Tips Profesional Pemesinan CNC untuk Titanium – Penerbangan, Otomotif & Lainnya

Dengan rasio kekuatan-berat yang baik dan daya tahan terhadap korosi, titanium adalah salah satu logam yang paling berguna dan populer untuk insinyur industri, arsitek, dan desainer produk konsumen. Ini dinamai sesuai para Titan dalam mitologi Yunani Kuno, dan biasanya layak dengan namanya.

Titanium memiliki properti material yang diinginkan, dan juga relatif mudah untuk diproses. Ini dapat di-solasi (dalam atmosfer iners) dan dapat diproses CNC diproses seperti stainless steel. Ini juga sesuai dengan hampir semua proses finishing permukaan: peluruhan butiran, powder coating, dan elektroforesis semua menghasilkan hasil baik ketika diterapkan pada titanium. Tentu saja, ada logam dengan tingkat kepolesan yang lebih tinggi daripada titanium, tetapi titanium menawarkan kombinasi yang baik antara keformabilitas dan performa mekanis.

Dikatakan demikian, merancang dan memproduksi bagian titanium tidak selalu sama seperti bagian aluminium atau bagian yang terbuat dari material berbiaya rendah. Dan karena blangko titanium berkisar 10 kali lebih mahal dari Aluminium 6061, Anda akan ingin memastikan bagian Anda selesai dengan benar dari awal.

Pos ini membahas dasar-dasar pemrosesan CNC titanium, termasuk aplikasi yang paling cocok, pertimbangan pemrosesan, dan opsi finishing permukaan.

Apa itu titanium?

Titanium adalah logam transisi yang bersinar yang ditemukan di Inggris pada abad ke-18. Ini memiliki penampilan perak dan, meskipun densitasnya rendah, sangat kuat. Ini menjadikannya komoditas yang berharga di industri di mana pengurangan berat sangat penting.

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

Di industri manufaktur, titanium sering kali diligasi dengan elemen seperti besi, aluminium, dan vanadium.

Mengapa menggunakan titanium?

Meskipun harganya mahal, titanium adalah material yang sangat populer. Alasan untuk menggunakan titanium meliputi:

• Kekuatan tinggi
• Daya tahan korosi
• Rasio kekuatan-berat yang baik
• Duktibilitas
• Kepolesan yang baik
• Opsi perawatan permukaan
• Dapat didaur ulang

Untuk alasan ini, titanium secara teratur digunakan di industri seperti penerbangan, otomotif, dan medis.

Bagian titanium penerbangan meliputi bagian mesin pesawat, bagian rangka pesawat, roter, dan blade kompresor. Faktanya, penerbangan mendorong produksi titanium: dua pertiga semua titanium yang dihasilkan di dunia digunakan untuk mesin pesawat dan rangka pesawat.

Di dunia medis, bagian titanium meliputi implan bedah (seperti penggantian pinggang jangka panjang) dan instrumen. Logam ini juga digunakan untuk item seperti kursi roda dan tongkat kaki.

Mengapa memproses CNC titanium?

Untuk mendapatkan bagian titanium yang paling akurat dan terjangkau, pemrosesan CNC hampir selalu adalah teknik manufaktur terbaik. Untuk memahami mengapa, mari kita lihat alternatifnya.

Produsen jarang membuat bagian titanium dengan pencetakan. Ini karena titanium yang dipanaskan bereaksi keras dengan oksigen, dan banyak bahan tahan api yang digunakan dalam pencetakan mengandung jumlah oksigen yang sedikit.

Solusi alternatif adalah menggunakan pencetakan grafit diram — menggunakan cetak grafit bebas oksigen — tetapi ini menghasilkan bagian dengan tekstur permukaan yang sangat kasar yang tidak cocok untuk sebagian besar aplikasi medis, penerbangan, dan industri. Juga memungkinkan untuk membuat bagian titanium dengan pencetakan madu hilang, tetapi ini memerlukan ruang vakum.

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

Dibandingkan dengan alternatifnya, pemrosesan CNC adalah cara yang akurat, aman, serbaguna, dan terjangkau untuk membuat bagian titanium.

Hal yang perlu dipertimbangkan saat memproses titanium

Titanium adalah material yang sangat baik untuk banyak aplikasi, tetapi memiliki karakteristik uniknya yang harus dihormati selama proses pemrosesan CNC. Hal yang perlu dipertimbangkan saat memproses titanium meliputi:

Pembentukan panas

Legasing titanium dapat lebih keras dari material pemrosesan umum seperti legasing aluminium. Ini dapat mengakibatkan peningkatan aus alat dan, secara bersamaan, peningkatan pembentukan panas di titik kontak.

Untuk legasing titanium yang lebih keras ini, mungkin perlu untuk mengurangi RPM mesin CNC sambil menggunakan chipload yang lebih besar. Pendingin tekanan tinggi juga dapat mengurangi beban pada alat potong Anda dan membantu menghasilkan bagian titanium berkualitas lebih tinggi.

Beberapa titanium murni komersial (Grade 1–2) mungkin kurang cenderung menghasilkan panas berlebih tetapi langkah pencegahan masih harus diambil.

Galling

Masalah yang lebih prominent pada titanium murni komersial dibandingkan legasing titanium adalah galling dan tepi terakumulasi.

Grade titanium 1–2 dapat menjadi lengket selama pemrosesan dan dapat akhirnya menempel pada alat potong. Namun, ini dapat diminimalkan dengan menggunakan pendingin tekanan tinggi dan memastikan pengangkatan chip yang cepat.

Gagal untuk mengatasi masalah ini juga dapat memperburuk masalah pembentukan panas, mempercepat kemuntahan alat potong.

Pegang benda kerja

Titanium dan legasing yang dapat diprosesnya kurang kokoh daripada logam umum lainnya, dan oleh karena itu memerlukan pegangan yang erat selama pemrosesan CNC.

Selain pengaturan mesin yang kokoh, dapat bermanfaat untuk mempertahankan gerakan alat yang konstan tanpa mengganggu pemotongan.

Finishing permukaan untuk titanium yang diproses

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

Finishing permukaan meliputi:

• Meratakan permukaan
• Mengupol
• Peluruhan butiran
• Menggosok
• Mencat
• Kroming
• Metalizing
• PVD coating
• Powder coating
• Elektroforesis

Grade titanium umum

3ERP adalah penyedia layanan pemrosesan CNC yang terhormat dan sangat berpengalaman dalam produksi bagian dan prototipe titanium. Dapatkan penawaran gratis sekarang.