チタン合金は、高い強度重量比、優れた耐食性、優れた耐熱性などの優れた特性で知られています。これらの特性により、航空宇宙、医療、自動車などの業界で非常に人気があります。ただし、チタン合金の機械加工は、熱伝導率が低く、化学反応性が高く、加工硬化する傾向があるため、非常に困難な場合があります。超硬平面切削工具のサプライヤーとして、当社の超硬平面切削工具がチタン合金の加工に適しているかどうかよく質問されます。このブログでは、このトピックを掘り下げ、包括的な分析を提供します。
チタン合金の加工特性
平坦な超硬切削工具の適合性について議論する前に、チタン合金の独特の加工特性を理解することが不可欠です。
まず、チタン合金は熱伝導率が低いです。これは、加工中に大量の熱がワークピースや切りくずを通して放散されるのではなく、刃先に集中することを意味します。刃先の温度が上昇すると、逃げ面摩耗、クレータ摩耗、刃先欠けなどの工具の急速な摩耗が発生する可能性があります。
第二に、チタン合金は高温で非常に化学反応性が高いです。これらは切削工具の材質と反応して、凝着や拡散摩耗を引き起こす可能性があります。たとえば、チタン原子は工具マトリックスに拡散し、工具構造を弱め、切削性能を低下させる可能性があります。
第三に、チタン合金は機械加工中にすぐに硬化する傾向があります。切削工具がワークと接触すると、チタン合金の表層が硬化し、切削抵抗が増大し、工具の摩耗がさらに促進されます。
チタン合金加工用平形超硬切削工具の利点
超硬は、その高い硬度、耐摩耗性、優れた熱特性により、切削工具として人気のある材料です。フラットカーバイド切削工具は、チタン合金を加工する際にいくつかの利点をもたらします。
- 高硬度: カーバイドは非常に高い硬度を持ち、通常は約 89 ～ 93 HRA (ロックウェル A スケール) です。この硬度により、超硬平刃工具は強靭なチタン合金を加工する場合でも刃先の鋭さを維持できます。たとえば、私たちの超硬エンドミルは高品質の超硬材料で作られており、チタン合金の高応力切断条件に効果的に耐えることができます。
- 耐摩耗性: 超硬の耐摩耗性はチタン合金の加工にとって非常に重要です。チタン合金は工具の摩耗を大きく引き起こすため、耐摩耗性の高い切削工具は工具寿命を長くすることができます。当社の超硬フラット切削工具は、TiAlN (窒化チタンアルミニウム) コーティングなどの高度なコーティング技術を使用して設計されており、耐摩耗性がさらに向上しています。このコーティングはバリアとして機能し、工具とチタン合金ワークピース間の摩擦と付着を軽減します。
- 優れた熱安定性: 超硬切削工具は比較的良好な熱安定性を持っています。硬度を大幅に損なうことなく、機械加工プロセス中に発生する高温に耐えることができます。刃先には熱が集中するため、これはチタン合金の加工では重要です。フラットカーバイド切削工具は高温でも機械的特性を維持できるため、安定した切削性能が保証されます。
チタン合金用特殊平形超硬切削工具
当社では、チタン合金の加工に適した超硬平刃切削工具を各種取り揃えております。
55HRC 4枚刃フラットエンドミル
私たちの55HRC 4枚刃フラットエンドミルチタン合金の精密加工用に特別に設計されています。 4枚刃設計により、切りくず排出性と刃先強度のバランスが取れています。 55HRCの高硬度により、強靱なチタン合金材を効率よく切削できるエンドミルです。鋭利な刃先により、航空宇宙などの業界で高精度部品を製造するためにしばしば必要とされる、微細な表面仕上げを実現できます。
45HRC 4枚刃フラットエンドミル
の45HRC 4枚刃フラットエンドミルチタン合金の加工にも最適です。 55HRCエンドミルと比較すると硬度は若干低いですが、柔軟性と耐衝撃性に優れています。これにより、高速の材料除去が必要な荒加工作業に適しています。 4 枚刃の設計により、効率的な切りくず除去が可能となり、切りくず詰まりを防ぎ、工具破損のリスクを軽減します。
加工パラメータと考慮事項
フラットカーバイド切削工具を使用してチタン合金を加工する場合、良好な結果を得るには適切な加工パラメータが重要です。
- 切断速度: 超硬平刃工具を使用してチタン合金を加工する場合は、比較的低い切削速度を推奨します。切削速度が高いと過剰な熱が発生し、工具の急速な摩耗につながる可能性があります。一般に、切削速度は、特定のチタン合金と切削工具の形状に応じて、20 ～ 60 m/分の範囲である必要があります。
- 送り速度: 送り速度は、材料除去速度と工具寿命のバランスを考慮して慎重に選択する必要があります。送り速度が高すぎると過剰な切削抵抗や工具の早期摩耗が発生する可能性があり、送り速度が低すぎると生産性が低下する可能性があります。チタン合金を加工する超硬平刃工具の場合、送り速度 0.05 ～ 0.2 mm/刃が一般的に使用されます。
- 切込み深さ: 効率的な加工を実現するには、切込み深さを最適化する必要があります。荒加工の場合は、より大きな切込み深さを使用できますが、切削工具の推奨限界を超えないようにしてください。一般に、チタン合金を加工する超硬平刃工具には、切込み深さ 0.5 ～ 2 mm が適しています。
加工パラメータに加えて、適切なクーラントの適用も不可欠です。クーラントは、刃先の温度を下げ、切りくずを洗い流し、工具とワークピース間の付着を防ぐのに役立ちます。水溶性クーラントは、平坦な超硬切削工具でチタン合金を加工するのに一般的に使用されます。
結論
結論として、フラットカーバイド切削工具はチタン合金の加工に確かに適しています。高い硬度、耐摩耗性、優れた熱安定性により、機械加工中にチタン合金が引き起こす課題に対処するのに十分な機能を備えています。当社は、以下のような様々な超硬平刃切削工具を提供しています。55HRC 4枚刃フラットエンドミルそして45HRC 4枚刃フラットエンドミル、チタン合金加工用に設計および最適化されています。
チタン合金加工用の高品質フラットカーバイド切削工具をお探しの場合、当社は最適なソリューションを提供します。カスタム設計のツールが必要な場合でも、標準製品が必要な場合でも、当社の経験豊富なチームがお手伝いします。お客様の加工要件や当社のツールがお客様のニーズにどのように対応できるかについて詳しくご説明したい場合は、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
- トレント、EM、ライト、PK (2000)。金属の切断。バターワース - ハイネマン。
- アスタホフ副社長 (2006)。金属切削の基礎。 CRCプレス。
- König、W.、Aurich、JC (2010)。製造技術: 第 1 巻: 機械加工。スプリンガー。
