TI5553 Titaniumplattenmaterial Verarbeitungsbedingungen für Luft- und Raumfahrt- und medizinische Anwendungen

Die Verarbeitung von TI55553 -Titanplattenmaterial erfordert eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit bei mittleren Verarbeitungsbedingungen um ca. 50%. Während des Schlitzmahlens ist die Geschwindigkeitsverringerung signifikant, während es beim Seitenmahlen weniger ist. In großem Maßstab müssen indexierbare Einsätze verwendet werden, insbesondere bei der Behandlung großer Werkstücke oder Anwendungen mit hohen Metallentfernungsraten. In den letzten Jahren hat die Entwicklung indexierbarer Werkzeuge eng mit der von soliden Carbid-Tools zusammengefasst, wobei der Schwerpunkt auf der Bearbeitung von schwer zu machenden Materialien einschließlich Titanlegierungen liegt.

Indexbare Tools für Titanlegierungen

Walters charakteristisches Produkt zur Bearbeitung schwieriger Materialien ist das PVD-Aluminiumoxid-beschichtete Tiger.TEC-Material (PVD-Tiger). Andere Materialien wie WSM35 mit hohen Verschleißbeschichtungen und WSP45 wurden ebenfalls auf den Markt gebracht. Das G77-Groove-Design, das gleichzeitig mit PVD-Tiger entwickelt wurde, eignet sich auch für Titanlegierungsanwendungen. Dieses Groove-Design verfügt über einen 20-Grad-Rechenwinkel und einen einzigartigen Mikrogroove, der PVD-Beschichtung, hochpositive Geometrie und Spezialkantenvorbereitungen kombiniert.

Erhöhte Nachfrage in Luft- und Raumfahrt- und medizinischen Bereichen

Feedback von Flugzeugherstellern zeigt, dass die Verwendung von Titanlegierkomponenten mehr als verdoppelt hat. Mit zunehmender Nachfrage nach Titanlegierwerkstücken werden Materialien wie TI6Al4V und der aufkommende TI5553 (Ti-5Al-5MO-5V-3CR) immer wichtiger. Die einzigartigen Eigenschaften von Titanlegierungen stellen bedeutende Herausforderungen für das Schneiden von Werkzeugen und deren Anwendungen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt- und Medizinindustrie, in denen Komponenten häufig dünne Wände und komplexe Formen aufweisen.

Faktoren, die die Lebensdauer beeinflussen

Drei Faktoren beeinflussen die Lebensdauer bei der Bearbeitung von Titanlegierungen stark: sehr niedrige thermische Leitfähigkeit (TI6AL4V = 7,56 W/mK; Stahl CK45 = 51,9 W/mK), relativ niedriger Elastizitätsmodul (Ti6al4v = 110 kn/mm²; Stahl CK45 = 210 kNK -KNK45 = 210 kNK. /mm²) und unterschiedliche gummiartige Eigenschaften. Das beim Schneiden erzeugte Wärme konzentriert sich eher auf die Schneide, als von Chips weggetragen zu werden, was die Verwendung von Kühlflüssigkeiten erfordert. Eine niedrigere Materialelastizität erhöht die Tendenz zur Vibration und zur Bildung von Bauteilen, was eine signifikante Verringerung der Schnittgeschwindigkeit erfordert.

Herausforderungen mit neuem TI55553 -Material

Die Entstehung neuer Materialien wie TI5553 verschärft die Bearbeitungsschwierigkeiten. Ti6al4V ist eine ausgewogene Alpha-Beta-Legierung mit einer Mikrostruktur, die sowohl hexagonale Alpha als auch körperzentrierte Kubik-Beta-Phasen umfasst. Im Gegensatz dazu liegt TI5553 näher an einer Beta-Phasen-Legierung mit höherem Wärmewiderstand und größerer Bearbeitungschwierigkeiten, wobei eine Zugfestigkeit von etwa 900 n/mm² groß ist.

Josef Giessler, der Entwicklungsleiter von Walters Entwicklung von Tools, betont die Notwendigkeit optimierter Werkzeuglösungen für die professionelle Bearbeitung von Titanlegierungen. Solid Carbid-Werkzeuge werden typischerweise für Durchmesser bei 20 bis 25 mm verwendet, um die Vibration und die Bildung von Bauteilen zu verringern. Polierte Rechenaussichten, Alcrn -Beschichtungen und interne Kühlung verbessern die Bearbeitungsqualität und -Effizienz erheblich.

In einem Projekt mit Airbus verdoppelte das TI40 -Werkzeug die Bearbeitungslebensdauer eines Ti6al4V -Werkstücks und erreichte ein maximales Schneidvolumen von 80 cm³/min (VC = 25 m/min). Die neue Generation von festen Carbidwerkzeugen setzte einen Benchmark mit Schneidvolumina von 160 bis 200 cm³/min (VC = 50-60 m/min) für einen Durchmesser von 25 mm. Die Experten von Walter testeten TI5553 weiter, um festzustellen, wie Tools für die neue Generation mit komplexeren Bearbeitungsherausforderungen und mit einer materiellen Zugfestigkeit von 1400 n/mm² und der 430er-Härte von Brinell umgehen.

Abschluss

Da die Nachfrage nach Titanlegierkomponenten in Luft- und Raumfahrt- und medizinischen Anwendungen wächst, entwickeln sich die Herausforderungen für das Schneiden von Werkzeugen und Bearbeitungstechniken weiter. Die TI5553-Legierung mit seinen überlegenen Eigenschaften verlangt erweiterte Tool-Lösungen, um den strengen Anforderungen an Hochleistungs- und Präzisionsbearbeitungsanwendungen zu erfüllen.

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