Genel olarak, titanyum alaşımlarının işlenmesindeki zorluklar, birlikte kısa takım ömrü, düşük işleme verimliliği ve yüksek maliyetlerle sonuçlanan aşağıdaki dört temel nedene bağlanabilir:
Temel Zorluk 1: Zayıf Isı İletkenliği - 'Isı dağılamaz, aletin yanmasına neden olur'
Problem Tanımı: Titanyum alaşımlarının ısıl iletkenliği çok düşüktür; çeliğin yaklaşık 1/5'i ve alüminyumun 1/16'sı kadardır. Bu, kesme işlemi sırasında üretilen büyük miktardaki ısının talaşlar veya iş parçası aracılığıyla hızlı bir şekilde dağıtılamayacağı anlamına gelir.
Doğrudan sonuç: Kesme ısısının %80'e kadarı, aletin dar kesme kenarında birikir ve uçta aşırı yüksek yerel sıcaklıklara neden olur (bu, daha düşük kesme hızlarında bile kolaylıkla 1000 dereceyi aşabilir). Yüksek sıcaklıklar takım malzemesini hızla yumuşatır, bu da hızlı aşınma ve ufalanmaya yol açar. Kesme hızı artışını sınırlayan temel sebep budur.
Temel Zorluk 2: Yüksek Kimyasal Reaktivite ve Afinite - 'Takım Yapışma, Alet Malzemesinin Yırtılması'
Sorun Tanımı: Titanyum, yüksek sıcaklıklarda kimyasal olarak oldukça reaktiftir ve çoğu takım malzemesiyle (özellikle semente karbürdeki kobaltla) kolaylıkla reaksiyona girerek 'afiniteye' neden olur.
Doğrudan Sonuç: Bu, ciddi düzeyde 'bir-kenar aşınmasına' ve 'yayılma aşınmasına' yol açar. Erimiş titanyum takım yüzeyine 'yapıştırıcı' gibi yapışır ve talaşların fırçalanması altında takım malzemesini azar azar yırtar. Bu, kesme hızının artışını sınırlar ve anormal takım arızasına neden olur.
Temel Zorluk 3: Yüksek-sıcaklık mukavemetini korurken yüksek mukavemet - "Muazzam kesme kuvvetlerine sahip, sert ve dayanıklı"
Sorun Tanımı: Titanyum alaşımlarının dayanım/ağırlık oranı çok yüksektir. Daha da önemlisi, yüksek sıcaklıklarda çok yüksek mukavemeti ve sertliği korurlar (yani iyi bir "yüksek-sıcaklık mukavemetine" veya "termal mukavemete" sahiptirler). Sıradan çeliğin işlenmesi sırasında kesme bölgesinde oluşan ısı malzemeyi yumuşatarak kesmeyi kolaylaştırır; ancak titanyum alaşımları yüksek sıcaklıklarda bile "sağlam" kalır.
Doğrudan Sonuç: Çok yüksek kesme kuvvetleri gereklidir; bu da kesici takımın kendisinin son derece yüksek mukavemete ve tokluğa sahip olmasını gerektirir; aksi takdirde çentiklenme veya kırılma meydana gelebilir. Muazzam kesme kuvvetleri aynı zamanda takım tezgahının gücüne ve proses sisteminin sağlamlığına da yüksek talepler getirir.
Temel Zorluk 4: Düşük Elastik Modül - 'Takım sapması, titreşim, işleme doğruluğunu sağlamak zor'
Sorun Tanımı: Titanyum alaşımlarının elastik modülü nispeten düşüktür, bu da onların 'daha yumuşak' ve daha az sert olduğu anlamına gelir.
Doğrudan Sonuçlar: Takım Sapması: Kesme kuvvetleri altında, iş parçası (özellikle ince-duvarlı parçalar) elastik deformasyona eğilimlidir ve işleme sonrasında geri yaylanarak gerçek kesme derinliğinin ayarlanan değerden daha az olmasına neden olur, bu da işleme doğruluğunu ve boyutsal stabiliteyi etkiler. Titreşim ve Titreşim: Kolayca kesme titreşimlerini tetiklerler, bu da yalnızca yüzey kalitesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda takımı alternatif gerilime maruz bırakarak erken talaş oluşumuna yol açar.
Artan Yanak Aşınması: İşlenmiş yüzey, elastik toparlanma nedeniyle takımın yan tarafıyla güçlü bir sürtünme oluşturarak yan taraf aşınmasını hızlandırır.
