티타늄을 절단하는 데 가장 좋은 도구는 무엇입니까?

티타늄 및 티타늄 합금을 절단하기 위한 공구의 선택은 구체적인 가공 방법(밀링, 터닝, 드릴링 등)에 따라 달라지며 티타늄의 특성, 즉 높은 화학적 활동성, 낮은 열전도도, 쉬운 가공 경화 등을 고려합니다. 공구 마모를 줄이고 절삭 온도를 제어하는 데 중점을 둡니다. 다음은 다양한 처리 시나리오에 가장 적합한 도구입니다.:

밀링은 티타늄 합금의 복잡한 윤곽을 가공하는 주요 방법입니다. 초미립자 카바이드 공구 s는 경도, 내마모성, 내충격성의 균형이 최적이므로 선호되는 선택입니다.

기본 소재 : 코발트 함량이 8%-12%인 WC-Co 합금을 선택하세요. (코발트 함량이 너무 높으면 티타늄의 화학적 친화성으로 인해 접착 마모가 쉽게 발생할 수 있고, 코발트 함량이 너무 낮으면 충격 저항성이 부족할 수 있습니다.)

코팅 최적화: AlCrN(알루미늄 크롬 질화물) 코팅은 1100°C 이상의 산화 저항 온도를 가지고 있으며 고온에서 화학 반응을 줄여주기 때문에 선호됩니다. TiAlN(티타늄 알루미늄 질화물) 코팅은 중간 절삭 속도에 적합한 옵션으로, 600~800°C 범위에서 뛰어난 내마모성을 제공합니다.

최첨단 디자인: 티타늄 소재의 압축을 최소화하고 작업 경화를 줄이려면 날카롭고 긍정적인 레이크 각도(5°-10°)와 작은 절삭 날 반경(≤0.02mm)이 권장됩니다. 거친 밀링의 경우, 칩 배출 효율을 높이기 위해 주름진 모서리나 칩 분할기를 사용할 수 있습니다. 특수 시나리오: 금속 세라믹 공구(TiC-Ni-Mo 시리즈 등)는 고정밀 마감(의료용 임플란트 등)에 사용할 수 있지만, 충격 저항성이 약하고 소량 절삭 가공에만 적합합니다.

선삭에는 지속적인 절단 안정성과 접착 방지 특성 간의 균형이 필요합니다.:

기존 터닝: TiAlN 또는 AlCrN 코팅된 카바이드 인서트(ISO P 또는 M 유형 등)가 선호됩니다. 절삭 속도가 50~100m/min일 때, 코팅되지 않은 공구보다 내마모성과 공구 수명이 훨씬 뛰어납니다.

고정밀/고품질 표면 가공: 입방정질화붕소(CBN) 공구는 소량의 재료를 추가하여 정밀 선삭하는 데 적합합니다. 경도가 HV3000을 넘고 고온(1400°C)에도 매우 강해 티타늄에 붙는 마모를 방지합니다. 그러나 이들은 취성이 강하고 낮은 이송 속도(0.05~0.1mm/분)가 필요합니다.

드릴링의 핵심은 칩 제거가 어렵고 드릴 비트가 타버리는 문제를 해결하는 것입니다.:

일반 드릴링(직경 <10mm) : 코발트 함유 고속강 드릴(HSS-Co, 코발트 함유량 5~8%)은 비용 대비 가치가 우수하고, 일반 HSS보다 적색 경도가 더 높으며, 효과적인 방열 및 칩 제거를 위한 내부 냉각수 구멍(중앙 구멍을 통해 공급되는 고압 절삭유)이 특징입니다.

깊은 구멍이나 대구경 드릴링(직경)의 경우 >10mm): 솔리드 카바이드 드릴(TiAlN 코팅이 된 WC-Co 합금 등)은 뛰어난 강성과 내마모성을 제공하며, 0.1-0.2mm/min의 높은 이송 속도에 적합합니다.

밴드톱 블레이드 : 고속 강철 밴드톱 블레이드(HSS-M42)를 선택하세요. 이 블레이드는 코발트 함량이 높고, 붉은 경도가 뛰어나며, 높은 절단 온도를 견딜 수 있습니다. 미세 이빨 디자인은 재료에 가해지는 충격을 줄이고 칩 제거를 용이하게 합니다.

회보 톱날 : 카바이드 원형 톱 블레이드(TiN 코팅이 된 WC-Co 합금 등)는 대형 티타늄 소재를 절단하는 데 적합합니다. 코팅은 내마모성과 접착성을 향상시켜 안정적인 절단을 보장합니다.

고정밀 표면 가공이 필요한 경우 CBN 연삭 휠이 가장 좋은 선택입니다. 이 휠은 경도가 높고, 내마모성이 뛰어나며, 고온에서도 절삭 성능을 유지할 수 있습니다. 또한 티타늄과의 화학적 친화성이 낮아 접착이 어렵고 고품질의 연마 표면이 보장됩니다. 거친 분쇄의 경우 입자 크기가 굵을수록 효율성이 높아지고, 미세 분쇄의 경우 입자 크기가 미세할수록 정밀도가 보장됩니다.

요약하자면, 티타늄 절삭 공구는 가공 방법에 맞게 특별히 선택해야 하며, 절삭 매개변수(낮은 절삭 속도 및 적절한 냉각 등)는 효율적이고 고품질의 가공을 달성하기 위해 조정되어야 합니다.