WFL은 티타늄 가공의 과제를 극복합니다.

Sep 09, 2023

항공 산업은 WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG의 중요한 시장 부문을 대표합니다. 이 산업 부문에서는 기계 가공이 어려운 것으로 간주되는 재료가 점점 더 많이 필요합니다. 특히 티타늄 가공은 WFL의 풍부한 전문성이 빛을 발하는 분야입니다.

특별한 특성을 지닌 재료티타늄은 절단 과정에서 항상 도구와 기계에 대한 특별한 요구 사항을 제시했습니다.

최근 몇 년 동안 티타늄 3.7165는 특히 항공 및 우주 산업과 의료 분야에서 탁월한 특성을 지닌 소재로 경량 소재 중에서 널리 보급되었습니다. 알루미늄 6%와 바나듐 4%를 함유한 가장 흔히 사용되는 티타늄 합금 중 하나입니다.

일반적으로 Ti6Al4V라고 불리는 이 합금은 강도, 내식성 및 응력을 견딜 수 있는 능력이 매우 잘 조합되어 있습니다. 이 재료는 좋은 경험적 가치와 절삭 데이터를 갖고 있지만 가공은 여전히 ​​가공 분야의 최고 분야 중 하나입니다.

모든 금속의 타이탄 새로운 티타늄 합금은 특수 용도를 위해 지속적으로 개발되고 있으며 이는 특정 고객 요구 사항을 기반으로 하는 경우가 많습니다. 몇몇 WFL 고객은 항공 산업의 랜딩 기어 생산을 위해 티타늄 5553(Ti5Al5V5Mo3Cr)을 요구합니다.

이 소재는 향상된 강도와 인성 특성으로 인해 두드러집니다. 또한 가열 중 구조적 변화에 덜 민감합니다. 이 소재는 실제로 기계 가공 분야의 진정한 타이탄 중 하나이며 그리스 신화에서 이름을 따왔습니다.

Ti5553은 현재 시장에서 가공하기 가장 어려운 재료 중 하나입니다. 60m/min만큼 낮은 절단 속도에서는 최대 2,780N/mm²의 전단 응력이 발생할 수 있으므로 가공 시 절단 속도 45m/min을 초과해서는 안 됩니다.

티타늄 가공의 과제

열 전도 불량으로 인한 점열 및 재료의 관련 화학적 변화(고온에서의 취성) 및 구성 모서리 형성과 같은 문제는 다른 티타늄 합금보다 이 재료에서 더 많이 발생합니다.

따라서 Ti 5553으로 작업할 때 절삭 속도, 이송 속도 및 침투 깊이가 서로 정확하게 일치하는 것이 중요합니다. 적절한 냉각 윤활제를 사용하는 것은 올바른 냉각 전략만큼 중요합니다. 파편의 빠르고 지속적인 제거가 보장되어야 합니다. 열 방출은 도구를 통해 훨씬 더 많이 발생합니다.

전문가들이 "코끼리 피부"라고 부르는 단조 피부를 제거하는 것은 이 소재의 추가적인 과제입니다. 상류 단조 공정과 그에 따른 열 및 야금학적 영향으로 인해 이 스킨의 표면 경도는 매우 높아집니다.

탄성 계수가 낮다는 것은 티타늄이 공구의 압력을 피하고 절삭날과 융합되는 경향이 있음을 의미합니다. 따라서 이미 언급한 바와 같이 가공은 낮은 절삭 속도에서 상대적으로 높고 균일한 이송 속도로 이루어져야 합니다. 어떤 경우에도 진동이 없고 고정되어 있으며 날카로운 공구가 보장되어야 합니다. 코발트 함량이 높은 고속도강, 초경, 스텔라이트 등이 절삭재로 사용됩니다.

경험이 결정적인 요인이다이 모든 것은 티타늄이 가공 전략뿐만 아니라 도구 선택 및 사용에 있어 많은 경험을 요구한다는 것을 보여줍니다.

제조 과정에서 가공의 중요한 측면을 충족할 수 있는 능력은 설계 단계부터 입증되어야 합니다. 예를 들어, 블랭크 공작물의 재료 두께가 다르면 수정된 가공 전략이 필요하다는 사실을 고려해야 합니다. 발생하는 절삭력과 함께 열 영향을 받는 부분도 고려해야 합니다.

티타늄처럼 절단하기 어려운 재료는 WFL 기계의 개발에 영향을 미쳤습니다. WFL은 바로 이러한 종류의 까다로운 애플리케이션을 위한 개별 솔루션을 제공합니다. 여기에는 실제 기계뿐만 아니라 냉각 및 생산 전략과 같은 측면도 포함됩니다.