Zakaj rezkanje titana zahteva posebne geometrije karbidnih ploščic – znanost o materialih, ki stoji za izbiro rezalnega roba

Ko sem začel delati v letalski in vesoljski precizni obdelavi, nas je prvo delo s titanom, ki sem se ga dotaknil, skoraj preseglo dovoljeno količino odpadkov za četrtletje. Izvajali smo 5-osno čiščenje žepov na nosilcu Ti-6Al-4V iz vesoljske industrije in v štiridesetih minutah rezanja so se tri ploščice katastrofalno zlomile – ne obrabljene, ampak zlomile, z vidnim odkruškom in zrušitvijo roba. Določili smo ploščico iz karbidne trdine, za katero smo mislili, da je visokokakovostna. Nismo pa razumeli, da se obdelava titana bistveno razlikuje od obdelave jekla in da so pravila, ki urejajo izbiro ploščic v enem materialu, za drugega popolnoma napačna.

Naj pojasnim znanost o materialih, ker menim, da je to manjkajoča osnova za večino odločitev o izbiri karbidnih ploščic, ki jih vidim v letalskih delavnicah. Titanove zlitine – zlasti Ti-6Al-4V, ki prevladuje v letalskih konstrukcijskih komponentah – imajo tri obdelovalne lastnosti, ki jih ni mogoče primerjati z nobeno drugo pogosto obdelano kovino. Prvič, titan ima izjemno nizko toplotno prevodnost: približno 6,7 W/m·K za Ti-6Al-4V v primerjavi s približno 45 W/m·K za jeklo 4130.To pomeni, da se toplota, ki nastane na rezalnem robu, ne more razpršiti skozi obdelovanec. Pri jeklu obdelovanec odnese približno 50 % rezalne toplote. Pri titanu temperatura rezalnega območja naraste, ker toplota nima kam oditi.

Ker toplota ostane na rezalnem robu in se ne razprši v obdelovanec, lahko temperatura rezalnega območja preseže prag, pri katerem titan postane kemično reaktiven z volframovim karbidom.Pri temperaturah nad približno 500 °C atomi titana difundirajo v kristalno strukturo karbida, kar povzroča tako imenovano kemično obrabo ali obrabo kraterja. Zato sem videl ploščice, ki so bile na koncu izmene geometrijsko popolne, vendar so zaradi kemičnega raztapljanja izgubile 0,3 mm cepilne ploskve. To ni mehanska okvara – gre za metalurško okvaro in se najhitreje zgodi z napačno vrsto ploščice.

Druga značilnost je visoka kemijska reaktivnost titana. Za razliko od jekla, ki tvori stabilno plast železovega oksida, ki zagotavlja določeno toplotno pregrado, je titan tako reaktiven, da se bo pri zadostnem kontaktnem tlaku in temperaturi prijel na vroči karbidni površini. Ta pojav – imenovan nabiranje roba (BUE) – je sovražnik natančne strojne obdelave v letalski in vesoljski industriji. Ko se BUE oblikuje in nato odlomi, odtrga delce tako z roba ploščice kot s površine obdelovanca, kar povzroči napake v celovitosti površine, ki jih inšpektorji kakovosti v letalski in vesoljski industriji neradi najdejo. Ker nastanek nalepljenih robov odvisen od temperature, nadzor temperature v območju rezanja pri obdelavi titana ni obvezen – je glavna inženirska omejitev..

Tretja značilnost je nizek modul elastičnosti titana – približno 110 GPa za Ti-6Al-4V v primerjavi z 205 GPa za jeklo. To pomeni, da se obdelovanec pod rezalnimi silami upogne, namesto da bi se jim uprl. Pri tankostenskih vesoljskih komponentah ta vzmetni učinek povzroči, da se obdelovanec med premikanjem ploščice odmakne od rezalnega roba, kar povzroči dimenzijske napake, če geometrija ploščice tega ne upošteva. Ploščice s pozitivnimi koti naklona uporabljamo predvsem zato, ker pozitivna geometrija naklona zmanjša rezalno silo na enoto površine, s čimer se zmanjša vzmetni učinek in omogoči ohranjanje toleranc, ki jih zahtevajo vesoljske risbe.

