티타늄 합금, 초합금 및 비{0}}금속 재료 가공
1. 티타늄 합금 가공
티타늄 합금은 높은 강도-대-중량 비율, 내식성 및 생체 적합성으로 인해 항공우주, 의료, 생물의학 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 열 전도성이 낮고 화학 반응성이 높으며 가공 경화 경향이 있기 때문에 가공이 어려운-재료로 분류됩니다.-
주요 가공 기술:
CNC 밀링: 고속-초경 엔드밀이 일반적으로 사용됩니다. 동적 밀링 전략은 열 축적과 공구 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 최대 18,000rpm의 스핀들 속도는 5등급 티타늄에서 ±0.02mm의 공차를 달성할 수 있습니다.
선회: 견고한 설정과 날카로운 도구가 필요합니다. 특히 유연한 티타늄 부품에서 절삭력을 안정시키고 떨림을 방지하기 위해 동적 선삭 방법이 사용됩니다.
드릴링 및 보링: 과열을 방지하고 치수 정확도를 보장하려면 날카로운 초경 드릴, 고압 절삭유(70bar 이상), 낮은 이송 속도를 사용하는 것이 필수적입니다.
헬리컬 밀링: 황삭가공에 효과적이며, 절삭압력을 고르게 분산시켜 공구마모를 줄여줍니다.
5축 가공: 복잡한 형상을 구현하고 설정 시간을 단축하며 특히 항공우주 및 의료용 임플란트 제조에 유용합니다.
절삭유 및 툴링:
윤활성이 높은 에멀젼 또는 합성 냉각제가 선호됩니다.
내부 절삭유 공급 및 진동-완화 공구 홀더는 표면 조도와 공구 수명을 향상시킵니다.
하이브리드 댐핑 홀더는 진동을 최대 40%까지 줄여 벽이 얇은 부품을 거울처럼-마감할 수 있습니다.-
2. 초합금 가공 (예: GH4169, GH2747)
초합금, 특히 GH4169 및 GH2747과 같은 니켈{0} 기반 합금은 가스 터빈, 제트 엔진, 항공우주 부품과 같은 고온 응용 분야에서 매우 중요합니다.{3}} 이 제품은 우수한 크리프 저항성, 내산화성 및 고온 강도를 나타내지만 가공이 매우 어렵습니다.
주요 과제:
높은 절삭력과 온도
가공 경화로 인한 빠른 공구 마모
열전도율이 낮아 공구 가장자리에 열이 집중됩니다.
가공 전략:
도구 재료: 코팅된 초경, 세라믹, 입방정질화붕소(CBN) 공구 사용
낮은 절삭 속도: 발열을 줄이기 위해
고압-압력 절삭유: 칩 배출 및 냉각에 필수
안정적인 설정: 견고한 고정구와 짧은 공구 오버행으로 진동 최소화
처리 기술:
터닝 및 밀링: 최적화된 공구 경로 및 절삭유 흐름을 통해 통제된 조건에서 수행되는 경우가 많습니다.
단조 및 열처리: 초합금은 가공에 앞서 고온(예: 950~1300도)에서 단조되는 경우가 많으며, 가공성 및 기계적 특성을 향상시키기 위해 용체화 + 시효 처리를 실시합니다.
시뮬레이션 및 최적화: 유한 요소 모델링(예: DEFORM)을 사용하여 단조 및 가공 중 온도 및 변형 장을 예측합니다.
3. 비-금속 재료 가공
플라스틱, 세라믹, 유리, 복합재 등의 비{0}금속 소재는 경량, 내식성, 맞춤형 특성으로 인해 항공우주, 전자, 의료 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
일반적인 비{0}}금속 재료:
플라스틱: ABS, 폴리카보네이트, PEEK, PTFE
도예: 알루미나, 지르코니아, 실리콘카바이드
유리: 석영, 광학유리
복합재: 탄소섬유, 유리섬유, 라미네이트
가공 기술:
CNC 가공: 다이아몬드 코팅 또는 초경 공구를 사용한-고정밀 밀링 및 터닝-
레이저 절단: 특히 플라스틱 및 복합재료용
초음파 가공: 세라믹 등 단단하고 부서지기 쉬운 재료에 사용
워터젯 절단: 열-에 민감한 소재에 적합
주요 고려사항:
도구 선택: 과도한 열 및 재료 용융을 피해야 합니다.
냉각: 열 손상을 방지하기 위한 공기 또는 액체 냉각제
고정: 깨지거나 변형되지 않도록 부드럽게 조여줍니다.
표면 마감: 연마나 코팅과 같은{0}}후가공이 필요한 경우가 많습니다.
신청:
플라스틱 부품: 하우징, 절연체, 의료기기
도예: 절연체, 절삭공구, 생체의료용 임플란트
유리: 광학 부품, 디스플레이 패널
복합재: 항공우주용 패널, 자동차 부품
