가 발생하기 쉽습니다. 일정한 이송을 통해 가공 경화가 최소한으로 유지됩니다.
물론 기계가 허용한다면 이송 속도를 높일 수 있습니다. 즉, 공구가 특정 영역에서 보내는 시간이 줄어들어 열 축적 및 가공 경화에 더 이상 시간이 필요하지 않습니다.
넷째, 절삭속도를 줄인다
예를 들어 열 방출 제어를 위해 강철 절단 속도를 1/3 이하로 사용합니다.
국가:중국
추가하십시오: Baoti 도로, Jintai, Baoji 시, 산시성, 중국
셀/왓츠앱 :+86 18309262795
Email:annie@jmyunti.com
웹사이트:www.jm-titanium.com