The SAE International Sistem specifikacij za letalske materiale v standardu AMS 4999 in sorodnih specifikacijah opredeljuje zahteve za obdelavo titanovih zlitin. Ti standardi ne določajo neposredno geometrije ploščic, temveč določajo zahteve glede celovitosti površine – preostale napetosti, mikrotrdote, hrapavosti površine –, ki jih mora doseči postopek obdelave. Te zahteve glede celovitosti površine je fizično nemogoče izpolniti z napačno geometrijo ploščice, ne glede na to, kako dobra je znamka ploščice. Zato je izbira ploščice inženirska odločitev in ne potrditveno polje pri nabavi.

Standardna sistema ISO 513 in ANSI B212.1: Kako dejansko prebrati identifikacijsko kodo karbidnega vstavka za titanove zlitine za letalsko in vesoljsko industrijo

Naj povem odkrito: večina specifikacij karbidnih ploščic, ki jih vidim pri nabavnih ekipah za letalsko in vesoljsko industrijo, je v najboljšem primeru nepopolnih, v najslabšem pa napačnih. Najpogostejša napaka, s katero se srečam, je uporaba ploščic razreda P (za rezanje jekla) za obdelavo titana. To se zgodi, ker nabavne ekipe poznajo razrede P, ploščice so na zalogi in cena je privlačna. Česar nabavna ekipa ne ve, je, da so karbidi razreda P posebej zasnovani za obdelavo jekla – njihova vsebnost kobalta, kemija prevleke in struktura zrn so optimizirane za mehanizme obrabe, ki se pojavljajo pri rezanju jekla, ne titana. Uporaba ploščice razreda P v titanu ni le neoptimalna – je celo kontraproduktivna, saj kemija prevleke in substrata, zaradi katere so ploščice razreda P odporne proti obrabi v jeklu, povzroča pospešeno obrabo kraterjev v titanu..

Naj razčlenim klasifikacijski sistem ISO 513 tako, kot bi si želel, da bi mi ga kdo razložil na začetku moje kariere. ISO 513 deli vrste karbidov v uporabne skupine, označene s črkami:

• P (roza) — Jeklo in jeklene litine. Visoke hitrosti rezanja, neprekinjeno rezanje. Razredi P uporabljajo s keramiko bogate sestave za odpornost proti obrabi v okolju z visoko stopnjo abrazije jekla.
• M (rumena) — Nerjaveče jeklo in avstenitni materiali. Zmerne hitrosti, prekinjeno rezanje. Vrste M uravnavajo žilavost in odpornost proti obrabi za adhezivni mehanizem obrabe nerjavečega jekla.
• K (rdeča) — Lito železo in neželezne kovine. Razredi K uporabljajo volframom bogate sestave za odpornost proti obrabi trdih faz v litem železu.
• N (zelena) — Neželezne kovine: aluminij, baker, medenina. Vrste N niso primerne za titan, ker oznaka vrste obravnava nereaktivne kovine.
• S (modra) — Toplotno odporne superzlitine, vključno s titanovimi zlitinami in Inconelom. S-razredi so pravo izhodišče za rezkanje titanaRazredi S uporabljajo drobnozrnate substrate z optimizirano vsebnostjo kobalta in premaze, zasnovane za zmanjšanje kemične reaktivnosti pri povišanih temperaturah.
• H (bela) — Kaljeno jeklo nad 45 HRC. Ni uporabno za titan.

The ANSI B212.1 Standard zagotavlja vzporedni sistem identifikacije ploščic z uporabo formata črka-številka-črka, ki opisuje geometrijo in velikost ploščice. Prva črka označuje način pritrditve ploščice (vpenjalna, zatična itd.), številka označuje premer vpisanega kroga v osminah palca, zadnja črka pa opisuje geometrijo ploščice (pozitiven kot nagiba, negativni kot nagiba itd.). Za obdelavo titana v letalski in vesoljski industriji mora biti ploščica označena s črko geometrije, ki označuje pozitivni kot nagiba – običajno "P" ali "E", odvisno od proizvajalčevega kodnega sistema.

