En general, les dificultats en el processament d'aliatges de titani es poden atribuir a les quatre raons bàsiques següents, que funcionen conjuntament per donar lloc a una vida útil curta de l'eina, una baixa eficiència de processament i uns costos elevats:
Dificultat bàsica 1: conductivitat tèrmica baixa - "La calor no es pot dissipar i fa que l'eina es cremi"
Descripció del problema: la conductivitat tèrmica dels aliatges de titani és molt baixa, aproximadament només 1/5 de la de l'acer i 1/16 de la de l'alumini. Això significa que la gran quantitat de calor generada durant el procés de tall no es pot dissipar ràpidament a través dels encenalls o la peça de treball.
Conseqüència directa: fins a un 80% de la calor de tall s'acumula a la vora de tall estreta de l'eina, provocant temperatures locals extremadament elevades a la punta (que poden superar fàcilment els 1000 graus fins i tot a velocitats de tall més baixes). Les altes temperatures suavitzen ràpidament el material de l'eina, provocant un ràpid desgast i estellades. Aquesta és la principal raó que limita l'augment de la velocitat de tall.
Repte bàsic 2: alta reactivitat química i afinitat - "Adhesió de l'eina, material de l'eina per arrencar"
Descripció del problema: el titani és molt reactiu químicament a altes temperatures i reacciona fàcilment amb la majoria dels materials d'eina (especialment el cobalt del carbur cimentat), donant lloc a "afinitat".
Conseqüència directa: això condueix a un "desgast de les vores acumulats-severs" i un "desgast per difusió". El titani fos s'adhereix a la superfície de l'eina com una "cola" i sota el raspallat de les estelles, arrenca el material de l'eina poc a poc. Això limita l'augment de la velocitat de tall i provoca una fallada anormal de l'eina.
Repte bàsic 3: alta resistència mentre es manté una alta-resistencia a la temperatura - "Dur i resistent, amb forces de tall enormes"
Descripció del problema: els aliatges de titani tenen una relació de resistència-a-pes molt alta. El més important és que conserven una resistència i una duresa molt elevades a temperatures elevades (és a dir, tenen una bona "resistència a la temperatura-alta" o "resistència tèrmica"). En mecanitzar acer normal, la calor generada a la zona de tall suavitza el material, facilitant el tall; tanmateix, els aliatges de titani es mantenen "resistents" fins i tot a altes temperatures.
Conseqüència directa: Es requereixen forces de tall molt elevades, la qual cosa exigeix que la pròpia eina de tall tingui una resistència i una tenacitat extremadament elevades, en cas contrari es poden produir estelles o trencaments. Les enormes forces de tall també exigeixen la potència de la màquina-eina i la rigidesa del sistema de procés.
Dificultat bàsica 4: mòdul elàstic baix - "Deflexió de l'eina, vibració, difícil d'assegurar la precisió del mecanitzat"
Descripció del problema: els aliatges de titani tenen un mòdul elàstic relativament baix, és a dir, són "més suaus" i menys rígids.
Conseqüències directes: Deflexió de l'eina: sota les forces de tall, la peça (especialment les peces de paret -prima) és propensa a deformar-se elàsticament, i es recupera després del mecanitzat, fent que la profunditat de tall real sigui inferior al valor establert, cosa que afecta la precisió del mecanitzat i l'estabilitat dimensional. tensions alternades, que condueixen a un trencament prematur.
Augment del desgast del flanc: la superfície mecanitzada produeix una forta fricció amb el flanc de l'eina a causa de la recuperació elàstica, accelerant el desgast del flanc.
