Titanyum bir zamanlar sadece birkaç seçkin atölye tarafından kullanılan ve ortalama bir makinist tarafından nadiren dokunulan bir malzemeydi, ancak şimdi çok daha sık kullanılıyor ve kariyerleri boyunca birçok makinist tarafından kullanıldı. Titanyumun işlenmesi, endüstrideki alüminyum ve çelik gibi standart malzemelerin işlenmesine benzemez. Bununla birlikte, muazzam karları nedeniyle, daha fazla mağaza bu işlere ilgi göstermeye başlıyor.

Bu makalede, cnc titanyum işleme için başarılı uygulamaları, uygun kesici takımların nasıl seçileceğini ve makinistler tarafından dikkate alınması gereken şeyleri ele alacağız. diğer işleme süreçleri hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, lütfen şu adrese gidin Tornalanmış Bileşen Üreticisi Sayfa.

Titanyum İşleme: Önemli Hususlar

Titanyum ile CNC İşleme, gücü nedeniyle karmaşık bir süreçtir, bu da onu en zorlu uygulamalar için uygun hale getirirken aynı zamanda işlenmesi de zordur. En iyi sonucu elde etmek ve takımın ömrünü uzatmak için işleme sürecinin ayrıntılarını anlamak hayati önem taşır.

1. Kesici Takım Seçimi

Titanyumun işlenmesi, kesici takımların dikkate alınmasını gerektirir. Titanyum ısıya dayanıklı ve sert olduğundan, bu özelliklere dayanabilecek takımların seçilmesi çok önemlidir. Tungsten, karbon ve vanadyum ile kaplanmış yüksek hız çeliği takımlar, 600°C'ye kadar olan sıcaklıklarda sertliklerini korumaları nedeniyle uygundur. Bu takımlar daha iyi kesim sağlar ve yontulmuş kenar olasılığını azaltarak işleme süreçlerini iyileştirir.

2. Takım Kaplamalarının Önemi

Kesici takımların kaplanması önemlidir ve doğru kaplama türünün uygulanması titanyum işleme sırasında kesici takımların performansını artıracaktır. Titanyum alüminyum nitrür (TiAlN) gibi kaplamalar, takım yüzeyinde bir alüminyum oksit tabakası oluşturarak ısı oluşumunu azaltır. Bu katman, takım ile iş parçası arasındaki ısı iletimini ve kimyasal etkileşimi en aza indirerek takım ömrünü ve talaş kaldırmayı artırır.

3. Talaşlı İmalatta Stabilitenin Sağlanması

Titanyum işleme sırasında stabilite, titreşimi azaltmak ve kesme hassasiyetini artırmak için hayati önem taşır. Titanyumun esnekliği ve yüksek kuvvetler nedeniyle, işlenen yüzeyin kalitesine zarar veren takılmalar meydana gelebilir. Dengeyi artırmak ve iş mili burnu ile takım ucu arasındaki en kısa mesafeyi sağlamak için daha dev çekirdek çaplı parmak frezelerle çalışın. Sabit işleme ilerlemeleri ve hızları kullanmak da takım üzerindeki ısıyı ve gerilme sertleşmesini azaltır, böylece takımın işlevselliğini ve dayanıklılığını korur.

4. Tırmanma Frezelemenin Avantajları

Tırmanmalı frezeleme, özel titanyum işlemede kullanıldığında çeşitli avantajlara sahiptir. Tırmanmalı frezelemede talaş kalınlığı daha geniş bir kalınlıktan başlar ve kademeli olarak azalır, aşağı frezelemede ise bunun tersi geçerlidir. Bu, iş parçası yerine talaşlara ısı transferini artırmaya yardımcı olur, böylece termal stresi ve takım aşınmasını en aza indirir. Tırmanmalı frezeleme, kesme işlemini ve kesicinin arkasında uygun talaş temizliğini geliştirerek işleme ve yüzey finiş verimliliğini artırır.

Bu stratejilerin bilinmesi, titanyumun başarılı bir şekilde işlenmesi için çok önemlidir. Bu nedenle, uygun takımların, uygun kaplamaların, stabilitenin ve yeterli frezeleme stratejisinin seçilmesi, makinistlerin endüstriyel gereksinimler altında titanyum bileşenlerin istenen boyutlarını ve verimliliğini elde etmelerini sağlayacaktır.

