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MFG 70 화학적 반응도 높은 티타늄 티타늄 합금의 가공은 내열합금 소재 가공만큼 어렵다. 소재 중량의 최대 90%까지 절삭량이 요구되는 경우가 빈번하지만 낮은 절삭 속도 에서도 공구 수명이 빨리 다할 만큼 가공성이 떨어져 생산성이나 가 공 비용 측면에서 문제가 많은 것이 사실이다. 티타늄 합금의 높은 화학적 반응도는 가공성을 떨어뜨리는 주요인이 다. 화학 반응 때문에 칩이 툴에 용접되면서 크레이터 마모와 조기 공 구 파손을 야기한다. 소재의 낮은 열전도율은 가공 중 발생한 열을 공 구 인선에 잔류시켜 팁 부분에 높은 열을 생성하고 과도한 공구 변형 과 마모를 일으키는 원인이 된다. 가공경화성이 높아 열은 물론 높은 가공 부하까지 발생하여 노치 마모를 일으키기도 한다. 또, 티타늄 가 공 시 칩과 공구가 접촉되는 면적이 상대적으로 작기 때문에 높은 절 삭 부하와 고온으로 큰 응력 집중이 발생할 수 있는데, 이 역시도 공구 조기 파손의 원인이 된다. 낮은 탄성계수는 더 큰 스프링백(탄성회복) 과 얇은 벽 구조의 편향을 일으켜 공구의 진동, 채터링으로 인한 표면 품질 저하를 초래한다. 일반적으로 알파(α) 티타늄 합금(Ti5Al2.5Sn, Ti8Al1Mo1V 등)은 알 파-베타(α-β) 합금(Ti6Al4V)과 비교해 인장강도와 절삭 부하가 낮고, 베타(β)합금(Ti10V2Fe3Al)과 비교해서도 절삭 부하가 적게 걸린다. 티타늄 합금 가공 시에는 쿨런트 사용이 매우 중요한데, 적절한 농도 를 지닌 쿨런트를 충분한 양으로 적용하는 것은 공구 팁 부분의 열 축 적과 빠른 마모를 최소화하는 데 도움이 된다. 포지티브 여유각의 샤 프한 공구는 절삭 부하와 열 발생을 줄여 부품 변형을 방지한다. 오른쪽 표는 티타늄 합금 가공 시 발생할 수 있는 다양한 문제들과 문 제 해결법이다. 문제 솔루션 노치 마모 구성인선을 방지한다. 툴 리드각을 키운다. 절삭 속도는 유지하고 이송을 줄인다. 인서트 체결을 확실히 한다. 쿨런트 농도를 높인다. 이전 가공에서 생긴 가공경화층보다 더 큰 절입 깊이를 사용한다.(0.12mm 이상) 경도가 가장 강한 인서트 형상을 사용한다. 절입 깊이를 다양하게 하기 위한 ramp를 프로그램한다. 구성인선 샤프한 형상 또는 살짝 호닝된 절삭 인선을 사용거나, 연마 인서트를 사용하고 인덱싱을 자주 한다. 절삭 속도와 이송을 모두 높인다. 쿨런트 농도를 높인다. 피삭재 표면 찢김 현상 이송을 높이고 속도를 낮춘다. 포지티브 경사각의 샤프한 PVD 코팅 재종을 사용한다. 절삭 속도를 높인다. 쿨런트 농도를 높인다. 피삭재 글레이징 절입 깊이를 증가시킨다. 노즈 R 크기를 줄인다. 인선을 샤프하게 유지시키기 위해 인서트를 인덱싱한다. 절대 공구를 드웰(dwell) 상태로 두지 않는다. ⓒ 2 0 0 9 b y A l c h e m i s t - h p 티타늄은 높은 화학적 반응도와 가공 경화성 때문에 가공이 어려운 소재다. 내부 쿨런트 채널을 적용한 Beyond Blast