Element -titaanin löytämisen jälkeen vuonna 1790 ihmiskunta on käynyt läpi sadan vuoden vaivalloisen tutkimuksen saadakseen poikkeuksellisen suorituskykynsä. Vasta vuonna 1910 ihmiskunta tuotti ensin metalli titaanin, mutta tie titaaniseosten levittämiseen oli täynnä ylä- ja alamäkiä, ja vasta vuonna 1951, 40 vuotta myöhemmin, teollisuustuotanto lopulta toteutettiin. Titaaniseoksella on ominaisuudet suuresta spesifisestä lujuudesta, korroosionkestävyydestä, korkeasta lämpötilankestävyydestä ja väsymiskestävyydestä jne. Sen paino on vain 60% teräksestä, mutta sen lujuus on suurempi kuin seosteräs. Siksi titaaniseoksia käytetään yhä laajemmin ilmailu-, ilmailu-, sähköntuotantolaitteissa, ydinenergiassa, kuljetuksessa, kemianteollisuudessa ja lääketieteellisissä laitteissa.
Titaniumseosten käsittely on kuitenkin erittäin haastava tehtävä. Titaniumseosten, kuten alhaisen lämmönjohtavuus, vaikea koneistus kovettuminen, korkea affiniteetti työkaluihin ja pienen plastisen muodonmuutoksen, neljä ominaisuutta ovat olennaiset syyt, miksi niitä on vaikea koneella. Titaniumseoksen lämmönjohtavuus on vain noin 16% 45# teräksestä, ja ajankohtana syntyneen lämmön suorittaminen on vaikeaa, mikä johtaa paikallisesti leikkuureunan korkeaan lämpötilaan ja laukaisee helposti työkalun diffuusion kulumisen. Samanaikaisesti titaaniseoksen koneistuskovettuminen ilmiö on myös erittäin vakava ja työkalun affiniteetti on korkea, on helppo sitoutua titaaniin sisältävään sementoituun karbidiin, mikä pahentaa työkalun kulumista. Lisäksi titaaniseoksen muovinen muodonmuutos on pieni, noin 1/2 45 teräksen joustavuuden moduulista, joten joustava palautus on suuri, kitka on vakava ja työkappale on myös taipuvainen puristuksen muodonmuutokseen.
Titaaniseoksen koneistusvaikeuksiin voimme ottaa seuraavan prosessin tietotaidon:
Ensinnäkin positiivisen kulman geometrian inserttejä käytetään leikkausvoimien vähentämiseen, lämmön leikkaamiseen ja työkappaleen muodonmuutoksiin. Tämä insertisuunnittelu voi sopeutua paremmin titaaniseosten koneistusominaisuuksiin ja parantaa koneistustehokkuutta ja laatua.
Toiseksi ylläpidetään jatkuvaa rehua työkappaleen kovettumisen välttämiseksi. Leikkausprosessissa työkalun tulisi aina olla ruokintatilassa, ja säteittäisen luonnoksen tulisi olla 30% säteestä jauhamisen aikana. Tämä varmistaa leikkausprosessin vakauden ja vähentää työkappaleen kovettumista.
Kolmanneksi, korkeapaineisen korkean virran leikkuunesteen käyttö koneistusprosessin lämpöstabiilisuuden varmistamiseksi. Leikkausneste voi poistaa leikkausprosessissa syntyneen lämmön, estäen työkappaleen pinnan denaturoinnin ja työkalun vaurioitumisen korkean lämpötilan takia.
Neljänneksi, pidä terän reuna terävänä. Tylsät leikkaustyökalut ovat syynä lämmön keräykseen ja kulumiseen, mikä johtaa helposti työkalujen vikaantumiseen. Siksi on tarpeen tarkistaa ja korvata terä säännöllisesti reunan terävyyden varmistamiseksi.
Viides, koneen titaaniseokset mahdollisimman pehmeimmässä tilassa. Karkaistuista titaanimateriaalit ovat vaikeampia koneella, joten koneista materiaali sen pehmeimmässä tilassa koneistustehokkuuden ja työkalujen käyttöiän parantamiseksi.
Kuudenneksi, käytä suurta kärjen sädettä tai viemuria, jotta saat niin suuri osa leikkausreunasta leikkaukseen kuin mahdollista. Tämä vähentää leikkausvoimia ja lämpöä jokaisessa pisteessä ja estää paikallisen rikkoutumisen. Titaniumseosten jauhamisessa leikkausnopeudella on suurin vaikutus työkalun elämään, säteittäisen luonnos (jyrsintä syvyys) tulee toiseksi.
Yllä olevan prosessin tietotaidon lisäksi voimme aloittaa terästä myös titaanin koneistusongelmien ratkaisemiseksi. Titaanin koneistuksen aikana tapahtuva uran kuluminen johtuu karkaistusta, jonka esikäsittely on jättänyt. Kemiallinen reaktio ja diffuusio työkalun ja työkappaleen materiaalin välillä tapahtuu, kun koneistuslämpötila ylittää 800 asteen, mikä on myös yksi syy uran kulumisen muodostumiseen. Titaanin koneistus vaatii siis erityisiä inserttimateriaaleja ja geometrioita selviytymiseksi.
Titaanin työstöön sopivien työkalurakenteiden tulisi keskittyä lämmönsiirtoon. Suuret määrät korkeapaineista leikkuunestettä on ruiskutettava leikkuureunaan ajoissa ja tarkalla tavalla lämmön poistamiseksi nopeasti. Markkinoilla on ainutlaatuisia jyrsinleikkurien rakenteita, jotka on erityisesti suunniteltu titaanin koneistuksiin, jotka vastaavat tätä tarvetta.
Erityisten koneistusmenetelmien suhteen kaikilla on erilaiset koneistusominaisuudet ja näkökohdat. Esimerkiksi titaaniseoksen kääntämisessä on tarpeen valita sopivat työkalumateriaalit ja geometriset parametrit ja omaksua pienempi leikkuunopeus ja kohtalainen syöttö; Käytä titaaniseoksia jauhamalla yleensä sileä jauhamismenetelmä ja valitse sopivat työkalumateriaalit ja geometria; Napauttamisessa on välttämätöntä asettaa etusija hyppäävän hanan sijasta ja kiinnitä huomiota kartion valintaan ja toimintatapaan; Reamingissa on tarpeen valita sopiva REAMER -materiaali ja ottaa Reaming, valita oikea REAMER -materiaali ja ryhtyä asianmukaisiin prosessitoimenpiteisiin käsittelyn laadun parantamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka titaaniseoksen käsittely on täynnä haasteita, kunhan olemme hallinneet oikean prosessin tietotaidon ja valitsemaan sopivat työkalut ja käsittelymenetelmät, pystymme saavuttamaan korkean tehokkuuden ja korkealaatuisen prosessoinnin.