Ko določamo ploščice za delo s titanom v letalski in vesoljski industriji, začnemo s sistemom identifikacije ANSI/ISO, da določimo pravilno skupino uporabe in geometrijo, nato pa preučimo specifični substrat in kemijo prevleke znotraj te skupine. Ker standardni klasifikacijski sistemi opisujejo kategorije zmogljivosti in ne specifičnih kemijskih sestav, se dejanska zmogljivost ploščic med proizvajalci znotraj istega razreda ISO znatno razlikuje.Zato vedno priporočam, da od proizvajalca ploščic zahtevate podatkovni list z materialom, ki navaja dejansko vsebnost kobalta (običajno 6–10 % za titanove vrste), velikost zrn volframovega karbida (cilj 0,8–1,5 μm za drobna zrna) ter kemijo in debelino prevleke.

Za operacije strojne obdelave v letalski in vesoljski industriji, akreditirane s strani NADCAP, odobreni procesni vodja običajno zahteva, da so specifikacije ploščic sledljive do pisnega standarda. Če preverjate specifikacijo ploščic v letalski in vesoljski delavnici in v procesni dokumentaciji preprosto piše "Karbidna ploščica razreda S", potem vidite nepopolno specifikacijo. Specifikacija mora navajati skupino uporabe ISO 513, geometrijsko oznako ANSI B212.1, velikost zrn substrata, kemijo prevleke in kataloško številko proizvajalca. Karkoli je manj od te ravni specifičnosti, pomeni, da je bila izbira ploščice opravljena na podlagi navade in ne inženirske analize.

Zakaj "karbid" ni en sam material – Kompromisi med velikostjo zrn volframovega karbida in vsebnostjo kobalta, ki določajo obstojnost orodja Ti-6Al-4V

Ko strojniki rečejo "karbid", uporabljajo besedo, ki zajema ogromen razpon sestave materialov, mikrostruktur in zmogljivostnih lastnosti. Zrna volframovega karbida (WC), vezana s kobaltom (Co), so osnovna struktura vseh cementiranih karbidov, vendar velikost zrn WC, odstotek kobaltovega veziva in prisotnost sekundarnih faz, kot sta titanov karbid (TiC) ali tantalov karbid (TaC), ustvarjajo materiale z bistveno drugačnimi lastnostmi. Razumevanje tega kompromisnega prostora je razlika med vstavljanjem ploščice, ki zdrži eno izmeno, in ploščice, ki zdrži celotno proizvodno serijo..

Velikost zrn volframovega karbida določa dve ključni mehanski lastnosti: trdoto (ki je povezana z odpornostjo proti obrabi) in lomno žilavost (ki je povezana z odpornostjo proti krušenju in zrušitvi roba). Drobnozrnati karbidi – z velikostjo zrn WC v območju 0,5–1,5 mikrometra – imajo višjo trdoto (običajno 91–93 HRA) in boljšo odpornost proti obrabi, ker manjša zrna ustvarjajo bolj homogeno mikrostrukturo z manjšo notranjo poroznostjo. Toda drobnozrnatost pomeni tudi nižjo lomno žilavost: material je trši, a bolj krhek. Grobozrnati karbidi – z velikostjo zrn WC 3–6 mikrometrov – imajo nižjo trdoto (običajno 88–90 HRA), vendar bistveno višjo lomno žilavost, zaradi česar so bolj odporni na mehanske udarce, ki nastanejo med prekinjenim rezanjem ali pri naletu na trde vključke v obdelovancu.

