Cara Meningkatkan Kecepatan Mesin Titanium

Diposting pada 19 Oktober 2020, | Oleh Candy, WayKen Rapid Manufacturing

Titanium telah lama diabaikan karena sifatnya. Namun, perkembangan terbaru dalam metalurgi dan teknologi manufaktur telah memberikan pandangan baru pada material. Saat ini, titanium didambakan karena rasio berat terhadap kekuatannya yang luar biasa (3 kali lebih baik dari baja), ketahanannya terhadap korosi, kompatibilitas jaringan manusia, dan kinerja luar biasa pada suhu tinggi. Bagian titanium dirgantara sangat populer karena ringan dan kuat. Namun, ada banyak masalah dengan pemesinan titanium.

Paduan Titanium Paling Umum

Ada sejumlah elemen yang ditambahkan ke titanium untuk meningkatkan kemampuan kinerjanya. Titanium mengalami transformasi alotropik pada suhu lebih dari 800 C. Unsur-unsur yang menurunkan suhu kegunaan titanium disebut stabilisator beta dan elemen yang meningkatkannya disebut stabilisator alfa. Tergantung pada kandungan stabilisatornya, paduan titanium dibagi menjadi 4 kelompok.

1. Titanium murni. Pada dasarnya hanya titanium. Versi unalloyed memiliki ketahanan korosi terbaik tetapi kekuatannya rendah.
2. Paduan alfa. Paduan alfa memiliki ketahanan mulur yang lebih baik sehingga digunakan untuk kinerja suhu tinggi.
3. Paduan alfa-beta. Kelompok ini adalah yang paling luas karena sifat-sifatnya yang hebat. Stabilisator alfa menambah ketahanan panas material dan stabilisator beta menambah kekuatan paduan. Paduan alfa-beta paling umum Ti-6Al-4V menyumbang hampir 50% dari seluruh pasar paduan titanium.
4. Paduan beta. Paduan tersebut lebih keras dari semua kelompok sebelumnya, namun kepadatannya juga lebih tinggi.

Siap Memulai Proyek Baru Anda Sekarang

7 Alasan Mengapa Titanium Sulit Dimesin

Janganlah kita mempelajari lebih dalam tentang mekanisme penggilingan titanium, pembubutan titanium atau penggilingan titanium, keausan pahat dan mekanika pembuatan chip. Sebagai gantinya, inilah ringkasan 7 poin mengapa titanium begitu merepotkan untuk dikerjakan.

1. Titanium mempertahankan kekuatan tinggi bahkan pada suhu tinggi dan ketahanan deformasi plastisnya bertahan bahkan pada kecepatan potong. Hal ini membuat gaya potong jauh lebih besar dibandingkan baja apa pun.
2. Bagaimanapun, ketika chip terbentuk, itu sangat tipis dan area kontak antara chip dan alat tiga kali lebih kecil dari baja. Karena itu, ujung pahat harus menahan hampir semua gaya potong.
3. Paduan titanium memiliki koefisien gesekan yang tinggi pada material alat pemotong. Ini meningkatkan suhu dan gaya pemotongan.
4. Pada suhu lebih dari 500 derajat celcius, titanium bereaksi secara kimia dengan sebagian besar material perkakas. Oh, dan titanium memiliki kecenderungan untuk menyala sendiri saat dipotong jika penumpukan panasnya terlalu tinggi, jadi menggunakan pendingin saat memotong paduan titanium adalah suatu keharusan.
5. Karena area kontak yang rendah dan ketipisan chip, semua panas selama proses pemotongan masuk ke alat, yang secara signifikan menurunkan masa pakainya. Hanya pendingin bertekanan tinggi yang dapat mengimbangi penumpukan panas.
6. Paduan titanium memiliki modulus elastisitas yang sangat rendah. Hal ini dapat menimbulkan getaran tambahan, obrolan alat, dan defleksi.
7. Pada kecepatan potong rendah, material dapat menempel pada ujung tombak dan sangat buruk untuk permukaan akhir.

Jadi, seperti yang Anda lihat, ada cukup banyak masalah yang signifikan. Namun, para insinyur manufaktur di seluruh dunia telah menemukan banyak strategi untuk meningkatkan kecepatan pemesinan titanium.

