Pengeboran paduan titanium adalah-proses pemesinan yang berisiko tinggi. Bahan ini memiliki konduktivitas termal yang rendah sekitar 7 W/m·K. Ini memerangkap panas di zona pemotongan selama pengeboran. Bahan tersebut juga memiliki kekuatan tinggi dan sifat kimia aktif. Fitur-fitur ini mempercepat keausan abrasif dan keausan perekat pada tepi alat pemotong. Pekerja pabrik menghadapi masalah umum dalam operasi sebenarnya. Pekerja menaikkan parameter pemotongan untuk meningkatkan efisiensi produksi, namun alat pemotong cepat rusak. Pekerja menurunkan parameter untuk memperpanjang umur pahat, namun waktu siklus pemesinan menjadi lebih lama.
Masyarakat tidak perlu memilih satu prioritas dibandingkan prioritas lainnya. Mereka hanya perlu menyeimbangkan kedua hasil tersebut dengan cara yang cerdas.
Kecepatan Pemotongan – Pengatur Termal
Kecepatan potong paling mempengaruhi suhu pemotongan dalam pengeboran paduan titanium. Pemesinan baja memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk meningkatkan produktivitas dengan sedikit keausan alat. Pemesinan paduan titanium memerlukan kontrol kecepatan yang ketat. Kecepatan potong yang terlalu tinggi menyebabkan kenaikan suhu yang cepat di zona pemotongan. Permukaan benda kerja akan membentuk lapisan pengerasan kerja. Pinggiran tajam akan mengalami keausan sisi yang parah dan-kerusakan tepi yang parah dalam waktu singkat.
Perkakas karbida padat bekerja dengan baik dalam rentang kecepatan stabil 25 hingga 45 m/menit. Bor dengan lapisan TiAlN dijalankan pada nilai kecepatan rendah dalam kisaran ini. Mereka menunjukkan aturan keausan yang stabil dan menghasilkan lubang dengan kualitas yang konsisten. Nilai kecepatan di luar rentang ini menyebabkan keausan pahat meningkat tajam. Beban termal yang berlebihan melebihi kapasitas pembuangan panas alat pemotong.
Laju Umpan – Variabel Pembentukan Chip
Laju umpan mengontrol ketebalan chip, status pelepasan chip, dan gaya pemotongan aksial secara langsung. Laju umpan memiliki dampak terbesar terhadap kekasaran permukaan lubang di antara semua parameter pemesinan untuk pengeboran Ti-6Al-4V. Laju umpan yang rendah mengurangi torsi pengeboran dan gaya aksial. Namun laju pengumpanan yang sangat rendah akan menyebabkan pengerasan permukaan titanium. Itu juga gagal untuk memecahkan dan menghilangkan chip secara efektif. Kecepatan umpan yang tinggi membantu membagi chip menjadi segmen-segmen reguler. Tapi itu meningkatkan tekanan mekanis pada ujung bor.
Kisaran laju umpan terbaik untuk pengeboran konvensional adalah 0,03 hingga 0,12 mm/rev. Kecepatan spindel dan sudut ujung pahat mengubah suhu benda kerja dalam pengeboran titanium. Laju pemberian pakan tidak menimbulkan perubahan suhu yang jelas. Aturan praktis ini memberi tahu pengguna dengan jelas. Optimalisasi laju umpan terutama meningkatkan bentuk chip dan kondisi kekuatan mekanis. Ini memiliki pengaruh yang kecil terhadap pengendalian panas.
Strategi Pendingin – Pemberdaya
Pendingin banjir biasa tidak dapat mendukung pengeboran paduan titanium yang efisien. Suhu zona pemotongan terlalu tinggi sehingga pelumas tradisional tidak dapat bekerja secara normal. Area kontak alat dan chip kehilangan perlindungan termal yang efektif. Pasokan cairan pendingin-bertekanan tinggi sepenuhnya meningkatkan kondisi pemesinan.
Alat dengan saluran pendingin internal mengirimkan-cairan pendingin bertekanan tinggi langsung ke ujung tombak. Desain ini mengontrol suhu pemotongan dengan baik dan menjaga pelepasan chip tetap lancar. Struktur saluran pendingin profesional menyalurkan cairan pendingin empat kali lebih banyak pada tekanan yang sama. Pompa bertekanan tinggi-standar mencapai tekanan efektif minimum. Tekanan ini mendorong cairan pendingin ke dalam celah-chip alat dan membentuk lapisan pelumas yang stabil.
Pengeboran titanium-dengan produktivitas tinggi harus menggunakan alat dengan saluran pendingin-internal bertekanan tinggi. Konfigurasi ini merupakan kondisi yang diperlukan untuk pemesinan yang stabil dan efisien.
Geometri Alat – Pengganda Gaya
Pengoptimalan parameter tidak dapat berfungsi tanpa geometri pahat yang cocok. Desain penjarangan berbentuk X-menurunkan ketahanan terhadap pemotongan. Ini juga meningkatkan kualitas lubang dan efisiensi pelepasan chip. Desain ujung-sudut ganda dengan sudut gabungan 118 derajat dan 90 derajat mematahkan chip dengan mantap dan memandu pelepasan chip dengan lancar. Substrat perkakas karbida dengan lapisan profesional menghasilkan kekerasan-suhu tinggi dan ketahanan oksidasi yang stabil.
Geometri pahat yang berbeda menghasilkan hasil pemesinan yang sangat berbeda. Pengujian profesional membuktikan satu struktur alat penghapus khusus dapat mengebor 75 lubang dengan kecepatan 50 m/mnt dan laju umpan 0,10 mm/putaran. Umur layanannya tiga kali lipat dari geometri perkakas umum lainnya. Geometri alat memainkan peran penting dalam perbedaan kinerja, lebih dari sekedar pelapis dan substrat alat.
Kerangka Praktis
Sistem parameter berikut memberikan referensi yang andal untuk pabrik yang mengerjakan paduan titanium Ti-6Al-4V.
- Kecepatan potong: 25–45 m/mnt untuk perkakas karbida padat. Pilih nilai kecepatan rendah untuk pemotongan terputus-putus atau kondisi pemesinan tidak stabil.
- Kecepatan umpan: 0,03–0,12 mm/putaran. Gunakan laju pengumpanan yang rendah untuk penyelesaian permukaan yang lebih baik. Gunakan laju pengumpanan yang tinggi untuk kinerja pemecahan chip yang lebih baik.
- Pendingin: Menggunakan pasokan cairan pendingin-tekanan tinggi internal. Tekanan minimum yang disarankan adalah 1.000 psi (7 MPa).
- Geometri titik: Sudut ujung 118 derajat –140 derajat dengan perawatan penjarangan. Pilih desain-sudut ganda untuk kontrol chip yang presisi.
- Lapisan: Lapisan PVD TiAlN pada-substrat karbida berbutir halus.
Pengguna dapat menyesuaikan kombinasi parameter berdasarkan kebutuhan pemesinan sebenarnya. Prioritaskan laju pengumpanan yang rendah dan kecepatan sedang jika penyelesaian permukaan merupakan persyaratan inti. Prioritaskan-pemesinan berkecepatan tinggi dengan cairan pendingin-tekanan tinggi jika efisiensi produksi adalah tujuan utamanya. Pengeboran umpan perlambatan intermiten adalah metode lain yang efektif. Ini dapat meningkatkan efisiensi penghilangan chip dalam pengeboran paduan titanium.
