チタン合金の精密機械加工
Aug 12, 2025
航空宇宙産業での精密加工が材料に対して非常に高い要求を行っていることはよく知られています。これは、航空機器の独自の要件が原因であることもありますが、さらに重要なことは、航空宇宙の環境への影響によるものです。これらのユニークな環境条件のため、標準的な市販の材料はこれらの要件を満たすことができず、専門的な代替品の必要性が必要です。今日、私たちは一般的に使用される材料であるチタン合金を紹介します。特に航空宇宙で。なぜそんなに広く使用されているのですか？その理由は、その特性に関連しています。
チタン合金の比重は低く、質量が低くなります。その高強度と熱抵抗は、その硬度、高い-温度抵抗、および海水、酸、アルカリ腐食に対する耐性などの優れた物理的および機械的特性に寄与し、あらゆる環境での使用に適しています。さらに、その低変形係数は、航空宇宙、航空、造船、石油、化学物質などの産業で広く使用されています。
まさに通常の材料との違いのために、チタン合金は精密機械加工に大きな課題を提示します。多くの機械加工センターは、この素材を処理することに消極的であり、その方法を知りません。この目的のために、Gneeは、いくつかのチタン合金処理の顧客との広範なコミュニケーションと理解の後、あなたと共有するためのいくつかのヒントをまとめました！
チタンアロイの低変形係数、高い切断温度、高いツールチップストレス、重度の作業硬化により、切削工具は切断中に摩耗したり欠けたりする傾向があるため、品質を確保することが困難です。それで、これはどのように達成できますか？
チタン合金を切断する場合、切断力は低く、作業硬化は最小限であり、比較的良好な表面仕上げが簡単に達成されます。ただし、チタン合金は熱伝導率が低く、切断温度が高く、その結果、ツール摩耗が大幅に摩耗し、耐久性が低くなります。 Tungsten - Yg8やYg3などのコバルト炭化物ツールは、チタンとの化学的親和性、高い熱伝導率、高強度、および小粒サイズを持つため、選択する必要があります。チップブレイクは、特に純粋なチタンを機械加工するときにチタン合金を回すときの挑戦です。チップブレイクを達成するために、最先端は完全にアーク-型のチップフルートに接地し、前後に浅く、前後に狭くなり、前後に狭くなります。これにより、チップを簡単に放電することができ、ワークピースの表面に絡み合って傷を引き起こすのを防ぎます。
チタン合金の切断には、変形係数が低く、小さなツール-チップ接触面積、および高い切断温度があります。切断熱の生成を減らすために、ターニングツールのrake角が大きすぎてはいけません。炭化物のターニングツールのレーキ角は5〜8度です。チタン合金の硬度が高いため、ツールの耐衝撃性、通常は5度の耐性を高めるために、背角も小さく保つ必要があります。ツールチップの強度を高め、熱散逸を改善し、ツールの耐衝撃性を高めるために、大きな負の角度が使用されます。
切断速度を適切に制御し、過度の速度を回避し、機械加工中に冷却するためにチタン-特定の切断液を使用すると、適切な飼料速度も選択しながら、ツールの耐久性を効果的に改善できます。
掘削も一般的な操作ですが、チタン合金掘削は困難であり、ツールの燃焼と破損が一般的です。これらの問題は、主にドリルの削りが悪い、不十分なチップの除去、冷却不良、プロセスシステムの剛性が低いためです。ドリルの直径に応じて、抵抗によって引き起こされる軸方向の力と振動を減らすために、通常は0.5 mm前後のノーシルエッジを狭くする必要があります。同時に、ドリルビットの土地は、ドリル先端から8 mm 5 - 8 mmを絞り、チップの避難を容易にするために約0.5 mmを残します。ドリルビットのジオメトリは正しくシャープにする必要があり、両方の切断エッジは対称的でなければなりません。これにより、ドリルビットが片側のみを切断し、片側に切断力を集中させ、滑りのために早期の摩耗やチッピングさえも引き起こすのを防ぎます。常に鋭いエッジを維持します。エッジが鈍くなったら、すぐに掘削を停止し、ドリルを再塗ります。鈍いドリルビットで強制的に切断し続けると、摩擦熱のためにすぐに燃え、アニールし、役に立たなくなります。これにより、ワークピースの硬化層が厚くなり、その後の再ドリルがより困難になり、より多くの再塗装が必要になります。必要な掘削の深さに応じて、ドリルビットを最小限に抑え、コアの厚さを増加させて硬直を増加させ、掘削中の振動による欠けを防ぎます。練習では、直径150 mmのφ15ドリルビットは、直径195 mmのものよりも長い寿命を持っていることが示されています。したがって、適切な長さが重要です。上記の2つの一般的な処理方法から判断すると、チタン合金の処理は比較的困難ですが、適切な処理の後、航空宇宙機器のチタン合金部品など、優れた精度部品を処理できます。
同社は、以下を含む国内のチタン処理生産ラインを誇っています。
ドイツ語-インポートされた精密チタンチューブ生産ライン（年間生産能力：30,000トン）;
日本語-テクノロジーチタンフォイルローリングライン（最も薄い6μm）;
完全に自動化されたチタンロッド連続押出線。
インテリジェントチタンプレートとストリップ仕上げ工場。
MESシステムは、生産プロセス全体のデジタル制御と管理を可能にし、±0.01μmの製品寸法精度を達成します。
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