อัลลอยไทเทเนียมซึ่งมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์อยู่ในตำแหน่งที่สำคัญในการบินการบินและอวกาศการแพทย์และสาขาอื่น ๆ และยังเพิ่มขึ้นในสนามอิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภค 3C ในช่วงสองปีที่ผ่านมาถูกนำไปใช้กับร่างกายและส่วนโครงสร้างของสมาร์ทโฟนไฮเอนด์ Titanium Alloy มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของน้ำหนักเบาความแข็งแรงสูงและพื้นผิวที่ดีซึ่งช่วยปรับปรุงการออกแบบที่ปรากฏของสมาร์ทโฟนและลดน้ำหนักของร่างกายอย่างมีนัยสำคัญและคาดว่าจะกลายเป็นแนวโน้มของนวัตกรรมวัสดุในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อย่างไรก็ตามโลหะผสมไทเทเนียมนั้นยากต่อการประมวลผลซึ่งเป็นปัญหาสำหรับวิศวกรและช่างเทคนิคเสมอ
ปัญหาการประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียม
1. ความเข้มข้นของอุณหภูมิ: การนำความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่ต่ำมากเพียง 1/7 ของเหล็ก, 1/16 ของอลูมิเนียมและ 1/25 ของทองแดงดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะปล่อยออกมา แต่เข้มข้นในพื้นที่ตัด อุณหภูมิของปลายเครื่องมือสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 1,000 องศานำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็วการแคร็กและการสะสมชิปอายุการใช้งานของเครื่องมือทำให้สั้นลง อุณหภูมิการตัดสูงยังทำลายความสมบูรณ์ของพื้นผิวของส่วนอัลลอยไทเทเนียมลดความแม่นยำทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนและกระตุ้นให้เกิดปรากฏการณ์ที่ทำให้แข็งค่างานซึ่งลดความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าอย่างรุนแรง
2. การเสียรูปแบบยืดหยุ่น: โมดูลัสของความยืดหยุ่นของโลหะผสมไทเทเนียมค่อนข้างต่ำตัวอย่างเช่นโมดูลัสของความยืดหยุ่นของ TC4 นั้นมีเพียง 110GPA ซึ่งต่ำกว่า 210GPA ของเหล็ก 45 และสแตนเลสทั่วไปประมาณ 200GPA เมื่อประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมมันเป็นเรื่องง่ายที่จะผลิตการเสียรูปแบบยืดหยุ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือรูปวงแหวนที่ชัดเจนยิ่งขึ้น ชิ้นส่วนที่มีผนังบางในการประมวลผลการเสียรูปในท้องถิ่นเกินช่วงยืดหยุ่นส่งผลให้เกิดการเสียรูปพลาสติกความแข็งแรงของวัสดุจุดตัดและความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
3. ความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง: ความสัมพันธ์ของโลหะผสมไทเทเนียมเป็นสิ่งที่ดีในกระบวนการเลี้ยวและการขุดเจาะนั้นง่ายต่อการสร้างชิปที่ยาวและต่อเนื่องชิปเหล่านี้จะพันรอบเครื่องมือและขัดขวางการทำงานของมัน เมื่อความลึกของการตัดมีขนาดใหญ่เกินไปมันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้ติดเผาหรือทำลายเครื่องมือ
4. การสั่นสะเทือน: ความยืดหยุ่นของโลหะผสมไทเทเนียมกลายเป็นสาเหตุหลักของการสั่นสะเทือนในระหว่างกระบวนการตัด การสั่นสะเทือนที่เกิดจากการประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมคือ 10 เท่าของเหล็ก เมื่อความร้อนจากการตัดมีความเข้มข้นในส่วนที่ตัดมันจะสร้างชิปขรุขระซึ่งนำไปสู่ความผันผวนในการตัด
การตอบโต้สำหรับการตัดเฉือนที่ยากของโลหะผสมไทเทเนียม
1. การระบายความร้อน: ใช้สารหล่อเย็นเพื่อลดอุณหภูมิการตัดสูง โดยปกติแล้วสารหล่อเย็นน้ำมันที่ไม่ละลายน้ำนั้นเหมาะสำหรับการตัดหนักความเร็วต่ำและสารหล่อเย็นการตัดที่ละลายน้ำได้เหมาะสำหรับการตัดความเร็วสูง นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการตัดอุณหภูมิต่ำเช่นการใช้ไนโตรเจนเหลว (-180 องศา) หรือ CO2 ของเหลว ({-76 องศา) เป็นของเหลวตัดซึ่งสามารถลดอุณหภูมิของเขตตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. เลือกเครื่องมือที่เหมาะสม: การเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลได้อย่างมีนัยสำคัญ การรักษาความคมชัดของขอบตัดสามารถลดแรงตัดได้ เทคโนโลยีการบดที่มีขลุ่ยขัดเงาและเม็ดมีดที่สามารถดัชนีเชิงบวกสูงสามารถช่วยลดแรงดันตัดได้ หากจำเป็นให้ใช้เครื่องมือเคลือบเพื่อลดความเหนียวของโลหะผสมและสลายชิปยาว
3. ฟีดคงที่หรืออัตราการป้อนที่เพิ่มขึ้น: การรักษาฟีดคงที่มีความสำคัญต่อการลดการแข็งตัวของงานให้น้อยที่สุด หากประสิทธิภาพของอุปกรณ์อนุญาตให้ลองเพิ่มอัตราการป้อนเพื่อลดระยะเวลาที่เครื่องมือใช้ในพื้นที่การตัดเฉือนซึ่งจะช่วยลดโอกาสในการสร้างความร้อนและทำงานให้แข็ง
4. ลดความเร็วในการตัด: ใช้ความเร็วในการตัดเหล็ก 1/3 หรือน้อยกว่าสำหรับการตัดเฉือนไทเทเนียมเพื่อควบคุมการปล่อยความร้อน
5. เปลี่ยนเครื่องมือตามกระบวนการ: สำหรับการตัดเฉือนไทเทเนียมในปริมาณสูงที่ต้องการเครื่องมือคาร์ไบด์ สำหรับเครื่องจักรกลคาร์ไบด์ความเร็วสูงมีความเหมาะสมมากกว่า
6. ใช้เครื่องมือเครื่องจักรที่มีความเข้มข้นสูง: เครื่องมือเครื่องจักรที่มีความเข้มข้นสูงมีความสำคัญต่อการตัดเฉือนที่ประสบความสำเร็จของโลหะผสมไทเทเนียม เครื่องกัดไทเทเนียมในอุดมคติจะต้องแข็งตัวด้วยแกนหมุนที่สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วต่ำและแรงบิดสูงเพื่อดูดซับการสั่นสะเทือนและลดการพูดคุยในระหว่างการตัด
7. การทำความสะอาดเป็นประจำ: การทำความสะอาดอุปกรณ์และเครื่องมือการตัดเฉือนเป็นประจำช่วยป้องกันไม่ให้มีการสะสมของเศษซากที่อาจส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์การตัดเฉือน
ผ่านการตอบโต้ข้างต้นความท้าทายของการตัดเฉือนของโลหะผสมไทเทเนียมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค 3C สามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งเสริมการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
