5. stigs títanblendi, einnig þekkt sem Ti-6Al-4V, er almennt viðurkennt sem efni sem erfitt er að véla samanborið við hefðbundið kolefnisstál, ryðfrítt stál og álblöndur. Þó að hægt sé að skera það, mala, bora og snúa með réttum verkfærum og breytum, leiða einstakir eðlisfræðilegir og vélrænir eiginleikar þess til tiltölulega lítillar vinnsluskilvirkni, mikils slits á verkfærum og ströngum kröfum um vinnsluskilyrði. Hér að neðan er ítarleg greining á vélhæfni þess og helstu áskorunum við klippingu.
Helsti erfiðleikinn við vinnslu Ti‑6Al‑4V stafar af lítilli hitaleiðni.
Títan málmblöndur leiða hita mjög illa. Við vinnslu er ekki hægt að dreifa megninu af hitanum sem myndast hratt út í vinnustykkið eða andrúmsloftið heldur einbeitir hann sér að fremstu brún verkfærisins. Þessi staðbundi hái hiti mýkir eða skemmir efnið hratt, sem veldur miklu sliti, viðloðun eða jafnvel bilun í verkfærum. Þess vegna verður að halda skurðarhraðanum mun lægri en þeim sem notaður er fyrir stál, venjulega á bilinu 30–80 m/mín fyrir beygjur og lægri fyrir borun og fræsun.
Önnur áskorun er hár styrkur þess við hækkað hitastig. Ti-6Al-4V heldur umtalsverðum styrk og hörku jafnvel við háan hita sem myndast við klippingu.
Þetta þýðir að efnið þolir aflögun og aðskilnað í gegnum skurðarferlið og leggur mikið vélrænt álag á brún verkfæra. Sambland af háum hita og mikilli streitu flýtir fyrir sliti á verkfærum, sem er eitt af mest áberandi vandamálum í framleiðslu.
Ti‑6Al‑4V sýnir einnig sterka viðloðun og tilhneigingu til að mynda uppbyggða brún (BUE). Við skurðinn dreifast títan frumeindir auðveldlega og tengjast verkfærum, sérstaklega karbítverkfærum.
Þetta veldur því að efni vinnustykkisins soðist á skurðbrúnina og myndar uppbyggða brún. Þegar BUE brotnar af, tekur það burt verkfæraagnir, sem leiðir til hraðs slits á hliðum og lélegrar yfirborðsáferðar. Þetta mál er sérstaklega augljóst við lágan skurðhraða og ófullnægjandi kælingu.
Að auki hafa títan málmblöndur lágan teygjustuðul, sem þýðir að efnið hefur tilhneigingu til að springa aftur undir skurðþrýstingi.Þunnveggir hlutar eða mjóir hlutar eru viðkvæmir fyrir titringi, sveigju og víddarskekkjum. Þessi afturfjöðrandi áhrif eykur einnig núning milli vinnustykkisins og verkfærahliðarinnar, versnar slit á verkfærum og ójöfnur yfirborðs. Þess vegna eru stífar vélar, sterk festing og viðeigandi verkfærabrautir nauðsynlegar.
Hins vegar, með bjartsýni vinnsluaðferða, er hægt að vinna Ti-6Al-4V með viðunandi skilvirkni og gæðum.
Lykillausnir fela í sér: að nota sementað karbíðverkfæri með fínkornum og miklum hitastöðugleika; beita ríkulegri háþrýstikælingu til að lækka hitastig; að taka upp hóflegan skurðhraða, mikinn straumhraða og miðlungs skurðardýpt; viðhalda skörpum verkfærum; og bæta stífni kerfisins til að lágmarka titring.
Í stuttu máli má segja að vinnsluhæfni 5. stigs títanblendi er léleg til í meðallagi.Það er ekki ómögulegt að vinna, en ferlið einkennist af lágum skurðarhraða, miklu sliti á verkfærum, mikilli hitastyrk og næmi fyrir titringi. Með réttum breytum, stífum búnaði, skilvirkri kælingu og réttum verkfærum er hægt að ná stöðugri og nákvæmri vinnslu. Vegna þessara erfiðleika krefst vinnsla Ti-6Al-4V venjulega sérhæfðrar vinnslureynslu og hærri framleiðslukostnaðar samanborið við venjulega málma.
