TC21チタン合金加工プロセスの分析

TC21 チタン合金は、その優れた強度、耐高温性、良好な耐腐食性により、航空宇宙、海洋工学、医療機器、高級スポーツ機器に欠かせない「スター」材料となっています。この記事では、TC21 チタン合金の加工プロセスを深く分析し、この精密製造の芸術にご案内します。

I. 加工前の準備

1. 材料の選択：TC21 チタン合金棒または板は加工原料として使用され、その化学組成と物理的特性は標準要件を満たしている必要があります。

2. 工具の準備：加工要件に応じて、適切な工作機械、工具、固定具などを選択します。TC21 チタン合金の場合、加工効率と工具寿命を確保するために、超硬工具またはダイヤモンド工具を使用することをお勧めします。

3. 工程計画：部品の図面と加工要件に従って、切断、旋削、穴あけ、フライス加工、研削などの工程を含む詳細な加工ルートを策定します。

 

II. 主な加工技術

1. 切断

方法：工作機械またはチタン合金専用切断機を使用して切断します。

注意: 過熱や材料の変形や割れを防ぐために、切断速度と冷却水の流れを制御します。

2. 回転
方法: 旋削には超硬工具を使用し、工具を鋭利な状態に保ってください。
パラメータ制御: 加工速度と切削深さを制御して、過剰切削や過熱を回避します。
効果：加工面の滑らかさと精度を確保します。

3. 掘削
方法：穴あけには高速ドリルビットを使用します。
注意事項: チタン合金の熱衝撃割れを防ぐために、掘削速度と冷却剤の流量と品質を確保してください。

4. フライス加工
方法: フライス加工には高速工具を使用します。
パラメータ制御: フライス加工速度と切削深さを制御して、工具を鋭く滑らかに保ちます。
効果：加工効率と表面品質が向上します。

5. 研削
方法: 研削には研削ホイールと研磨剤を使用します。
目的: 加工面の滑らかさと精度をさらに向上させます。

6. 特殊加工
ワイヤーカット：複雑な形状のチタン合金部品には、電気パルスワイヤーカット機を使用して加工します。
レーザー切断：特に薄板材料の精密加工にはレーザー切断機を使用します。
EDM: EDM を使用した精密加工により、高精度の小型部品を製造できます。

 

III. 熱処理と後処理

1. 熱処理: TC21 チタン合金は、機械特性と微細構造を改善するために、機械加工中に熱処理が必要になる場合があります。一般的な熱処理プロセスには、溶体化処理と時効処理があります。

2. 後処理：部品の表面品質と外観を確保するための洗浄、バリ取り、塗装などのプロセスが含まれます。

 

IV. 加工時の注意事項

1. 温度管理: 加工中は、過熱による材料の性能低下や変形を防ぐために、温度を厳密に管理する必要があります。

2. 切削パラメータの最適化：切削速度、切削深さ、送り速度などのパラメータを適切に選択して、加工効率と加工品質を向上させます。

3. 工具管理: 加工精度と表面品質を確保するために、工具の摩耗を定期的にチェックし、摩耗が激しい工具は適時に交換します。

4. 安全保護：切削中に切断飛沫による人身事故を防ぐために、保護メガネや保護服を着用するなど、必要な安全保護措置を講じる必要があります。

 

まとめると、TC21チタン合金の加工技術には、加工前の準備、主な加工技術、熱処理と後処理、加工中の注意事項など、多くの側面が含まれます。これらの技術とパラメータを合理的に選択して制御することで、TC21チタン合金部品の加工品質と性能が設計要件を満たすことを保証できます。