티타늄 합금 소재 연삭 가공 기술

티타늄 합금은 우수한 기계적 특성과 내식성으로 인해 항공우주, 의료기기, 자동차 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 강도가 높고 열전도율이 낮기 때문에 티타늄 합금의 연삭 공정은 상대적으로 복잡하고 일련의 정밀한 공정과 기술적 수단이 필요합니다. 이 기사에서는 가공 효율성을 향상하고 비용을 절감하며 가공 품질을 보장하기 위해 티타늄 합금 연삭의 주요 프로세스에 대해 설명합니다.
적절한 연삭 전략을 개발하려면 티타늄 합금의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 티타늄 합금은 열전도율이 낮고 열팽창 계수가 높으며 경도가 높아 연삭 중에 고온이 발생하기 쉽고 공구 마모 위험이 높아집니다. 따라서 연마재와 냉각수를 신중하게 선택해야 하며 티타늄 합금의 특수한 특성에 맞게 연삭 매개변수를 조정해야 합니다.

티타늄 합금의 종류는 크게 알파 티타늄 합금, 베타 티타늄 합금, 알파 + 베타 티타늄 합금의 세 가지 범주로 나뉩니다. 비중이 작고, 비강도가 높으며, 내열성, 내식성, 슈퍼 메모리, 비자성, 낮은 탄성 계수 및 우수한 생체 적합성을 갖추고 있습니다. 이 일련의 우수한 특성으로 인해 광범위한 분야에 적용됩니다. 티타늄의 녹는점은 1668도이고 끓는점은 34{12}}0도로 니켈철보다 높습니다. 따라서 가벼운 내열성은 우수한 바탕이 되며 500도에서도 장시간 작동이 가능합니다. 새로운 티타늄 합금의 장기 작동 온도는 훨씬 더 높으며 강도는 300-350 도의 알루미늄 합금보다 10배 더 높습니다. 일반적으로 사용되는 + 티타늄 합금의 강도는 1.2GPa에 도달하고 비중은 0.44MPa이며 비강도는 합금강보다 높은 23-27입니다. 티타늄 합금의 인장 강도는 1.5GPa를 초과할 수 있으며 가공 시 큰 힘이 가해져야 합니다. 전형적인 가공이 어려운 소재입니다.

티타늄의 열전도율은 0.036cal이며, TC11 티타늄 합금의 열전도율은 더욱 나쁩니다. 티타늄의 탄성률은 강철의 약 1/2입니다. 탄력성이 높고 가공 중에 진동이 발생하기 쉽습니다.
티타늄 합금에는 산소, 수소, 질소, 탄소, 때로는 실리콘, 철 및 기타 불순물 원소가 포함되어 있습니다. 이들 원소는 강한 반응을 일으키고 간극의 결정 격자에 존재하여 티타늄 합금의 강도를 높이고 가소성을 감소시킬 수 있으며 파괴 인성, 저온 인성, 피로 강도, 내식성, 냉간 성형 및 용접성을 저하시킵니다. 티타늄 합금은 고온에서 화학적 특성이 매우 높습니다. 티타늄은 특정 분쇄 온도에서 산화 및 질화 보호막을 형성하여 표면층을 경화시켜 부서지기 쉽고, 탄성을 감소시키며, 가공 경화 정도를 증가시키며, 분쇄시 부착을 용이하게 합니다. , 연삭 휠이 막혀 연삭 과열이 발생하고 표면 무결성이 저하됩니다.

► 티타늄 합금 연삭에는 연삭 휠이 작은 접착력, 작은 마모, 막히지 않고 낮은 연삭 온도가 필요합니다.
여기에는 주로 연마재의 입자 크기와 결합 구조의 모양 및 크기가 포함됩니다. 일반 연삭 휠은 연마 본드와 기공으로 구성됩니다. 연마재의 기능은 가공된 재료를 갈아서 요구 사항을 충족하는 표면을 형성하는 것입니다. 결합제의 기능은 연마재를 서로 결합시켜 특정 모양과 경도를 형성함으로써 연마재가 연삭 공정 중에 안정적인 궤적을 유지하고 자체 분리될 수 있도록 하는 것입니다. 기공은 연삭 공정 중 칩을 제거하고 냉각 및 윤활 기능을 제공합니다. 일반적인 연마재에는 커런덤 시리즈(알루미나)와 탄화규소 시리즈가 포함됩니다. 티타늄 합금을 연삭하려면 탄화규소 연삭 휠을 사용해야 합니다.

► 그라인딩 휠
휠 연삭은 비교적 짧은 시간에 많은 양의 연삭 작업을 완료할 수 있다는 장점이 있는 일반적인 티타늄 합금 연삭 공정입니다. 연삭할 때는 연삭 속도, 이송 속도, 절단 깊이와 같은 기계의 연삭 매개변수뿐만 아니라 적절한 연삭 휠 재료와 입자 크기를 선택해야 합니다. 동시에 과열로 인한 열 균열과 같은 문제를 피하기 위해 연삭 휠의 냉각 및 윤활을 보장하는 데 주의를 기울여야 합니다.
► 방전가공
방전 가공은 고정밀 연삭 작업을 가능하게 하는 미세 가공 기술입니다. 티타늄 합금 표면에 고주파 방전을 발생시켜 작은 입자를 박리함으로써 미세 분쇄를 실현합니다. 전통적인 연삭 공정과 비교하여 EDM은 열 손상 방지 및 절삭력 감소와 같은 비교할 수 없는 이점을 가지고 있습니다. 그러나 처리 속도가 느리다는 단점이 있어 분쇄 정밀도와 소량 생산에 대한 요구 사항이 높은 경우에 적합합니다.

요약하면, 티타늄 합금 연삭은 작업자에게 깊은 재료 과학 및 가공 경험이 필요한 복잡하고 중요한 공정입니다. 연삭 도구를 신중하게 선택하고, 연삭 매개변수를 조정하고, 표면 품질을 제어하고, 정밀 가공 기술을 도입함으로써 티타늄 합금 연삭의 효율성과 정확성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 미래에는 재료 과학 및 가공 기술의 지속적인 개발을 통해 티타늄 합금 연삭 가공 기술이 더 많은 혁신과 획기적인 발전을 가져오고 다양한 분야에서 티타늄 합금의 적용을 더욱 안정적으로 지원할 것으로 믿습니다.