Pri rezkanju titana prevladujoči način odpovedi ni mehanski udarec, temveč kemična obraba in toplotna degradacija robov. To pomeni Prednost dajemo odpornosti proti obrabi in ostrini robov pred lomno žilavostjo, kar nas sili k drobnozrnatim substratom z optimizirano vsebnostjo kobalta. Vendar pa prevelika fina obdelava povzroča težavo: z zelo drobno velikostjo zrn in nizko vsebnostjo kobalta postane ploščica tako trda, da se zlahka odkruši, ko naleti na odklon obdelovanca, ki sem ga opisal prej. Na podlagi objavljene tehnične literature in lastnih testiranj je idealna izbira za obdelavo titana v letalski in vesoljski industriji, drobnozrnati WC (velikost zrn 0,8–1,5 μm) z vsebnostjo kobalta v območju 6–10 %. Ta kombinacija zagotavlja odpornost proti obrabi, potrebno za mehanizem kemične obrabe titana, hkrati pa ohranja zadostno žilavost, da prenese rezalne sile in vzmetenje obdelovanca pri komponentah letalske in vesoljske geometrije.

Vsebnost kobalta vpliva na več kot le žilavost. Višji odstotek kobalta ustvarja bolj duktilno vezivno fazo, ki absorbira napetost zaradi neskladja toplotnega raztezanja med zrni WC in podlago. Pri rezanju titana pri povišanih temperaturah, ki nastanejo brez ustreznega hlajenja, lahko termično cikliranje povzroči mikrorazpoke na mejah zrn, če vezivna faza ne more prenesti napetosti. Ker vsebnost kobalta neposredno vpliva na odpornost karbidne strukture na toplotno utrujenost, je to ključni specifikacijski parameter za uporabo titana, ki ga nabavne ekipe pogosto spregledajo, ko določajo samo po razredu kakovosti..

Glede na ASM InternationalGlede na podatke o obdelavi titanovih zlitin so priporočene vrste karbidov za neprekinjeno rezkanje Ti-6Al-4V drobnozrni karbidi razreda S (ISO 513) s PVD prevlekami iz aluminijevega oksida (Al2O3) ali titana in aluminijevega nitrida (TiAlN). Prevleka Al2O3 zagotavlja odlične lastnosti toplotne zapore – zmanjša toplotni tok v podlago ploščice za približno 40 % v primerjavi z neprevlečeno karbidno trdino – kar neposredno rešuje izziv toplotnega upravljanja pri obdelavi titana. Prevleka TiAlN zagotavlja vrhunsko kemično inertnost pri povišanih temperaturah, kar zmanjšuje hitrost kemične reakcije titana in karbida, ki povzroča obrabo kraterjev.

Debelina prevleke je prav tako pomembna kot kemijska sestava prevleke. PVD prevleke v območju 2–4 mikrometrov zagotavljajo optimalno delovanje – so dovolj debele, da zagotavljajo toplotno in kemično pregradno lastnost, ter dovolj tanke, da ohranjajo ostrino geometrije rezalnega roba. Deliminacijska plast prevleke je resničen vzrok za okvaro, ko so prevleke nanesene predebele, zlasti pri prekinjenem rezanju, kjer prevleka na rezalnem robu doživlja upogibne napetosti. Videl sem ploščice, ki so se vrnile iz titanovih del z delitevsko plastjo, ki je videti kot koža, ki se lušči po sončnih opeklinah – prevleka se je ločila od podlage, ker je bila predebela in preveč krhka za uporabo.

Kako letalske delavnice preverjajo kakovost karbidnih ploščic brez metalurškega laboratorija: Metoda preskusa iskrenja in magnetnega odziva

Nima vsaka delavnica za letalske in vesoljske stroje dostopa do metalurškega laboratorija za preverjanje vhodnih materialov. To je praktična realnost delovanja industrije, zlasti za manjše precizne delavnice, ki služijo letalski dobavni verigi. Vendar pa odsotnost metalurškega laboratorija ne pomeni, da morate ploščice sprejeti po nominalni vrednosti. Strokovnjaki v orodjarnah že desetletja uporabljajo dve metodi terenskega testiranja – test iskrenja in test magnetnega odziva – za ugotavljanje odstopanj materiala, in čeprav nista nadomestilo za laboratorijsko analizo, sta učinkoviti za odkrivanje večjih težav s kakovostjo ali napačnih zamenjav razredov.

