純鈦與鈦合金金屬，多應用於醫療與航太工業，其金屬屬性屬於難切削材。
切削過程中，切屑不容易移除，且易黏著於刀具之刃口，如圖示＜一＞，
容易造成二次切削，使得刀具壽命降低，加工效率不彰，甚至會使刀具折斷。


圖示＜一＞切削鈦合金切屑沾黏於刀具照片


DHF秉著專業的精神，投入研發，創新刀法，改善塗層，增加刀具製程，當然研發的過程相當艱辛，
但也一一克服，2009年鈦好切系列產品終於上市，我們也將這過程的照片，以下提供做探討:
a: 當刀具的溝槽設計不當，導致無法斷屑，容易造成長條擠壓狀的切屑。如圖示＜二＞
b: 當刀具的幾何圖形設計理想，所產生的切屑成片狀，表示刀具切削能力好，相對刀具壽命佳。
如圖示＜三＞


圖示＜二＞不理想刀具切屑形狀                                        圖示＜三＞理想刀具切屑形狀


一般傳統概念，切削鈦的Vc值只可達40~60m/min，DHF打破傳統、提高加工效率、增加刀具壽命，
經我們研發應用測試下，我們的鈦好切系列產品Vc值可達100~150m/min左右，
倘若在加工排屑良好的情況下，切深(Aa)及切寬(Ap)有0.8D的加工能力，
我們的鈦好切系列刀具產品種類齊全，
針對銑削溝槽、側銑、面銑、螺旋下刀銑削，都有不同的刀具設計及選項。
以下針對DHF 鈦好切系列產品做舉例介紹:
A. UTW
    1: 特殊波浪刀法設計，Vc值可達120-150m/min；
    2: 高轉速’大切深’大進給’ 屬於粗銑刀具；
    3: 溝銑與側銑Aa(切深)與Ap(切寬)有0.5D~0.8D之切削能力。
B. UTH / UTHR
     1: 屬於粗、精銑刀具；
     2: 高螺旋角R溝設計Vc值可達130m/min；
     3: Aa(切深)與Ap(切寬)有0.5D~0.8D之切削能力。
     4: 精銑時’表面光潔度佳
C. UTJ
     1: 屬於粗、精銑兩用刀具；
     2: 特殊溝槽斷屑點設計，排屑性良好；
     3: 適合側銑、3D銑。
D. WWB
     1: 屬於粗銑刀具；
     2: 適合鈦’鈦合金毛胚加工＜圖示四＞；
     3: 溝銑與側銑Aa(切深)與Ap(切寬)有0.5D~0.8D之切削能力。
相對的，要切削鈦系列金屬，一定必先了解其金屬特性與注意事項，我們將經驗值分享於讀者。

鈦合金特點：鈦金屬的密度較小，為4.5g/cm3，僅為鐵的60%，通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬，相對的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。
        
世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對鈦合金材料進行研究開發，並且得到了實際應用。鈦是二十世紀五十年代發展起來的一種重要的結構金屬，
鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域，尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫球桿頭的製造。

美國1954年研製成功的Ti(鈦)-6Al（鋁）-4V（礬）合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、
耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水準。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。

鈦合金的硬度大於HB350時切削加工會特別困難，小於HB300時則容易出現黏刀現象，也不易切削。
鈦合金對刀具材料的化學親和性強，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產生黏結磨損如＜圖示一＞。

鈦合金的導熱係數很小(相當於S45C的1/5～1/7)，切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，
主要集中在切削區和切削刃附近的較小範圍內，切削時所產生溫度很高。

鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。
冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時的一個很重要特點。

毛胚經過衝壓、鍛造、熱軋等方法加工後，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序如＜圖示四＞。
(選擇鈦好切系列的WWB產品，此加工難題，將能迎刃而解)


＜圖示四＞鈦合金毛胚照片


綜合以上論點，加工鈦及鈦合金需注意以下重點 :
A.   選擇適合的刀具。
B.   使用高壓水溶性切削液＜圖示五＞。
C.   使用正確的切削數據。
D.   程式(CAM)撰寫(下刀方式)亦相當重要。


＜圖示五＞ 高壓水溶性切削液範例

了解產品的特色，及正確的選擇與使用，才能將刀具加工能力發揮到極致!


DHF應用技術中心編製