CNC İşleme İçin Kullanılan Yaygın Kaliteler

Şimdi cnc titanyum işlemede tipik olarak kullanılan bazı yaygın kaliteleri tartışalım.

Sınıf 1: 0,3%'den fazla Oksijen içermeyen ticari olarak saf titanyum.

En yaygın türlerden bazıları, yüksek sünekliğe ve düşük oksijen içeriğine sahip 1. sınıf titanyumdur. İyi işlenebilirliğe, yüksek darbe tokluğuna ve yüksek korozyon direncine sahiptir ve tıp, otomobil ve havacılık endüstrilerinde uygulanır. Bununla birlikte, Grade 1 titanyumun bazı dezavantajları vardır; diğer titanyum sınıflarından daha düşük mukavemete sahiptir ve bu nedenle stresin uygulandığı alanlarda kullanılamaz.

Sınıf 2 (Standart miktarda Oksijen içeren Ticari Saf Titanyum)

İkinci sınıf titanyum, ortalama oksijen içeriği, yüksek korozyon direnci, şekillendirilebilirliği, kaynaklanabilirliği ve sünekliği nedeniyle iş gücü titanyumu olarak da bilinir. Uygulanan koşullara dayanmasını sağlayan mekanik özellikleri nedeniyle tıp ve havacılık endüstrilerinde, özellikle uçak motoru parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sınıf 3 (Orta miktarda oksijen içeren saf titanyum)

Grade 3 titanyumun korozyon, işlenebilirlik ve mukavemet gibi orta mekanik özelliklere sahip olduğu düşünülmektedir. Ticari uygulamalarda Sınıf 1 ve 2 kadar yaygın olarak kullanılmaz. Yine de, parçaların ve montajların tutarlı performansının gerekli olduğu tıp, denizcilik ve havacılık endüstrilerinde kullanılır.

Sınıf 4 (Yüksek oksijen içerikli saf titanyum)

Grade 4 titanyum, cnc titanyum işleme için en güçlü ve kimyasal olarak kararlı malzemelerden biridir. zorlu ortamlarda çalışma yeteneği ile takdir edilmektedir. Bununla birlikte, yüksek oksijen içeriğine sahiptir, bu da işlenmesini oldukça zorlaştırır. Çok fazla soğutma sıvısı kullanır ve işleme sırasında yüksek ilerleme hızlarına sahiptir. Bu kalite, yüksek mukavemet ve tokluğun gerekli olduğu kriyojenik kaplarda, kimyasal işleme ekipmanlarında ve uçak gövdesi parçalarında kullanılır.

Sınıf 5 (Ti6Al4V)

Ti6Al4V, 6% Al ve 4% V içeren bir alfa-beta titanyum alaşımıdır; bu malzeme yüksek mukavemet, makul şekillendirilebilirlik ve iyi korozyon direnci dahil olmak üzere iyi mekanik özelliklere sahiptir. Enerji santrallerinde, açık deniz platformlarında, gemilerde ve gemi parçalarında, yüksek mukavemetli havacılık ve uzay ürünlerinde vb. kullanılır. 5. sınıf titanyum, çeşitli çevre koşullarında yüksek performansa ihtiyaç duyulan tüm alanlarda uygulanır.

Sınıf 6 (Ti 5Al-2,5Sn)

Grade 6 titanyum alaşımı iyi bir stabiliteye ve yüksek mukavemete sahiptir ve özellikle yüksek çalışma sıcaklıklarında hızlı bir şekilde birleştirilebilir. Bu, onu uçak gövdelerinde, jet motorlarında ve malzemenin mukavemetinin son derece önemli olduğu diğer havacılık parçalarında ve bileşenlerinde kullanım için ideal hale getirir. Yüksek sıcaklıkları ve stres koşullarını idare etme kabiliyeti nedeniyle zorlu koşullar için uygundur.

Sınıf 7 (Ti-0,15Pd)

Sınıf 2 ile Sınıf 7 karşılaştırıldığında, ikincisi özellikle kimyasal uygulamalarda korozyon özelliklerini iyileştirmek için paladyum içerir. İyi şekillendirme ve kaynak özelliklerine sahiptir ve korozif maddelere karşı direnci nedeniyle, mukavemet ve dayanıklılığın gerekli olduğu kimyasal işleme ekipmanlarında yaygın olarak kullanılır.

