티타늄 합금 시트 및 고체 구조 부품의 가공 전략 - 블로그

분야에서는티타늄 합금의 정밀 가공, 벽이 얇은 구성요소(예: 양극판)의 가공 논리는-단단한 구조 구성요소(예: 브래킷 및 로터 슬리브)의 가공 논리와 완전히 다릅니다. 전자는 "물리학의 한계를 뛰어넘는 것"을 포함하고, 후자는 "재료의 특성과의 싸움"을 포함합니다.

1. 초-박형 티타늄 합금 시트: 형상 제어와 정밀도 사이의 "줄타기"입니다.

일반적인 부품: 수소 연료 전지 양극판(일반적으로 $<0.1\text{mm}$ thick), aviation instrument panels.

핵심 과제: 변형에 대한 극도의 민감성: 티타늄 합금은 탄성 계수가 낮아 절단 시 얇은 시트가 스프링처럼 변형됩니다.

응력 불균형: 표면에 미세한 절단 응력이 가해져도 시트가 "말리거나" "뒤틀리게" 될 수 있습니다.

가공 전략

진공-흡입 고정 장치: 기존의 기계식 클램핑은 국부적인 변형을 유발합니다. 가공 중 부품에 균일한 전체 압력을 가하려면 고-평탄도 진공-흡입 플랫폼을 사용해야 합니다.

MQL(Minimum Quantity Lubrication) 및 초-미세 경로: 얇은 시트의 진동을 유발하는 고유량 절삭유의 충격력을 피하세요.

작은-직경 볼-노즈 커터나 초소형-직경 엔드밀을 사용하여 '다중 패스, 매우-얕은' 절단 전략을 실행하세요.

응력 중화 방법: 대칭 가공을 사용합니다. 즉, 양면에서 교대로 재료를 제거하여 두께 방향의 잔류 응력을 중화합니다.

2. 견고한 티타늄 합금 구조 부품: 열과 강성 사이의 "마모 전쟁"입니다. 일반적인 부품: 모터 로터 슬리브, 서스펜션 브래킷, 고압-압력 패스너.

핵심 과제: 열 축적: 부피가 크고 열 발산 경로가 길면 공구 끝 부분의 온도가 매우 높아져 부품이 쉽게 열팽창 허용치를 초과할 수 있습니다. 가공 경화: 고체 부품은 일반적으로 상당한 재료 제거가 필요합니다. 부적절한 절단으로 인해 경화된 층은 값비싼 마무리 도구를 망칠 수 있습니다.

가공 전략: 트로코이드 밀링: 전체{0}}폭 절단을 피하세요. 트로코이드 경로를 사용하면 공구의 맞물림 각도가 줄어들어 공구가 회전할 때마다 "호흡"하고 열을 발산할 수 있으므로 공구 수명이 연장되고 배치 일관성이 보장됩니다.

강제 칩 배출 기능이 있는 고압 내부 냉각(HPC): 깊은 구멍이나 슬롯의 경우 70~100bar의 절삭유를 사용하여 칩을 "분쇄"하고 밀어내므로 칩의 2차 절단으로 인한 표면 손상을 방지할 수 있습니다.

폐쇄형-루프 열 보상: 티타늄 합금의 열 전도성이 낮기 때문에 공작 기계 스핀들의 연속 가공으로 인해 발생하는 온도 상승으로 인해 치수 변동이 발생할 수 있습니다. 공작 기계의 실시간{2}}열 보상 기능을 활성화해야 하며, 부품 수를 설정할 때마다 참조 도구 설정을 수행하기 위해 공정 중 프로브를 사용해야 합니다.-

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