Kiat untuk titanium permesinan CNC:Aerospace dan lainnya

Dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang sangat baik dan ketahanan terhadap korosi, titanium adalah salah satu logam yang paling berguna dan populer untuk insinyur industri, arsitek, dan perancang produk konsumen. Bagaimanapun, ini dinamai Titans dari mitologi Yunani Kuno, dan biasanya sesuai dengan namanya.

Titanium memiliki sifat material yang diinginkan, dan juga relatif mudah untuk dikerjakan. Ini dapat dilas (dalam suasana inert) dan dapat dibuat dengan mesin CNC seperti baja tahan karat. Ini juga kondusif untuk hampir semua penyelesaian permukaan proses:peledakan manik, pelapisan bubuk, dan elektroforesis semuanya menghasilkan hasil yang baik bila diterapkan pada titanium. Tentu saja, ada logam dengan tingkat kemampuan mesin yang lebih tinggi daripada titanium, tetapi titanium menawarkan kombinasi yang baik antara sifat mampu bentuk dan kinerja mekanis.

Meskipun demikian, merancang dan membuat suku cadang titanium tidak selalu sama dengan suku cadang aluminium atau suku cadang yang terbuat dari bahan murah. Dan karena titanium blank berharga sekitar 10 kali lipat dari Aluminium 6061, Anda pasti ingin memastikan Anda menyelesaikan suku cadang dengan benar pada kali pertama.

Postingan ini membahas dasar-dasar titanium permesinan CNC, termasuk aplikasi yang paling sesuai, pertimbangan pemesinan, dan opsi penyelesaian permukaan.

Apa itu titanium?

Titanium adalah logam transisi berkilau yang ditemukan di Inggris pada abad ke-18. Ini memiliki penampilan keperakan dan, meskipun kepadatannya rendah, sangat kuat. Hal ini menjadikannya komoditas yang berharga dalam industri di mana bobot sangat penting.

Selain rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang baik, titanium juga sangat tahan terhadap korosi — dari air laut, klorin, dan asam — dan tidak beracun bahkan dalam jumlah besar. Ini membuatnya sangat berguna di dunia medis, untuk implan dan perangkat medis lainnya.

Dalam industri manufaktur, titanium sering dicampur dengan elemen seperti besi, aluminium, dan vanadium.

Mengapa menggunakan titanium?

Terlepas dari label harga premiumnya, titanium adalah bahan yang sangat populer. Alasan menggunakan titanium meliputi:

• Kekuatan tinggi
• Ketahanan korosi
• Rasio kekuatan terhadap berat yang baik
• Daktilitas
• Kemampuan mesin yang baik
• Opsi perawatan permukaan
• Dapat didaur ulang

Untuk alasan ini, titanium secara teratur digunakan dalam industri seperti kedirgantaraan, otomotif, dan medis.

Suku cadang titanium dirgantara termasuk suku cadang mesin pesawat, suku cadang badan pesawat, rotor, dan bilah kompresor. Faktanya, kedirgantaraan mendorong produksi titanium:dua pertiga dari semua titanium yang diproduksi di dunia digunakan untuk mesin pesawat dan rangka pesawat.

Di dunia medis, bagian titanium termasuk implan bedah (seperti penggantian pinggul jangka panjang) dan instrumen. Logam ini juga digunakan untuk barang-barang seperti kursi roda dan kruk.

Mengapa mesin CNC titanium?

Untuk mendapatkan suku cadang titanium yang paling akurat dan terjangkau, pemesinan CNC hampir selalu merupakan teknik manufaktur terbaik. Untuk memahami alasannya, mari kita lihat alternatifnya.

Produsen jarang membuat suku cadang titanium dengan cara casting . Ini karena titanium yang dipanaskan bereaksi hebat dengan oksigen, dan banyak bahan tahan api yang digunakan dalam pengecoran mengandung sejumlah kecil oksigen.

Solusinya adalah dengan menggunakan pengecoran grafit menabrak - menggunakan cor grafit bebas oksigen - tetapi ini menghasilkan bagian dengan tekstur permukaan yang sangat kasar tidak cocok untuk sebagian besar aplikasi medis, aerospace, dan industri. Dimungkinkan juga untuk membuat bagian titanium dengan pengecoran lilin yang hilang, tetapi ini membutuhkan ruang vakum.

