Pengolahan Titanium Teroptimasi untuk Komponen Otomotif, Antariksa & Industri

Titanium pertama kali ditemukan pada tahun 1791, tetapi kita baru mulai menyadari potensi industri pada tahun 1948 ketika pemerintah AS mulai mendanai penelitian titanium untuk digunakan di penerbangan, antariksa, dan aplikasi pertahanan. Titanium adalah mineral yang melimpah—namun, proses mengubah bijih titanium menjadi titanium murni atau legiumnya kompleks dan mahal. Anda akan membayar premi untuk titanium baru dan legiumnya dibandingkan logam umum yang digunakan dalam proses pemrosesan mesin dan fabrikasi.

Titanium Menawarkan Kombinasi Properti Unik

Titanium terkenal karena rasio berat terhadap kekuatannya. Ia 45% lebih ringan dari baja tetapi sama kuat, dan 60% lebih berat dari aluminium dan dua kali lebih kuat. Titanium dapat menahan suhu ekstrim karena kekuatan kelelahan siklus tinggi dan titik leleh yang sangat tinggi (3.034°F atau 1.668°C) dan juga mengalami perubahan dimensi minimal di lingkungan suhu ekstrim karena koefisien ekspansi termal rendahnya. Ia lebih disukai daripada aluminium dan baja untuk banyak aplikasi karena daya tahan korosi, dan sering digunakan di industri medis karena biocompatible dan non-magnetik.

Kombinasi properti ini mempresentasikan beberapa tantangan ketika datang ke mengubah titanium komersial murni dan legiumnya menjadi komponen untuk otomotif, antariksa, industri, laut, medis, dan peralatan rekreasi. Apakah titanium dapat diproses mesin? Ya, tetapi Anda perlu memahami bagaimana propertinya mempengaruhi teknik pemrosesan mesin.

Apakah Titanium Dapat Diproses Mesin? Ya, tetapi Pertimbangkan Faktor Ini

Titanium dapat diproses mesin, tetapi memerlukan pertimbangan khusus mengenai proses pemrosesan mesin. Karena properti uniknya, Anda perlu berhati-hati saat memroses mesin titanium untuk alasan berikut:

• Konduktivitas termal rendah dapat mengakibatkan penumpukan panas berlebih di alat pemotong yang mempengaruhi kualitas finishing dan mempersingkat umur alat.
• Kecenderungan work hardening dan kelekatan legium dapat menghasilkan irisan panjang berkelanjutan yang melilit alat.
• Modulus Young rendah dapat menyebabkan getaran dan spring back yang menghasilkan kualitas permukaan buruk.

Tukang mesin titanium yang berpengalaman mengatasi tantangan ini dengan pengaturan yang tepat, alat yang benar, keseimbangan kecepatan pemotongan dan laju makan, dan teknik pemotongan.

Titanium Adjustable Mountain Bike Dropout (Gambar dengan hormat dari Paragon Machine Works)

Pemilihan dan Penggunaan Alat

Pemilihan dan perawatan alat yang tepat adalah dasar dalam produksi komponen dengan dimensi yang akurat dan finishing berkualitas tinggi. Ini dapat dicapai dengan mengamati rekomendasi berikut:

• Jaga tepi alat tetap tajam. Alat rombok menyebabkan penumpukan panas lebih banyak, menyebabkan retakan, dan menghasilkan finishing permukaan buruk.
• Gunakan alat grade karbida dengan lapisan PVD (physical vapor deposition). Lapisan ini menahan kelekatan legium dan memecah irisan panjang secara efisien.
• Gunakan alat kecepatan tinggi atau alat karbida yang dilapisi titanium aluminium nitride. Ini dapat optimal untuk beberapa aplikasi, membantu mengelola suhu tinggi yang dihasilkan selama pemotongan, menahan “keleeatan” legium, dan memecah irisan panjang.
• Pertimbangkan menggunakan alat fine pitch atau corn cob. Geometri alat, dalam kasus ini jumlah tepi pemotong yang lebih banyak, meningkatkan laju pengelaran.

Kekerasan titanium dapat menyebabkan getaran alat, yang merusak finishing permukaan. Anda dapat mencegahnya dengan memastikan pegangan yang kuat pada workpiece titanium dan pengaturan mesin yang kaku.

Laju Makan Tinggi

Secara keseluruhan, Anda akan ingin mempertahankan laju makan tertinggi yang mungkin yang akan menghasilkan kualitas finishing yang diperlukan. Rekomendasi produsen alat, kecepatan spindel, dan beban irisan akan mempengaruhi perhitungan laju makan optimal. Setelah alat mulai memotong, hindari gangguan. Biarkan alat terus bergerak untuk mencegah work hardening, seized, dan aus alat premature.

Kecepatan Pemotongan Rendah

Kecepatan pemotongan mempengaruhi penumpukan panas di alat. RPM (putaran per menit) rendah yang dipadukan dengan beban irisan yang lebih besar dapat membantu menstabilkan suhu alat. Titanium komersial murni menahan kecepatan yang lebih tinggi daripada legium titanium. Teknik juga mempengaruhi kecepatan pemotongan. Misalnya, full slotting (engagement alat 180 derajat) memerlukan kecepatan permukaan rendah. Namun, dengan mengurangi radial engagement, Anda juga mengurangi waktu tepi pemotong menghasilkan panas dan meningkatkan waktu pendingin. Akibatnya, dengan radial engagement yang lebih rendah, Anda dapat meningkatkan kecepatan pemotongan dan mempertahankan suhu alat yang dapat diterima.

Pendingin Penting

Mengpertimbangkan masalah panas yang terlibat dalam pemrosesan mesin titanium, pendingin sangat penting dalam menghasilkan finishing yang diinginkan. Berbagai macam pendingin larut air tersedia untuk mengelola suhu, menghapus irisan, melindungi tepi alat, dan memperpanjang umurnya. Pengiriman pendingin tekanan tinggi diperlukan untuk penghapusan irisan yang efisien. Beberapa operasi pemotongan dapat mengambil keuntungan dari alat yang mengirim pendingin langsung ke tepi pemotong melalui spindel.

Mengurangi Biaya Pemrosesan Mesin Titanium

Dibandingkan pemrosesan mesin logam umum seperti baja dan aluminium, properti unik titanium menuntut tingkat keterampilan dan pengetahuan yang jauh lebih tinggi tentang interaksi antara alat pemotong dan logam untuk mencapai finishing yang diperlukan. Waktu dan perhatian tambahan yang diperlukan untuk memroses mesin titanium menambah biaya yang sudah lebih tinggi dari titanium dan legiumnya.

Sebagai alternatif dari biaya titanium baru, banyak bengkel mesin menggunakan sisa titanium terverifikasi dalam proses produksi mereka. Industrial Metal Service spesialis dalam menyediakan sisa titanium yang dapat digunakan kepada bengkel mesin di Daerah Teluk San Francisco dan luar negeri. Sisa diverifikasi menggunakan teknologi fluoresensi sinar-X untuk memastikan grade titanium. Kami juga dapat mengatur agar sisa titanium dipotong sesuai ukuran, sehingga memudahkan Anda untuk segera memulai proses pemrosesan mesin. Kami menyediakan pengiriman teratur dan terpercaya di seluruh Daerah Teluk San Francisco dan sering mengirim titanium ke bengkel mesin di seluruh negeri yang tidak memiliki pemasok logam lokal.