チタン合金加工の一般的な問題と解決策

チタン合金加工における主な課題:

1、悪い熱伝導性:チタン合金は熱伝導率が低いため、切断中に発生する熱が切断ゾーンに集中します。 刃先の温度は1000 °Cまで上昇する可能性があり、工具の急速な摩耗、ひび割れ、チップの蓄積につながり、最終的に工具の寿命が短くなります。

2、弾性変形:チタン合金は比較的弾性率が低いため、特に薄壁またはリング状の部品を加工する場合、機械加工中に弾性変形しやすくなります。 これにより、切断点での材料の強度と硬度が向上し、切断圧力によりワークが弾性的に変形して跳ね返り、ツールとワークの間の摩擦が増加します。そして追加の熱を発生させる。

3、高い化学反応:高温では、航空宇宙で使用されるチタン合金高い化学反応性を示し、切断中に深刻な工具接着を引き起こす可能性があります。 これは工具の摩耗を加速し、工具の破損を引き起こすことさえある。

4、強い親和性:チタン合金のようなチタン楕円形チューブ強い親和性があるため、回転および掘削中に長く連続したチップが形成されます。 これらのチップはツールを包み込み、その機能を妨げ、ツールの接着、ツールの燃焼、または破損を引き起こす可能性があります。

5、仕事の硬化:チタン合金は、加工中に加工硬化しやすく、材料が切断面で硬化し、工具の摩耗をさらに加速します。

6、振動の問題:チタン合金の弾性は部品の性能にとって有利であるが、それは機械加工中の振動の主な原因となる。 チタン合金加工は、鋼の10倍の振動を発生させ、切断プロセスを不安定にします。

7、ツールの選択:高力および低い熱伝導のためにのカスタムチタン制品、超硬材料で作られたカーバイドやダイヤモンド工具などの特殊な工具材料は、切断プロセス中の摩耗や高温に耐える必要があります。

8、冷却および潤滑:チタン合金加工では、切削ゾーンの温度を下げ、工具の摩耗を減らし、加工品質を向上させるために、効果的な冷却と潤滑が不可欠です。

ソリューション:

A.クーラントの使用: クーラントを使用して、切断ゾーンの温度を下げ、熱負荷を下げ、工具の早期摩耗を防ぎ、ワークピースの表面の火傷を防ぎます。

B.適切な工具材料とジオメトリの選択: 高温耐摩耗性工具材料を選択し、工具形状を最適化して耐久性と切削性能を向上させます。 たとえば、マルチエッジエンドミルを使用すると、切断中の熱の発生を効果的に減らすことができます。

C.切削パラメータの調整: 切削速度、送り速度、切削深さなどの合理的な切削パラメータを設定して、切削力と熱の蓄積を減らし、工具の寿命を延ばします。

D.特殊加工技術の活用: レーザー加工、電子ビーム加工、イオンビーム加工、プラズマ加工などの高度な技術を使用します。 これらの非接触方法は、ワークピースへの熱影響を最小限に抑えます。

E.表面処理技術: HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) コーティング技術などの表面処理を適用して、ワークピース表面に保護層を形成し、耐食性と耐摩耗性を高めます。これにより、加工性能が向上します。

F.工作機械と備品の設計を改善する: 高剛性で安定した工作機械、および特殊な固定具を使用して、加工プロセス中の精度と安定性を確保します。

適切な技術とツールを使用してこれらの課題に対処することにより、チタン合金加工中に発生する困難を大幅に軽減し、加工性能を向上させ、工具の寿命を延ばすことができます。