Opsi yang lebih baru adalah penggunaan manufaktur aditif untuk bagian titanium. Beberapa pencetakan 3D teknologi, seperti Selective Laser Melting (SLM), Electron Beam Melting (EBM), dan Direct Energy Deposition (DED), dapat memproses bahan cetak 3D titanium. Namun, sistem pencetakan 3D ini sangat mahal, dan banyak industri belum mensertifikasi titanium cetak 3D untuk suku cadang penggunaan akhir yang kritis terhadap keselamatan.

Dibandingkan dengan alternatif lainnya, permesinan CNC adalah cara yang akurat, aman, serbaguna, dan terjangkau untuk membuat suku cadang titanium.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat memproses titanium

Titanium adalah bahan yang sangat baik untuk banyak aplikasi, tetapi ia memiliki karakteristik uniknya sendiri yang harus dihormati selama proses pemesinan CNC. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat memproses titanium meliputi:

Penumpukan panas

Paduan titanium bisa lebih keras daripada bahan pemesinan umum seperti paduan aluminium. Hal ini dapat mengakibatkan peningkatan keausan alat dan, secara bersamaan, peningkatan penumpukan panas pada titik kontak.

Untuk paduan titanium yang lebih keras ini, mungkin perlu untuk mengurangi RPM mesin CNC saat menggunakan beban chip yang lebih besar. Pendingin bertekanan tinggi juga dapat mengurangi ketegangan pada alat pemotong Anda dan membantu menghasilkan suku cadang titanium berkualitas lebih tinggi.

Beberapa titanium murni komersial (Kelas 1–2) mungkin kurang bertanggung jawab untuk menghasilkan panas berlebih, tetapi tindakan pencegahan tetap harus dilakukan.

Menyedihkan

Masalah yang lebih menonjol pada titanium murni komersial daripada paduan titanium adalah masalah yang menyakitkan dan menonjol.

Titanium grade 1-2 dapat menjadi bergetah selama pemesinan dan dapat menempel pada pahat. Namun, hal ini dapat dikurangi dengan menggunakan cairan pendingin bertekanan tinggi dan memastikan pelepasan chip yang cepat.

Kegagalan untuk mengatasi masalah ini juga dapat memperparah masalah penumpukan panas, mempercepat tumpulnya alat pemotong.

Pekerjaan

Titanium dan paduannya yang dapat dikerjakan dengan mesin tidak terlalu kaku dibandingkan logam biasa lainnya, dan karenanya memerlukan pegangan yang kuat selama pemesinan CNC.

Selain penyetelan alat berat yang kaku, mempertahankan gerakan pahat yang konstan tanpa mengganggu pemotongan juga bermanfaat.

Permukaan akhir untuk mesin titanium

Bagian titanium mesin CNC dapat ditingkatkan dengan berbagai perawatan finishing permukaan — untuk tujuan fungsional atau estetika.

Permukaan akhir meliputi:

• Menghaluskan
• Memoles
• Peledakan manik
• Menyikat
• Lukisan
• Chroming
• Metalisasi
• Lapisan PVD
• Pelapis bedak
• Elektroforesis

Nilai titanium umum

Kelas Titanium	Kekuatan	Ketahanan Korosi	Kemampuan Bentuk	Menggunakan
1	Rendah	Tinggi	Tinggi	Badan pesawat, penukar panas
2	Sedang	Tinggi	Tinggi	Badan pesawat, mesin pesawat, kelautan
3	Tinggi	Tinggi	Sedang	Badan pesawat, mesin pesawat
4	Tinggi	Tinggi	Sedang	Badan pesawat, mesin pesawat, medis, hidrolik
5 (6AL-4V)	Sedang	Tinggi	Tinggi	Badan pesawat, mesin turbin, medis

3ERP adalah penyedia layanan permesinan CNC yang disegani dan sangat berpengalaman dalam produksi suku cadang dan prototipe titanium. Dapatkan penawaran gratis sekarang.