Kaiken kaikkiaan titaaniseosten käsittelyn vaikeudet johtuvat seuraavista neljästä keskeisestä syystä, jotka yhdessä johtavat lyhyeen työkalun käyttöikään, alhaiseen käsittelytehokkuuteen ja korkeisiin kustannuksiin:
Ydinvaikeusaste 1: Huono lämmönjohtavuus - 'Lämpö ei voi haihtua, jolloin työkalu palaa loppuun'
Ongelman kuvaus: Titaaniseosten lämmönjohtavuus on erittäin alhainen, noin 1/5 teräksen ja 1/16 alumiinin lämmönjohtavuus. Tämä tarkoittaa, että leikkausprosessin aikana syntyvää suurta lämpöä ei voida nopeasti hajauttaa lastujen tai työkappaleen läpi.
Suora seuraus: Jopa 80 % leikkauslämmöstä kerääntyy työkalun kapeaan leikkuureunaan, mikä aiheuttaa erittäin korkeita paikallisia lämpötiloja kärjessä (joka voi helposti ylittää 1000 astetta jopa pienemmillä leikkausnopeuksilla). Korkeat lämpötilat pehmentävät työkalun materiaalia nopeasti, mikä johtaa nopeaan kulumiseen ja lohkeamiseen. Tämä on tärkein syy leikkausnopeuden kasvun rajoittamiseen.
Ydinhaaste 2: Korkea kemiallinen reaktiivisuus ja affiniteetti - 'Työkalun tarttuvuus, työkalun repeytysmateriaali'
Ongelman kuvaus: Titaani on kemiallisesti erittäin reaktiivista korkeissa lämpötiloissa ja reagoi helposti useimpien työkalumateriaalien kanssa (erityisesti sementoidussa kovametallissa olevan koboltin kanssa), mikä johtaa "affiniteettiin".
Suorat seuraukset: Tämä johtaa vakavaan "rakennettu{0}}reunan kulumiseen" ja "diffuusiokulumiseen". Sula titaani tarttuu työkalun pintaan "liimana" ja repeää lastujen harjauksen alla työkalun materiaalia pala kerrallaan. Tämä rajoittaa leikkausnopeuden kasvua ja aiheuttaa epänormaalin työkaluvian.
Ydinhaaste 3: Suuri lujuus säilyttäen samalla korkean-lämpötilojen lujuuden - "Kova ja sitkeä, valtavilla leikkausvoimilla"
Ongelman kuvaus: Titaaniseoksilla on erittäin korkea lujuus{0}}painosuhde-. Vielä tärkeämpää on, että ne säilyttävät erittäin korkean lujuuden ja kovuuden korkeissa lämpötiloissa (eli niillä on hyvä "korkean{5}}lämpötilalujuus" tai "lämpölujuus"). Tavallisen teräksen työstyksessä leikkausvyöhykkeellä syntyvä lämpö pehmentää materiaalia, mikä helpottaa leikkaamista; titaaniseokset pysyvät kuitenkin "vakaina" jopa korkeissa lämpötiloissa.
Suora seuraus: Vaaditaan erittäin suuria leikkausvoimia, mikä edellyttää, että itse leikkuutyökalulla on oltava erittäin suuri lujuus ja sitkeys, muuten voi tapahtua halkeamia tai murtumia. Valtavat leikkausvoimat asettavat korkeat vaatimukset myös työstökoneen teholle ja prosessijärjestelmän jäykkyydelle.
Ydinvaikeusaste 4: Matala kimmomoduuli - 'Työkalun taipuma, tärinä, vaikea varmistaa koneistustarkkuutta'
Ongelman kuvaus: Titaaniseoksilla on suhteellisen alhainen kimmokerroin, mikä tarkoittaa, että ne ovat "pehmeämpiä" ja vähemmän jäykkiä.
Suorat seuraukset: Työkalun taipuma: Leikkausvoimien vaikutuksesta työkappale (erityisesti ohuet{0}}seinämäiset osat) on altis elastiselle muodonmuutokselle ja se ponnahtaa takaisin koneistuksen jälkeen, jolloin todellinen leikkaussyvyys on asetettua arvoa pienempi, mikä vaikuttaa koneistuksen tarkkuuteen ja mittojen vakauteen. Tärinä ja tärinä: Ne vaikuttavat helposti leikkauspinnan laatuun, mutta eivät aiheuta vain tärinää, jotka eivät aiheuta vain leikkauspinnan laatua. johtaa ennenaikaiseen hakeutumiseen.
Lisääntynyt kylkien kuluminen: Työstetty pinta tuottaa voimakasta kitkaa työkalun kylkeen elastisen palautumisen ansiosta, mikä kiihdyttää kylkien kulumista.
