Bagaimana Titanium Dapat Dimesin untuk Komponen Otomotif, Dirgantara, dan Industri

Titanium pertama kali ditemukan pada tahun 1791, tetapi kami tidak mulai menyadari potensi industrinya hingga tahun 1948 ketika pemerintah AS mulai mendanai penelitian titanium untuk digunakan dalam aplikasi penerbangan, kedirgantaraan, dan pertahanan. Titanium adalah mineral yang melimpah—namun, proses mengubah bijih titanium menjadi titanium murni atau paduannya rumit dan mahal. Anda akan membayar mahal untuk titanium baru dan paduannya dibandingkan dengan logam biasa lainnya yang digunakan dalam proses pemesinan dan fabrikasi.

Titanium Menawarkan Kombinasi Properti Unik 

Titanium terkenal dengan rasio berat terhadap kekuatannya. Ini 45% lebih ringan dari baja tetapi sama kuatnya, dan 60% lebih berat dari aluminium dan dua kali lebih kuat. Titanium dapat mentolerir suhu ekstrim karena kekuatan kelelahan siklus tinggi dan titik leleh yang sangat tinggi (3,034°F atau 1,668°C) dan juga mengalami perubahan minimal pada dimensi di lingkungan suhu ekstrim karena koefisien ekspansi termalnya yang rendah. Ini lebih disukai daripada aluminium dan baja untuk banyak aplikasi karena ketahanannya terhadap korosi, dan sering digunakan dalam industri medis karena biokompatibel dan non-magnetik.

Kombinasi properti ini menghadirkan beberapa tantangan dalam hal mengubah titanium murni komersial dan paduannya menjadi komponen untuk peralatan otomotif, dirgantara, industri, kelautan, medis, dan rekreasi. Apakah titanium bisa dikerjakan? Ya, tetapi Anda harus memahami bagaimana propertinya memengaruhi teknik pemesinan.

Apakah Titanium Dapat Dimesin? Ya, tapi Pertimbangkan Faktor Ini

Titanium dapat dikerjakan, tetapi memerlukan pertimbangan khusus mengenai proses pemesinan. Karena sifatnya yang unik, Anda harus berhati-hati saat mengerjakan titanium karena alasan berikut:

• Konduktivitas termal rendah dapat mengakibatkan penumpukan panas yang berlebihan pada pahat potong yang memengaruhi kualitas hasil akhir dan memperpendek masa pakai pahat.
• Kecenderungan pengerasan kerja dan kelengketan paduan dapat membuat kepingan terus menerus panjang yang menjerat alat.
• Modulus Young Rendah dapat menyebabkan obrolan dan lompatan kembali yang menghasilkan kualitas permukaan yang buruk.

Teknisi titanium berpengalaman mengatasi tantangan ini menggunakan penyiapan yang tepat, alat yang tepat, kecepatan potong dan keseimbangan umpan, serta teknik penggilingan.

Titanium Adjustable Mountain Bike Dropout (Gambar milik Paragon Machine Works)

Pemilihan dan Penggunaan Alat

Pemilihan dan perawatan alat yang tepat merupakan hal mendasar dalam memproduksi komponen berdimensi akurat dengan hasil akhir berkualitas tinggi. Hal ini dapat dicapai dengan mengikuti rekomendasi berikut: 

• Pertahankan tepi alat yang tajam. Alat yang tumpul menyebabkan lebih banyak penumpukan panas, menyebabkan robekan, dan menghasilkan permukaan akhir yang buruk.
• Gunakan alat tingkat karbida dengan pelapis deposisi uap fisik (PVD). Lapisan ini menahan kelengketan paduan dan secara efisien memecah serpihan panjang.
• Gunakan alat baja kecepatan tinggi atau titanium aluminium nitrida berlapis karbida . Ini bisa optimal untuk beberapa aplikasi, membantu mengelola suhu tinggi yang dihasilkan selama pemotongan, menahan “lengket” paduan, dan memecah serpihan panjang.
• Pertimbangkan untuk menggunakan alat pitch atau tongkol jagung yang bagus. Geometri pahat, dalam hal ini peningkatan jumlah tepi potong, meningkatkan laju pelepasan.

Kekerasan titanium dapat menyebabkan alat berceloteh, yang merusak permukaan akhir. Anda dapat mencegahnya dengan memastikan pegangan yang kuat pada benda kerja titanium dan pengaturan alat berat yang kaku.

Rasio Umpan Tinggi

Secara keseluruhan, Anda ingin mempertahankan tingkat umpan setinggi mungkin yang akan menghasilkan kualitas akhir yang diperlukan. Rekomendasi pabrikan alat, kecepatan spindel, dan beban chip akan menjadi faktor dalam menghitung laju umpan optimal. Setelah alat mulai memotong, hindari interupsi. Jaga agar alat tetap bergerak untuk mencegah pengerasan kerja, pengikatan, dan keausan dini alat.

Kecepatan Pemotongan Rendah

Kecepatan potong mempengaruhi penumpukan panas di alat. RPM rendah (putaran per menit) yang disesuaikan dengan beban chip yang lebih besar dapat membantu memoderasi suhu pahat. Titanium murni komersial mentolerir kecepatan yang lebih tinggi daripada paduan titanium. Teknik juga mempengaruhi kecepatan potong. Misalnya, slotting penuh (pengikatan alat 180 derajat) membutuhkan kecepatan permukaan yang rendah. Namun, dengan mengurangi keterlibatan radial, Anda juga mengurangi waktu ujung tombak menghasilkan panas dan meningkatkan waktu pendinginan. Hasilnya, dengan keterlibatan radial yang lebih sedikit, Anda dapat meningkatkan kecepatan potong dan mempertahankan suhu pahat yang dapat diterima.

Pendingin Sangat Penting

Mempertimbangkan masalah panas yang terlibat dalam pemesinan titanium, pendingin sangat penting dalam menghasilkan hasil akhir yang diinginkan. Berbagai macam pendingin yang larut dalam air tersedia untuk mengatur suhu, menghilangkan keripik, melindungi tepi pahat, dan memperpanjang masa pakainya. Pengiriman cairan pendingin bertekanan tinggi diperlukan untuk pelepasan chip yang efisien. Beberapa operasi penggilingan dapat memanfaatkan alat yang menyalurkan cairan pendingin langsung ke ujung tombak melalui spindel.

Mengurangi Biaya Pemesinan Titanium 

Dibandingkan dengan pengerjaan logam biasa seperti baja dan aluminium, sifat unik titanium menuntut tingkat keterampilan dan pengetahuan yang jauh lebih tinggi tentang interaksi antara alat penggilingan dan logam untuk mencapai hasil akhir yang diinginkan. Waktu dan perhatian ekstra yang dibutuhkan untuk mesin titanium menambah biaya titanium dan paduannya yang sudah lebih tinggi.

Sebagai alternatif dari biaya titanium baru, banyak toko mesin menggunakan sisa titanium terverifikasi dalam proses produksi mereka. Industrial Metal Service mengkhususkan diri dalam memasok sisa titanium yang dapat digunakan ke toko mesin di San Francisco Bay Area dan sekitarnya. Sisanya diverifikasi menggunakan teknologi fluoresensi sinar-x untuk memastikan kualitas titanium. Kami juga dapat mengatur agar sisa titanium dipotong sesuai ukuran, sehingga memudahkan Anda untuk segera memulai proses pemesinan. Kami menyediakan pengiriman reguler dan andal ke seluruh San Francisco Bay Area dan sering kali mengirimkan titanium ke toko mesin di seluruh negeri yang tidak memiliki pemasok logam lokal.