11. Sınıf (Ti-0,15Pd)

Önceki Grade 7 titanyuma benzer şekilde, Grade 11 titanyum alaşımı daha yüksek sünekliğe ve daha düşük safsızlık kabulüne sahiptir. Korozif olmayan yapısı ve tuzlu su ile uyumluluğu nedeniyle denizcilik uygulamalarında ve klorat üretiminde kullanılır. Grade 11 titanyum, Grade 7 titanyumdan daha az güçlüdür ve bu nedenle esneklik ve korozyon direncinin gerekli olduğu yerlerde kullanılır.

12. Sınıf (Ti 0,3 Mo 0,8 Ni)

Grade 12 titanyum alaşımı molibden ve nikel içerir ve kaynaklanabilir; yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete ve iyi korozyon direncine sahiptir. Çevreye dayanmasını sağlayan mekanik mukavemeti nedeniyle kabuk ve ısı eşanjörlerinde, denizcilik parçalarında, uçak parçalarında ve diğer endüstrilerde kullanılır.

Sınıf 23 (Ti6Al4V-ELI)

Ekstra düşük interstisyel titanyum veya Grade 23 titanyum tam olarak Grade 5 gibi değildir ve Grade 5'e göre daha iyi biyouyumluluk ve kırılma tokluğuna sahiptir. Yüksek saflığı nedeniyle, vücut dokularıyla uyumluluğun ve mukavemetin çok önemli olduğu ortopedik implantlar, cerrahi zımbalar ve ortodontik aletler gibi tıbbi uygulamalarda kullanılabilir.

CNC İşleme Parçaları için Titanyum Seçmenin Avantajları

Tüm bu malzemeler arasında titanyum, kendisini belirli endüstriler için uygun kılan özellikleri nedeniyle CNC işlemede seçilebilir. Gelişmiş biyouyumluluğu onu tıpta çok önemli kılmaktadır çünkü implantların vücuttan atılmamasını sağlamaktadır. Bu kalite, yüksek korozyon direncidir ve malzemenin uzun süre dayanma kabiliyetinin çok önemli olduğu denizcilik ve kimyasal işleme endüstrilerinde titanyumu değerli kılar.

Titanyumun bir başka özelliği de yüksek mukavemet/ağırlık oranıdır, bu da havacılık ve otomotiv endüstrilerinde çok kullanışlıdır, burada mukavemeti arttırırken ağırlığı azaltmak ekipmanın performansını ve verimliliğini arttırmada önemlidir. Yüksek sünekliği, çeşitli endüstrilerde belirli kullanımlar için gerekli olan karmaşık geometrilere ve karmaşık profillere izin verir. Bununla birlikte, titanyumun işlenmesi kolaydır, bu nedenle parçalar istenen tolerans seviyelerine ulaşmak için büyük bir hassasiyet ve yüksek güvenilirlikle üretilebilir.

Titanyum İşlemede Karşılaşılan Zorluklar

Titanyum alaşımlarıyla çalışmak kolay değildir çünkü malzemenin işlenmesi sırasında aşağıdaki zorluklarla karşılaşılması muhtemeldir. Yüksek kimyasal reaktiviteye sahiptir ve işleme süreci sırasında oksidasyon ve gevrekleşme gibi yüzey kusurlarının oluşmasına yol açarak bileşenin kalitesini ve güvenilirliğini tehlikeye atar.

Sıcaklık artışının ve kuvvetlerin kontrolü çok önemlidir çünkü titanyum düşük termal iletkenliğe sahiptir; kesme bölgesinde ısı oluşur, bu da hızlı takım aşınmasına yol açar ve yüzey kalitesini etkileyebilir. Ayrıca, işleme operasyonundan sonra artık ve sertleşme gerilmelerine** sahiptir ve bu gerilmeler boyutsal kararsızlığa ve zaman zaman parçanın arızalanmasına neden olur.

Verimli Titanyum İşleme için Değerli İpuçları

Ancak, titanyum işlemeyi optimize etmek kolay olmadığından bazı kritik faktörlerin kontrol edilmesi gerekir. İş parçalarının bağlanması titreşimleri ve takım gevezeliklerini en aza indirmeye yardımcı olur ve bu nedenle iş parçalarının doğruluğunu ve yüzey kalitesini artırır. Yüksek ön yüklemeli takımların ve kısa kesimli takımların kullanılması sapma miktarını azaltır ve böylece sorunlu bir parçada bile doğruluk elde edilir.

