कुल मिलाकर, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण में कठिनाइयों को निम्नलिखित चार मुख्य कारणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो एक साथ काम करते हैं जिसके परिणामस्वरूप कम उपकरण जीवन, कम प्रसंस्करण दक्षता और उच्च लागत होती है:
मुख्य कठिनाई 1: ख़राब तापीय चालकता - 'गर्मी समाप्त नहीं हो पाती, जिससे उपकरण जल जाता है'
समस्या विवरण: टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तापीय चालकता बहुत कम है, स्टील की लगभग केवल 1/5 और एल्यूमीनियम की 1/16। इसका मतलब यह है कि काटने की प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न बड़ी मात्रा में गर्मी को चिप्स या वर्कपीस के माध्यम से जल्दी से नष्ट नहीं किया जा सकता है।
प्रत्यक्ष परिणाम: काटने की गर्मी का 80% तक उपकरण के संकीर्ण काटने वाले किनारे पर जमा होता है, जिससे टिप पर अत्यधिक उच्च स्थानीय तापमान होता है (जो कम काटने की गति पर भी आसानी से 1000 डिग्री से अधिक हो सकता है)। उच्च तापमान उपकरण सामग्री को तेजी से नरम कर देता है, जिससे तेजी से घिसाव होता है और छिल जाता है। यह काटने की गति में वृद्धि को सीमित करने का मुख्य कारण है।
मुख्य चुनौती 2: उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता और एफ़िनिटी - 'उपकरण आसंजन, उपकरण सामग्री को फाड़ना'
समस्या विवरण: टाइटेनियम उच्च तापमान पर रासायनिक रूप से अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और अधिकांश उपकरण सामग्री (विशेष रूप से सीमेंटेड कार्बाइड में कोबाल्ट) के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप 'आत्मीयता' होती है।
प्रत्यक्ष परिणाम: इससे गंभीर 'निर्मित -अप एज वियर' और 'डिफ्यूजन वियर' होता है। पिघला हुआ टाइटेनियम 'गोंद' की तरह उपकरण की सतह पर चिपक जाता है, और चिप्स की ब्रशिंग के तहत, यह उपकरण सामग्री को थोड़ा-थोड़ा करके फाड़ देता है। यह काटने की गति में वृद्धि को सीमित करता है और असामान्य उपकरण विफलता का कारण बनता है।
मुख्य चुनौती 3: उच्च तापमान शक्ति बनाए रखते हुए उच्च शक्ति - "कठिन और कठिन, भारी काटने वाली ताकतों के साथ"
समस्या विवरण: टाइटेनियम मिश्र धातुओं का वजन अनुपात बहुत अधिक होता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे ऊंचे तापमान पर भी बहुत अधिक ताकत और कठोरता बनाए रखते हैं (यानी, उनके पास अच्छी "उच्च तापमान शक्ति" या "थर्मल ताकत" होती है)। साधारण स्टील की मशीनिंग करते समय, काटने वाले क्षेत्र में उत्पन्न गर्मी सामग्री को नरम कर देती है, जिससे काटना आसान हो जाता है; हालाँकि, टाइटेनियम मिश्र धातुएँ उच्च तापमान पर भी "मजबूत" रहती हैं।
प्रत्यक्ष परिणाम: बहुत अधिक काटने वाली ताकतों की आवश्यकता होती है, जिसके लिए यह मांग की जाती है कि काटने वाले उपकरण में अत्यधिक ताकत और कठोरता होनी चाहिए, अन्यथा छिलने या टूटने की संभावना हो सकती है। भारी काटने वाली ताकतें मशीन टूल की शक्ति और प्रक्रिया प्रणाली की कठोरता पर भी उच्च मांग रखती हैं।
मुख्य कठिनाई 4: कम लोचदार मापांक - 'उपकरण विक्षेपण, कंपन, मशीनिंग सटीकता सुनिश्चित करना कठिन'
समस्या विवरण: टाइटेनियम मिश्र धातुओं में अपेक्षाकृत कम लोचदार मापांक होता है, जिसका अर्थ है कि वे 'नरम' और कम कठोर होते हैं।
प्रत्यक्ष परिणाम: उपकरण विक्षेपण: काटने की ताकतों के तहत, वर्कपीस (विशेष रूप से पतले - दीवारों वाले हिस्से) में लोचदार विरूपण होने का खतरा होता है, और यह मशीनिंग के बाद वापस आ जाता है, जिससे वास्तविक काटने की गहराई निर्धारित मूल्य से कम हो जाती है, जो मशीनिंग सटीकता और आयामी स्थिरता को प्रभावित करती है। कंपन और बकबक: वे आसानी से काटने के कंपन को प्रेरित करते हैं, जो न केवल सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं, बल्कि उपकरण को वैकल्पिक तनाव के अधीन भी करते हैं, जिससे समय से पहले टुकड़े हो जाते हैं।
फ्लैंक घिसाव में वृद्धि: मशीनी सतह इलास्टिक रिकवरी के कारण उपकरण के फ्लैंक के साथ मजबूत घर्षण पैदा करती है, जिससे फ्लैंक घिसाव में तेजी आती है।
