Menguasai Pemesinan Titanium: Teknik Ahli dan Pemilihan Alat untuk Legasi
Di industri manufaktur saat ini, titanium dan legasinya telah menjadi pilar di penerbangan, medis, otomotif, dan aplikasi senjata api. Logam populer ini tahan karat dan kimia, dapat didaur ulang, dan sangat kuat untuk bobotnya. Namun, ada beberapa tantangan yang harus dipertimbangkan saat pemesinan titanium dan memilih alat serta parameter yang tepat untuk pekerjaan.
Jenis Titanium
Tersedia dalam banyak jenis, termasuk hampir 40 grade ASTM, serta beberapa legasi tambahan. Grade 1 hingga 4 dianggap titanium komersial murni dengan persyaratan yang bervariasi pada kekuatan tarik maksimum. Grade 5 (Ti6Al4V atau Ti 6-4) adalah kombinasi yang paling umum, dilegasi dengan 6 persen aluminium dan 4 persen vanadium. Meskipun titanium dan legasinya sering digabungkan bersama, ada beberapa perbedaan kunci di antaranya yang harus dicatat sebelum menentukan pendekatan pemesinan ideal.
End Mill HVTI Helical Solutions adalah pilihan yang bagus untuk lintasan alat efisiensi tinggi pada Titanium.
Khawatir Titanium
Workholding
Meskipun titanium mungkin memiliki properti materi yang lebih diinginkan dari rata-rata baja, ia juga berperilaku lebih fleksibel, dan sering tidak kaku seperti logam lain. Ini memerlukan pegangan yang aman pada workpiece titanium, dan pengaturan mesin yang kaku sekeras mungkin. Pertimbangan lain termasuk menghindari pemotongan terganggu, dan menjaga alat selalu bergerak saat kontak dengan workpiece. Tinggal di lubang bor atau menghentikan alat di samping dinding profil akan menyebabkan alat menggosok – menciptakan panas berlebih, keras keras materi, dan menyebabkan aus alat dini.
Pembangkitan Panas
Penas adalah musuh yang hebat, dan pembangkitan panas harus dipertimbangkan saat memilih kecepatan dan feed. Sementara grade komersial murni titanium lebih lunak dan lengket dari kebanyakan legasinya, penambahan elemen legasi biasanya meningkatkan kekerasan titanium. Ini meningkatkan kekhawatiran mengenai panas yang dihasilkan dan aus alat. Mempertahankan chipload yang lebih besar dan menghindari gosokan yang tidak perlu membantu kinerja alat pada legasi titanium yang lebih keras, dan akan meminimalkan jumlah work hardening yang dihasilkan. Memilih RPM lebih rendah, dipadukan dengan chipload yang lebih besar, dapat memberikan pengurangan suhu yang signifikan dibandingkan opsi kecepatan yang lebih tinggi. Karena propersi konduksi rendahnya, mempertahankan suhu pada minimum akan menurunkan stres pada alat dan mengurangi aus. Penggunaan pendingin tekanan tinggi juga adalah metode efektif untuk mengurangi pembangkitan panas saat pemesinan titanium.
Cover camshaft ini dibuat khusus dalam titanium untuk Mitsubishi Evo.
Foto dengan izin @RebootEng (Instagram)
Galling dan Built-Up Edge
Hambatan selanjutnya yang harus dipertimbangkan adalah titanium memiliki kecenderungan kuat untuk menempel pada alat pemotong, menciptakan built-up edge. Ini adalah masalah yang sulit yang dapat dikurangi dengan menggunakan banyak pendingin tekanan tinggi yang diarahkan langsung ke permukaan pemotongan. Tujuannya adalah untuk menghapus chip secepat mungkin untuk mencegah chip dipotong ulang, dan menjaga flute bersih dan bebas dari puing. Galling adalah kekhawatiran besar pada grade komersial murni titanium karena sifatnya yang "lengket." Ini dapat diatasi dengan strategi yang disebutkan sebelumnya, seperti melanjutkan feed saat kontak workpiece, dan menggunakan banyak pendingin tekanan tinggi.
Solusi Titanium
Sementara khawatir utama saat pemesinan titanium dan legasinya mungkin bergeser, metode untuk mengatasi mereka tetap cukup konstan. Ide utamanya adalah untuk menghindari galling, pembangkitan panas, work hardening, dan defleksi workpiece atau alat. Gunakan banyak pendingin pada tekanan tinggi, biarkan kecepatan rendah dan feed tinggi, biarkan alat selalu bergerak saat kontak dengan workpiece, dan gunakan pengaturan yang kaku sekeras mungkin.
Selain itu, memilih lapisan alat yang tepat dapat membantu pekerjaan Anda berhasil. Dengan panas tinggi yang dihasilkan selama operasi pemesinan titanium, memiliki lapisan yang dapat dengan baik menangani suhu adalah kunci untuk mempertahankan kinerja selama operasi. Lapisan yang tepat juga akan membantu menghindari galling dan mengeluarkan chip secara efektif. Lapisan seperti Harvey Tool’s Aluminum Titanium Nitride (AlTiN Nano) menghasilkan lapisan oksida pada suhu tinggi, dan akan meningkatkan pelumas alat.
Solusi Alat
Helical Solutions menawarkan garis alat HVTI-6 yang dioptimalkan untuk High Efficiency Milling (HEM) pada Titanium dan legasinya. HVTI-6 Helical memiliki lapisan Aplus yang menawarkan pelumas tambahan dan tahan suhu tinggi untuk umur alat yang lebih baik dan kecepatan serta feed yang lebih cepat.
Sementara titanium dan legasi banyaknya terus tumbuh dalam penggunaan di berbagai industri, lebih banyak tukang mesin akan diminta untuk memotong bahan yang sulit ini. Namun, manajemen panas dan pengeluaran chip yang tepat, ketika dipadukan dengan lapisan yang benar, akan memungkinkan run yang sukses.