Titanyum için TiCN veya TiAlN gibi daha iyi kaplamalara sahip özel kesici takımların seçilmesi aşınma direncini artırır. Bu da takımların dayanıklılığını ve prosesin verimliliğini ve maliyetini artırır. Bu nedenle, işlenmiş parçaların yüksek kalitesini korumak ve uzun üretim sırasında takım aşınma oranını artırmamak için takımların durumunu kontrol etmek ve gerekirse yenileriyle değiştirmek gerekir.

İlerleme hızları, iş mili hızları ve talaş yükleri gibi kesme parametrelerinin kontrol edilmesi, ısı oluşumunu ve takım aşınmasını en aza indirmek için hayati önem taşır. Kesme bölgesinde yeterli soğutma sıvısı beslemesinin uygulanması, talaşların akışına yardımcı olur ve daha düşük kesme sıcaklıklarını korur, böylece takımların arızalanmasını ve yüzey pürüzlülüğünü azaltır.

Eksenel kesme derinliği ve radyal kesme derinliği gibi kesme parametrelerinin optimize edilmesi, malzeme kaldırma oranını artırır ve kesme kuvvetlerini ve ısı oluşumunu azaltarak titanyumun işlenmesini güvenilir bir süreç haline getirir. Dolayısıyla, titanyumun işlenmesinin kolay bir iş olmadığı söylenebilir. Yine de, spesifik özellikleri ve doğru işleme yöntemleri nedeniyle, yüksek mukavemet, yüksek sıcaklık ve son derece güvenilir CNC işlenmiş parçalar gerektiren endüstrilerde kaçınılmazdır.

Titanyumun İşlenmesinde Diğer Malzemelere Göre Farklılıklar

Metaller kategorisinde titanyum en dikkat çekici özelliklerden birine sahiptir: mukavemeti. Bu nedenle, yüksek gerilimli elemanlar ve parçalar gerektiren tüm endüstriler zorlu koşullarda kullanılmalıdır. Bu, yüksek ısı ve korozyon direnci nedeniyle farklı sektörlerde daha da cazip hale getirir.

Güç ve Dayanıklılık

Diğer metallerle karşılaştırıldığında, titanyum daha yüksek gerilme mukavemetine sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemetin gerekli olduğu uygulamalarda kullanılır. Çelik alaşım elementlerine göre kategorize edilebilirken ve özellikleri birincil malzemeden önemli ölçüde farklılık gösterebilirken, titanyum saf formda veya alaşım olarak kullanılabilir, en popüler olanı dünyadaki titanyum tüketiminin 50%'sini oluşturan Sınıf 5'tir (Ti 6Al-4V).

Maliyet Değerlendirmeleri

Bununla birlikte, titanyumun önemli bir dezavantajı vardır - maliyeti hala çelik veya alüminyum gibi diğer malzemelerden oldukça yüksektir. Bu malzemeler, maliyet faktörünün çok önemli hale geldiği ve uygulamanın malzemenin daha yüksek kalitesini gerektirmediği mühendisler ve üreticiler tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, çelik kaynaklanabilirlik, mukavemet ve korozyon direncine sahiptir, bu da onu yapılarda ve evde kullanım için ideal kılar.

Çelik ile Karşılaştırma

Paslanmaz çelik ve diğer çelik alaşımları, kaynak yapılabilme kabiliyetleri, mukavemetleri ve ev eşyalarından inşaatlara kadar her alanda kullanım çeşitliliği nedeniyle ödüllendirilmektedir. Ancak paslanmaz çelik titanyumdan daha ağırdır. Bu nedenle, güçlü ve hafif titanyumda olduğu gibi, ağırlığın önemli olduğu yerlerde kullanılamaz.

Alüminyum ile Karşılaştırma

Alüminyum, yüksek mukavemet/ağırlık oranı sunması ve pahalı olmamasına rağmen korozyona karşı oldukça dirençli olması bakımından titanyuma benzer. Daha düşük maliyetle kapsamlı işlerin yapılacağı ve yapı imalatının kolay olduğu durumlarda tercih edilir. Alüminyum, diğer metallerin çoğundan daha fazla elektriksel ve termal iletkendir. Bu nedenle ısı ve elektrik transferi uygulamalarında kullanılabilir ancak titanyum kadar güçlü veya ısıya dayanıklı değildir.

