チタンの加工方法

機械加工のベストプラクティスは、材料ごとに大きく異なります。チタンは、この業界ではメンテナンス性の高い金属として有名です。この記事では、チタンを使用する際の課題を取り上げ、それらを克服するための貴重なヒントとリソースを提供します。チタンを使用している場合、またはチタンを使用することに興味がある場合は、生活を楽にして、この合金の特性をよく理解してください。チタンを使用する場合は、機械加工プロセスの各要素を分析して最適化する必要があります。そうしないと、最終結果が損なわれる可能性があります。

なぜチタンがますます人気になっているのですか？

チタンは、密度が低く、強度が高く、耐食性があるため、人気の商品です。

チタンはアルミニウムの2倍の強度があります。強力な金属を必要とする高応力アプリケーションの場合、チタンはそれらのニーズに応えます。鋼と比較されることが多いですが、チタンは30％強く、ほぼ50％軽いです。

自然に腐食に強い：チタンが酸素にさらされると、腐食に対して機能する酸化物の保護層が形成されます。

高融点：チタンが溶けるには華氏3,034度に達する必要があります。参考までに、アルミニウムは華氏1,221度で溶け、タングステンの融点は華氏6,192度になります。

骨との接続性：この金属を医療用インプラントに最適なものにする重要な品質。

チタンでの作業の課題

チタンの利点にもかかわらず、メーカーがチタンの使用をやめる正当な理由がいくつかあります。たとえば、チタンは熱伝導率が低くなります。これは、機械加工アプリケーション中に他の金属よりも多くの熱を生成することを意味します。発生する可能性のあることがいくつかあります。

チタンを使用すると、発生した熱のほとんどがチップで放出されません。代わりに、その熱は切削工具に入ります。高圧切削と組み合わせて刃先を高温にさらすと、チタンが汚れる可能性があります（インサートに溶接されます）。これにより、工具の摩耗が早まります。

合金の粘着性のために、長い切りくずは一般的に旋削および穴あけ加工の用途で形成されます。これらのチップは簡単に絡まり、アプリケーションの妨げになり、部品の表面に損傷を与えたり、最悪の場合、マシンを完全に停止させたりします。

チタンをこのように扱いにくい金属にするいくつかの特性は、材料が非常に望ましい理由と同じです。ここでは、チタンアプリケーションをスムーズかつ正常に実行するための実用的なヒントをいくつか紹介します。

チタン加工時の生産性向上のための5つのヒント

1.「アークイン」でチタンを入力します。他の材料では、ストックに直接供給してもかまいません。チタンではありません。そっと滑り込む必要があります。これを行うには、直線で入るのではなく、ツールをマテリアルに弧を描くツールパスを作成する必要があります。このアークにより、切削抵抗を徐々に上げることができます。

2.面取りエッジで終了します。突然の停止を回避することが重要です。アプリケーションを実行する前に面取りエッジを作成することは、移行の停止をより少なくするために実行できる予防策です。これにより、工具の半径方向の切り込み深さが徐々に減少します。

3.アキシャルカットを最適化する：アキシャルカットを改善するためにできることがいくつかあります。

1. 酸化と化学反応は、切り込みの深さで発生する可能性があります。この損傷した領域は加工硬化を引き起こし、部品を損傷する可能性があるため、これは危険です。これは、パスごとに軸方向の切削深さを変更することで実行できるツールを保護することで防ぐことができます。これにより、問題のある領域がフルートに沿ったさまざまなポイントに分散されます。

2. ポケット壁のたわみが発生するのはよくあることです。エンドミルを1回通過するだけで、これらの壁を壁の深さ全体にフライス盤で削る代わりに、フライス盤で削ります。軸方向の段階でこれらの壁。アキシャルカットの各ステップは、フライス盤で削った壁の厚さの8倍を超えてはなりません。これらの増分を8：1の比率に保ちます。壁の厚さが0.1インチの場合、軸方向の切込みは0.8インチを超えないようにする必要があります。壁が最終的な寸法に機械加工されるまで、単に軽いパスを取ります。

4. 十分な量のクーラントを使用します。これは、切削工具から熱を運び去り、切りくずを洗い流して切削抵抗を減らすのに役立ちます。

5. 低い切削速度と高い送り速度：温度は速度の場合ほど送り速度の影響を受けないため、加工のベストプラクティスと一致する最高の送り速度を維持する必要があります。ツールチップは、他のどの変数よりも切削の影響を強く受けます。たとえば、超硬工具を使用してSFPMを20から150に上げると、温度が華氏800度から1700度に変わります。

チタンの機械加工に関するその他のヒントに興味がある場合は、OTOMOTOOLSエンジニアチームに詳細をお問い合わせください。