Meningkatkan Kecepatan Pemesinan Titanium Dengan Alat Pemotong

Pilihan alat pemotong adalah langkah pertama menuju proses pemesinan aluminium dan titanium CNC yang sukses. Hal utama yang harus dipilih adalah bahannya. Selama bertahun-tahun sejumlah paduan keras telah membuktikan diri mereka baik dalam pemotongan titanium. Untuk menjadi ahli dalam pemesinan bagian titanium, pahat harus memiliki sejumlah properti.

• Alatnya harus keras pada suhu tinggi.
• Mereka harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap obrolan.
• Mereka harus memiliki sifat kelelahan yang tinggi karena pembentukan cip dengan titanium adalah proses siklik.
• Mereka harus netral secara kimiawi terhadap titanium panas.
• Mereka harus memiliki kekuatan yang tinggi.
• Mereka harus memiliki tingkat konduktivitas termal yang baik untuk mengimbangi kecepatan lambat titanium.

Rentang bahan alat yang paling cocok yang memiliki semua sifat yang disebutkan di atas adalah paduan WC/Co. Solusi lain yang mungkin adalah baja berkecepatan tinggi karena sangat tahan terhadap chipping. Alat berlian juga menunjukkan kinerja yang baik terhadap keausan titanium. Anda dapat melihat tip pemesinan Berlian kami di sini.

Teknik Pemesinan Titanium Berkecepatan Tinggi

Cara lain yang layak untuk meningkatkan kinerja pemesinan titanium adalah dengan menerapkan strategi pemesinan titanium khusus. Layanan pemesinan titanium kami telah menjadi cukup mahir dalam memilih parameter pemotongan yang tepat untuk memangkas waktu pemesinan titanium seminimal mungkin. Namun, selain pengoptimalan parameter, ada beberapa strategi pemesinan tidak konvensional yang dapat sangat meningkatkan kecepatan potong titanium.

Alat Ledge

Alat-alat ini dikembangkan oleh perusahaan General Electric. Mereka menggunakan alat yang memiliki langkan tipis yang menonjol. alih-alih seluruh alat, hanya langkan tipis ini yang memotong titanium. Karena chipnya juga sangat tipis, tidak ada perbedaan, namun, langkan aus lebih lambat dan lebih mudah untuk diasah. Sisi langkan cepat aus dan kemudian tetap konstan selama keausan sisa langkan, yang terjadi lebih lambat dengan sisi konstan.

Insersi Putar

Sisipan putar digunakan untuk memutar titanium. Mereka tidak mungkin sebelumnya karena kurangnya presisi dalam desain peralatan mesin. Namun, tingkat teknologi manufaktur sekarang memungkinkan penggunaannya. Prinsip utamanya adalah bahwa sisipan pahat memiliki bentuk bulat dan berputar di sekitar perlengkapan saat pahat memotong stok. Dengan begitu, perpindahan panas jauh lebih cepat dan alat tidak terlalu panas. Jadi, kecepatan potong dapat ditingkatkan.

Penghapusan Logam Berbantuan Ultrasonik

Menambahkan getaran ultrasonik ke alat pemotong sebenarnya membuat pembentukan chip lebih mudah. Chip titanium memiliki elastisitas yang sangat buruk yang diperparah oleh pengerasan deformasi ketika ujung tombak mulai memotong material. Gelombang ultrasonik mendorong retakan chip, bukan deformasi, dan memiliki pengaruh positif pada masa pakai pahat, penyelesaian permukaan, karakteristik pahat, mencegah penumpukan material pada ujung tombak dan memungkinkan masinis meningkatkan kecepatan pemotongan.

Ingin Mempelajari Lebih Lanjut?

Memilih tip pemesinan dan bahan baku yang tepat untuk pembuatan prototipe cepat berikutnya benar-benar merupakan bagian penting ketika Anda mengharapkan kinerja. Di WayKen, kami akan dengan senang hati memberikan lebih banyak saran profesional Anda, jangan ragu untuk menghubungi kami:[email protected] atau unggah file CAD Anda di sana.