Συνολικά, οι δυσκολίες στην επεξεργασία κραμάτων τιτανίου μπορούν να αποδοθούν στους ακόλουθους τέσσερις βασικούς λόγους, οι οποίοι συνεργάζονται για να οδηγήσουν σε μικρή διάρκεια ζωής του εργαλείου, χαμηλή απόδοση επεξεργασίας και υψηλό κόστος:
Βασική δυσκολία 1: Κακή θερμική αγωγιμότητα - 'Η θερμότητα δεν μπορεί να διαλυθεί, προκαλώντας καύση του εργαλείου'
Περιγραφή προβλήματος: Η θερμική αγωγιμότητα των κραμάτων τιτανίου είναι πολύ χαμηλή, περίπου μόνο το 1/5 αυτής του χάλυβα και 1/16 εκείνης του αλουμινίου. Αυτό σημαίνει ότι η μεγάλη ποσότητα θερμότητας που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής δεν μπορεί να διαλυθεί γρήγορα μέσω των τσιπ ή του τεμαχίου εργασίας.
Άμεση συνέπεια: Έως και 80% της θερμότητας κοπής συσσωρεύεται στη στενή κοπτική άκρη του εργαλείου, προκαλώντας εξαιρετικά υψηλές τοπικές θερμοκρασίες στο άκρο (που μπορούν εύκολα να ξεπεράσουν τους 1000 βαθμούς ακόμα και σε χαμηλότερες ταχύτητες κοπής). Οι υψηλές θερμοκρασίες μαλακώνουν γρήγορα το υλικό του εργαλείου, οδηγώντας σε γρήγορη φθορά και θρυμματισμό. Αυτός είναι ο κύριος λόγος που περιορίζει την αύξηση της ταχύτητας κοπής.
Βασική Πρόκληση 2: Υψηλή χημική αντιδραστικότητα και συγγένεια - «Συγκόλληση εργαλείου, σχίσιμο υλικού εργαλείου»
Περιγραφή προβλήματος: Το τιτάνιο είναι εξαιρετικά αντιδραστικό χημικά σε υψηλές θερμοκρασίες και αντιδρά εύκολα με τα περισσότερα υλικά εργαλείων (ειδικά το κοβάλτιο σε καρβίδιο με τσιμέντο), με αποτέλεσμα τη «συγγένεια».
Άμεση συνέπεια: Αυτό οδηγεί σε σοβαρή «ενσωματωμένη-φθορά στην κορυφή» και «φθορά διάχυσης». Το λιωμένο τιτάνιο κολλάει στην επιφάνεια του εργαλείου σαν «κόλλα» και κάτω από το βούρτσισμα των τσιπς, σκίζει λίγο λίγο το υλικό του εργαλείου. Αυτό περιορίζει την αύξηση της ταχύτητας κοπής και προκαλεί μη φυσιολογική αστοχία του εργαλείου.
Βασική Πρόκληση 3: Υψηλή αντοχή διατηρώντας ταυτόχρονα υψηλή-δύναμη θερμοκρασίας - "Σκληρό και σκληρό, με τεράστιες δυνάμεις κοπής"
Περιγραφή προβλήματος: Τα κράματα τιτανίου έχουν πολύ υψηλή αναλογία αντοχής-προς-του βάρους. Το πιο σημαντικό είναι ότι διατηρούν πολύ υψηλή αντοχή και σκληρότητα σε υψηλές θερμοκρασίες (δηλαδή, έχουν καλή «αντοχή σε υψηλή-θερμοκρασία» ή «θερμική αντοχή»). Κατά την κατεργασία του κοινού χάλυβα, η θερμότητα που παράγεται στη ζώνη κοπής μαλακώνει το υλικό, καθιστώντας την κοπή ευκολότερη. ωστόσο, τα κράματα τιτανίου παραμένουν «στιβαρά» ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες.
Άμεση συνέπεια: Απαιτούνται πολύ υψηλές δυνάμεις κοπής, γεγονός που απαιτεί το ίδιο το εργαλείο κοπής να έχει εξαιρετικά υψηλή αντοχή και σκληρότητα, διαφορετικά μπορεί να προκληθεί θρυμματισμός ή θραύση. Οι τεράστιες δυνάμεις κοπής θέτουν επίσης υψηλές απαιτήσεις στην ισχύ της εργαλειομηχανής και στην ακαμψία του συστήματος διεργασίας.
Βασική δυσκολία 4: Χαμηλό μέτρο ελαστικότητας - 'Απόκλιση εργαλείου, δόνηση, δύσκολο να εξασφαλιστεί η ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας'
Περιγραφή προβλήματος: Τα κράματα τιτανίου έχουν σχετικά χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας, που σημαίνει ότι είναι «μαλακότερα» και λιγότερο άκαμπτα.
Άμεσες συνέπειες: Απόκλιση εργαλείου: Υπό τις δυνάμεις κοπής, το τεμάχιο εργασίας (ειδικά τα λεπτά-τμήματα με τοίχωμα) είναι επιρρεπές σε ελαστική παραμόρφωση και αναπηδά μετά την κατεργασία, με αποτέλεσμα το πραγματικό βάθος κοπής να είναι μικρότερο από την καθορισμένη τιμή, γεγονός που επηρεάζει την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και τη σταθερότητα των διαστάσεων. αλλά και υποβάλλετε το εργαλείο σε εναλλασσόμενη πίεση, που οδηγεί σε πρόωρο θρυμματισμό.
Αυξημένη φθορά πλευρών: Η επεξεργασμένη επιφάνεια προκαλεί ισχυρή τριβή με το πλευρό του εργαλείου λόγω ελαστικής ανάκτησης, επιταχύνοντας τη φθορά των πλευρών.
