Ti-6Al-4V işlerken çoğu atölye devri düşürüp ilerlemeyi de düşürür. İkincisi hatadır.
Titanyum işleyen bir atölyeye girdiğinizde en sık duyduğunuz cümle şudur: “Devri düşürdük ama takım yine gitti.”
Devri düşürmek doğru. Onunla birlikte ilerlemeyi de düşürmek, takımı öldüren şeyin ta kendisi.
Isı gidecek yer bulamıyor
Sorunun kaynağı malzemenin ısı iletim katsayısı. Ti-6Al-4V için bu değer 7 W/m·K civarındadır. Karşılaştırma yapalım: sıradan bir yapı çeliğinde 50, alüminyumda 200'ün üzerinde.
Bunun anlamı şu: kesme bölgesinde açığa çıkan ısının büyük kısmı ne talaşla gider ne de parçaya dağılır. Kesici ucun burnunda kalır. Karbür 800 °C civarında dayanımını kaybetmeye başlar; titanyum işlerken bu sıcaklığa çıkmak hiç de zor değildir.
Üstüne bir de titanyumun yüksek sıcaklıkta kimyasal olarak aktif hâle gelmesi eklenir. Kesici uçla reaksiyona girer, talaş uca yapışır (BUE), sonra kopup giderken ucun kaplamasını da beraberinde söker.
Neden ilerlemeyi düşürmemek gerekiyor
Kesme hızını düşürdüğünüzde sıcaklık düşer, bu iyi. Ama ilerlemeyi de düşürürseniz talaş inceleşir. İnce talaş, aynı ısıyı taşıyacak kütleye sahip değildir — ısı yine ucun üzerinde kalır.
Daha kötüsü, talaş kalınlığı ucun burun yarıçapının altına indiğinde kesici artık kesmez, malzemeyi ezer. Titanyum ezildiğinde pekleşir. Bir sonraki paso daha sert bir yüzeyle karşılaşır. Bu döngüye girdiğinizde takım ömrü hızla düşer.
Karbür takımlarla kaba işlemede tipik olarak 30-60 m/dk aralığında çalışılır. Kaplamaya, soğutmaya ve tezgahın rijitliğine göre bu aralık kayar; ama 150 m/dk gibi bir sayıyı çelikten alışkanlıkla taşımaya kalkarsanız uç birkaç dakikada biter.
Soğutma sıvısı: nereye ve ne basınçla
Titanyumda dışarıdan hortumla soğutma çoğu zaman işe yaramaz. Talaş perdesi sıvıyı kesme bölgesine sokmaz; sıvı zaten sıcak olan yüzeye ulaşamadan buharlaşır.
İçten soğutmalı takım kullanın. Basınç önemlidir; 20 bar üzerindeki sistemler hem soğutur hem de talaşı kanaldan dışarı atar. Derin cepler ve delik işlemlerinde bu ikinci görev birincisi kadar değerlidir.
Soğutmayı kesip kuru çalışmak titanyumda genellikle kötü fikirdir. Kesintili soğutma ise daha kötüdür: uç ısınıp soğudukça termal çatlak alır.
İnce cidarlı parçalar
Havacılık parçalarının çoğu ince cidarlıdır ve titanyumun elastisite modülü çeliğin yaklaşık yarısıdır. Yani parça, kesme kuvveti altında çelikten daha fazla esner ve takım geçtikten sonra geri gelir.
Sonuç: ölçü tutmaz, yüzeyde tırlama izi kalır, gürültü artar. Buna karşı yapılabilecekler:
- Değişken hatveli (unequal pitch) freze kullanmak — titreşimin kendini beslemesini kırar.
- Radyal kesme derinliğini azaltıp eksenel derinliği artırmak; kesici boyunun tamamını kullanmak.
- Takım çıkıntısını (overhang) kısaltmak. Rijitlik çıkıntının küpüyle düşer, bu yüzden 5 mm bile fark eder.
- Cidarı basamaklı işlemek: yukarıdan aşağı inerken her seferinde altta destek bırakmak.
Takım tutucuyu es geçmeyin
Titanyumda salgının etkisi çelikten daha serttir. Ucun bir dişi diğerinden fazla yük alıyorsa o diş önce gider ve sonra hepsi arkasından gelir. Sıcak geçme veya hidrolik tutucu, standart pense göre belirgin fark yaratır.
Ölçmeden karar vermeyin
Titanyum işleme ayarları katalogdan kopyalanmaz. Aynı geometri, aynı kaplama, farklı tezgahta farklı sonuç verir. Bir referans parça belirleyin, uç başına işlenen parça sayısını yazın, tek seferde tek parametreyi değiştirin.
Beş deneme sonunda elinizde katalogdan çok daha değerli bir tablo olur: kendi tezgahınızın tablosu.