Titanyum alaşımı delme, yüksek-riskli bir işleme sürecidir. Bu malzeme yaklaşık 7 W/m·K düzeyinde düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Delme sırasında ısıyı kesme bölgesinde hapseder. Malzeme ayrıca yüksek mukavemete ve aktif kimyasal özelliklere sahiptir. Bu özellikler kesici takım kenarlarındaki abrasif aşınmayı ve adhesif aşınmayı hızlandırır. Fabrika işçileri fiili operasyonda ortak bir sorunla karşı karşıyadır. İşçiler üretim verimliliğini artırmak için kesme parametrelerini yükseltiyor ancak kesici takımlar hızla aşınıyor. İşçiler takım ömrünü uzatmak için parametreleri düşürür ancak işleme çevrim süresi uzar.
İnsanların bir önceliği diğerine tercih etmesi gerekmez. Sadece iki sonucu akıllı bir şekilde dengelemeleri gerekiyor.
Kesme Hızı – Termal Vali
Titanyum alaşımlı delmede kesme hızı en çok kesme sıcaklığını etkiler. Çelik işleme, daha yüksek hızların, küçük takım aşınmasıyla üretkenliği artırmasına olanak tanır. Titanyum alaşımlı işleme sıkı hız kontrolü gerektirir. Çok yüksek kesme hızı kesme bölgesinde hızlı sıcaklık artışına neden olur. İş parçası yüzeyi iş sertleştirme katmanları oluşturacaktır. Kısa süre içinde kesici kenarda ciddi yan aşınma ve-tamamen kenar hasarı meydana gelecektir.
Yekpare karbür takımlar 25 ila 45 m/dak sabit hız aralığında iyi çalışır. TiAlN kaplamalı matkaplar bu aralıktaki düşük hız değerlerinde çalışır. Stabil aşınma kuralları gösterirler ve tutarlı kalitede delikler üretirler. Bu aralığın dışındaki hız değerleri takım aşınmasının keskin bir şekilde artmasına neden olur. Aşırı termal yük, kesici takımların ısı dağıtma kapasitesini aşıyor.
İlerleme Hızı – Talaş Oluşumu Değişkeni
İlerleme hızı talaş kalınlığını, talaş kaldırma durumunu ve eksenel kesme kuvvetini doğrudan kontrol eder. İlerleme hızı, Ti-6Al-4V delme için tüm işleme parametreleri arasında delik yüzeyi pürüzlülüğü üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Düşük ilerleme hızı delme torkunu ve eksenel kuvveti azaltır. Ancak son derece düşük ilerleme hızı, titanyum yüzeyinin sertleşmesine neden olacaktır. Ayrıca talaşları etkili bir şekilde kırmak ve çıkarmakta da başarısız olur. Yüksek ilerleme hızı, talaşların düzenli segmentlere bölünmesine yardımcı olur. Ancak matkap ucundaki mekanik basıncı arttırır.
Geleneksel delme için en iyi ilerleme hızı aralığı 0,03 ila 0,12 mm/dev'dir. Titanyum delmede iş mili hızı ve takım ucu açısı iş parçası sıcaklığını değiştirir. Besleme hızı belirgin sıcaklık değişiklikleri yaratmaz. Bu pratik kural kullanıcılara açıkça anlatır. İlerleme hızı optimizasyonu temel olarak talaş şeklini ve mekanik kuvvet koşullarını iyileştirir. Isı kontrolü üzerinde çok az etkisi vardır.
Soğutma Sıvısı Stratejisi – Etkinleştirici
Sıradan taşma soğutma sıvısı, verimli titanyum alaşımı delme işlemini destekleyemez. Kesme bölgesi sıcaklığı, geleneksel yağlayıcıların normal şekilde çalışamayacağı kadar yüksektir. Takım ve talaş temas alanı etkili termal korumayı kaybeder. Yüksek-basınçlı kesme sıvısı beslemesi, işleme koşullarını tamamen iyileştirir.
Dahili kesme sıvısı kanallarına sahip takımlar, yüksek-basınçlı kesme sıvısını doğrudan kesme kenarına gönderir. Bu tasarım kesme sıcaklığını iyi kontrol eder ve talaş kaldırmanın sorunsuz olmasını sağlar. Profesyonel soğutma sıvısı kanalı yapıları aynı basınç altında dört kat daha fazla soğutma sıvısı sağlar. Standart yüksek-basınç pompaları minimum etkili basınca ulaşır. Bu basınç, soğutma sıvısını takım-talaş boşluğuna iter ve stabil bir yağlama tabakası oluşturur.
Yüksek-verimli titanyum delme işleminde dahili yüksek-soğutma sıvısı kanallarına sahip takımlar kullanılmalıdır. Bu konfigürasyon stabil ve verimli işleme için gerekli bir koşuldur.
Takım Geometrisi – Kuvvet Çarpanı
Parametre optimizasyonu eşleşen takım geometrisi olmadan çalışamaz. X-şeklindeki inceltme tasarımı kesilme direncini azaltır. Ayrıca delik kalitesini ve talaş kaldırma verimliliğini artırır. 118 derece ve 90 derece bileşik açılara sahip çift-açılı uç tasarımları, talaşları sabit bir şekilde kırar ve talaş tahliyesini sorunsuz bir şekilde yönlendirir. Profesyonel kaplamalara sahip karbür takım alt katmanları, istikrarlı yüksek-sıcaklık sertliği ve oksidasyon direnci sağlar.
Farklı takım geometrileri çok farklı işleme sonuçları sağlar. Profesyonel bir test, özel bir silici takım yapısının 50 m/dak. hızda ve 0,10 mm/dev ilerleme hızında 75 delik delebileceğini kanıtladı. Hizmet ömrü diğer yaygın takım geometrilerinin üç katıdır. Takım geometrisi, performans farklılıklarında takım kaplamaları ve alt tabakalardan daha önemli bir rol oynar.
Pratik Çerçeve
Aşağıdaki parametre sistemi, Ti-6Al-4V titanyum alaşımını işleyen fabrikalar için güvenilir bir referans sağlar.
- Kesme hızı: Yekpare karbür takımlar için 25–45 m/dak. Aralıklı kesme veya dengesiz işleme koşulları için düşük hız değerlerini seçin.
- İlerleme hızı: 0,03–0,12 mm/dev. Daha iyi yüzey kalitesi için düşük ilerleme hızları kullanın. Daha iyi talaş kırma performansı için yüksek ilerleme hızları kullanın.
- Soğutma sıvısı: Dahili yüksek-basınçlı soğutma sıvısı beslemesini benimseyin. Önerilen minimum basınç 1.000 psi'dir (7 MPa).
- Nokta geometrisi: İnceltme işlemi ile 118 derece –140 derece uç açısı. Hassas talaş kontrolü için çift-açılı tasarımları seçin.
- Kaplama: İnce-tanecikli karbür yüzeyler üzerinde TiAlN PVD kaplama.
Kullanıcılar parametre kombinasyonlarını gerçek işleme ihtiyaçlarına göre ayarlayabilir. Temel gereksinim yüzey kalitesi ise düşük ilerleme hızlarına ve orta hızlara öncelik verin. Ana hedef üretim verimliliğiyse, yüksek-basınçlı soğutma sıvısıyla yüksek-hızlı işlemeye öncelik verin. Aralıklı yavaşlamalı besleme sondajı başka bir etkili yöntemdir. Titanyum alaşımlı delmede talaş kaldırma verimliliğini artırabilir.