Korozyon Direnci

Titanyumun bilinen tüm metaller arasında çok yüksek korozyon direncine sahip olması dikkat çekicidir ve bu özelliğin çok önemli olduğu yerlerde kullanımı tercih edilir. Titanyum, havaya maruz kaldığında, dayanıklılığını ve korozif atmosferlere karşı direncini artıran bir oksit tabakası geliştirir. Bu kendi kendini onarma özelliği, titanyumu uzun süreli kullanım ve çok az bakım gerektiren veya hiç bakım gerektirmeyen durumlarda kullanım için çok uygun hale getirir.

Titanyum İşlenmiş Parçaların Uygulamaları

Titanyum işlenmiş parçalar dayanıklı, anti-korozif ve güzel bir görünüme sahip oldukları için tercih edilir. Bu özellikleri onları birçok endüstri ve alanda kullanıma uygun hale getirir.

Denizcilik/Deniz Endüstrisi

Titanyum korozyona karşı en dayanıklı malzemelerden biridir ve bu nedenle denizcilik endüstrisinde kullanım için çok uygundur. Bazı uygulama alanları pervane şaftları, su altı robotları, donanım ekipmanları, küresel vanalar, deniz ısı eşanjörleri, yangın sistemi boruları, pompalar, egzoz bacası gömlekleri ve yerleşik soğutma sistemleridir. Bu, çeşitli denizcilik parçalarının ve aksesuarlarının dayanıklılığına ve verimliliğine sahip olmayı mümkün kılar.

Havacılık ve uzay:

Havacılık ve uzay endüstrisinde titanyum, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci ve aşırı sıcaklıklara dayanma kabiliyeti nedeniyle oldukça değerlidir. Bu özellikler onu koltuklar, türbinler, şaftlar, valfler, muhafazalar, filtre parçaları ve oksijen üretimi gibi kritik havacılık parçaları için uygun hale getirir. Bu uygulamalarda, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet ve yüksek stres altında kabul edilebilir performans avantajlarını sunan titanyum malzemenin kullanıldığını belirtmek mümkündür.

Otomotiv:

Alüminyum, bulunabilirliği ve maliyet etkinliği nedeniyle otomotiv endüstrisinde sıklıkla tercih edilse de titanyum, yüksek performanslı otomotiv parçalarının üretiminde hala önemli bir rol oynamaktadır. İçten yanmalı motorlarda, supaplar, supap yayları, tutucular, araç durdurma braketleri, askı kulak somunları, motor piston pimleri, süspansiyon yayları, fren kaliperi pistonları, motor külbütörleri ve bağlantı çubukları titanyum ve alaşımlarından üretilmektedir. Bu parçalardaki titanyum, otomobillerin verimliliğini ve dayanıklılığını artırır ve bu nedenle üretim sürecine dahil edilir.

Tıbbi ve Dental:

Tıp ve dişçilik endüstrileri, mükemmel korozyon direnci, düşük elektrik iletkenliği ve fizyolojik pH seviyeleriyle uyumluluğu nedeniyle titanyuma güvenmektedir. Titanyum, ortopedik ve dental uygulamalar için konik, düz veya kendinden kılavuzlu kemik vidaları, kraniyal fiksasyon sistemleri için kraniyal vidalar, spinal fiksasyon çubukları, konektörler ve plakalar ve ortopedik pimler dahil olmak üzere çeşitli tıbbi cihazların ve implantların imalatında uygulanır. Titanyum, insan vücuduyla uyumluluğu ve hastanın güvenliğini ve ekipmanın uzun ömürlü olmasını sağlayan gücü nedeniyle bu hayati işlevlerde kullanılır.

Sonuç Olarak

Yukarıdaki gözlemlerden, titanyumun işlenmesi kolay olmayan bir malzeme olmasına rağmen, uygun araçlar ve teknikler kullanılarak bununla ilgili sorunların üstesinden gelinebileceği sonucuna varılabilir. CNM şu alanlarda danışmanlık ve hizmetler sunmaktadır magnezyum i̇şlemetitanyum işleme, böylece operasyonlarınız pratik ve verimli olur. Güvenilirliğiniz için CNM'yi seçin Çin titanyum işleme özelliklerinde ustalaşmada ortak titanyum işleme ve işinizin sonuçlarını artırma.