Materiaali tiedot

Materiaali ryhmä - Titaani and Ti seokset

Titaani-pohjaiset seokset:

Johtuen materiaalin hyvästä paino/lujuus suhteesta ja erinomaisesta korroosiokestävyydestä, titaaniseoksia käytetään edistyneissä lentokoneteollisuuden osissa. Titaaniseokset, joissa on 86-99.5% Ti ja 5-8% Al, ovat immuuneja lähes kaikille ulkopuolisille elementeille joita ne joutuvat lentokoneteollisuudessa kohtaamaan.
Tänä päivänä titaania käytetään laajalti sekä siviili- että sotilaspuolella ja myös jossain määrin avaruusteknologiassa. Lentokoneteollisuudessa yleisimmät käyttökohteet ovat laskeutumistelineet ja niiden tukirakenteet, siiven rakenteet ja siivekkeiden osat, sekä lattiarakenteet ja istuinkiskot.
Yksi yleinen titaanin käyttökohde on suihkumoottorit joista titaaniosat muodostavat 25-30% kokonaispainosta. Näiden moottorien tehokkuus saavutetaan käyttämällä titaaniseoksia mm. turbiinin ja kompressorien siivissä, roottoreissa, keskiöissä ja levyissä sekä johdesiivissä. Vaikka kustannukset ovat suuremmat kuin kilpailevilla meteriaaleilla, nimellisesti alumiiniseoksilla ja teräksillä, uskotaan titaanin kysynnän kasvavan lähivuosina 40-50%. Titaanin ominaisuudet ja keveys antavat lentoteollisuudelle mahdollisuuden suunnitella koneita jotka voivat lentää korkeammalla ja kovempaa sekä kestävät äärimmäisiä olosuhteita.

Haasteet koneistuksessa:

Titaania on perinteisesti pidetty haastavana koneistettavana.
Haasteen aiheuttavat metallin fyysiset, kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet.
Materiaalin korkea lämmönsietokyky yhdessä matalan lämmönjohtavuuden kanssa vaikeuttaa lämmön siirtämistä pois työkalusta. Tämä aiheutta voimakasta työkalun kulumista ja rasittumista. Titaani seokset säilyttävät lujuutensa korkeissakin lämpötiloissa joka johtaa työkalun plastiseen muodonmuutokseen ja lyhentää sen kestoikää. Koneistettaessa, titaanin kemiallinen koostumus aiheuttaa lastujen hitsautumisen työkappaleeseen jonka vuoksi muodostuu irtosärmää ja lastunmuodostus vaikeutuu. ISCARin uusimmat työkalut ovat mahdollistaneet näiden seosten koneistuksen huomattavasti aikaisempaa paremmin.
Viimeisten vuosien aikana, ISCAR on investoinut huomattavasti T&TK:seen löytääkseen ratkaisuja superseosten koneistukseen. Kehittyneet työkalut yhdessä ainutlaatuisten pinnotteiden kanssa ovat tehneet ISCARista johtavan valmistajan titaani-pohjaisten materiaalien koneistuksessa.
Kun titaani-pohjaisia seoksia koneistetaan käyttäen normaalia nestepainetta, on suositeltava leikkuunopeus n. 60-70 m/min. Käytettäessä korkeapaine jäähdytystä voidaan leikkuunopeutta nostaa 100-150% ja parantaa sen myötä huomattavasti tuottavuutta.