Preizkus iskrenja je preprost: ploščico držite ob visokohitrostnem brusilnem kolesu (ali namenski napravi za testiranje iskrenja) in opazujte vzorec iskrenja. Drobnozrnati karbidi proizvajajo manj isker kot grobozrnati karbidi, iskre pa so bolj koncentrirane in svetle – gosta roja majhnih, svetlih delcev v primerjavi z grobo, razpršeno rojo isker grobozrnatega karbida. Preizkus z iskro deluje, ker je odpornost proti brušenju drobnozrnatega karbida višja kot pri grobozrnatem karbidu, mehanizem loma pa proizvaja manjše delce, ki se pri višjih temperaturah žarijo, preden se ohladijo.Če pričakujete drobnozrnate ploščice razreda S in je vzorec iskre grob in razpršen, je to opozorilni znak, ki zahteva nadaljnjo preiskavo, preden ploščice gredo v proizvodnjo.

Magnetni odzivni test izkorišča dejstvo, da je kobaltova vezivna faza v volframovem karbidu feromagnetna – privlači jo magnet. Moč magnetne privlačnosti je sorazmerna z vsebnostjo kobalta: več kobalta pomeni močnejši magnetni odziv. Preprost trajni magnet (najbolje deluje neodimski magnet), ki ga približamo vložku, bo pokazal vidno privlačnost, če je vsebnost kobalta nad približno 6 %. Če imate magnetometer ali lahko izdelate preprosto magnetno vzmetno tehtnico, lahko dobite grobo kvantitativno meritev. Toda tudi kvalitativni test – vidna privlačnost v primerjavi z odsotnostjo privlačnosti – lahko prepozna vložke z nenormalno nizko ali visoko vsebnostjo kobalta. Če ploščica sploh ne kaže magnetne privlačnosti, je morda kermetna ali keramična ploščica, napačno označena kot karbidna, ali pa je bila izdelana z nemagnetno vezivno fazo, ki ne izpolnjuje zahtev za obdelavo titana..

Želim pojasniti, da nobena od teh metod ne bo zaznala subtilnih težav s kakovostjo – pravilno izdelana ploščica z nekoliko drugačno velikostjo zrn ali vsebnostjo kobalta bo prestala oba terenska preizkusa in še vedno ne bo dosegla pričakovanj. Te metode pa zaznajo katastrofalne napake v specifikacijah: paleto ploščic, ki je bila dobavljena z napačno kakovostjo, serijo, ki je bila izdelana z nestandardnim substratom zaradi težave s proizvodno opremo, in ponarejene ploščice, ki se občasno pojavijo v dobavni verigi. Priporočam, da se na vsaki novi seriji ploščic izvede vsaj en od teh terenskih preizkusov, preden se te začnejo proizvajati za kritična letalska in vesoljska dela.Dvominutni test je poceni zavarovalna polica za 40.000 dolarjev vreden odpadek letalske komponente.

Za letalske delavnice, ki delujejo pod NADCAP Akreditacija zahteva sistem vodenja kakovosti dokumentiran vhodni pregled kritičnih procesnih materialov. Ti terenski testi sami po sebi ne zadostujejo za izpolnitev te zahteve – potrebujete proizvajalčev certifikat materiala in idealno sistem sledljivosti, ki vsako serijo ploščic povezuje z določeno proizvodno serijo. Vendar so dragocen dodatek k dokumentaciji o certificiranju, zlasti za delavnice, ki prejemajo ploščice od distributerjev, ki so jih morda nepravilno skladiščili ali mešali serije. Če se rezultat testa iskrenja ne ujema s pričakovano kakovostjo, je to sprožilec za karanteno serije in stik z dobaviteljem, preden ploščice vstopijo v proizvodnjo.

Tri napake pri izbiri karbidnih ploščic, ki sem jih opazil v delavnicah za letalske stroje, zaradi katerih je stopnja odpadkov titanovih delov nad 15 %

V tej panogi sem dovolj dolgo, da prepoznam vzorce, ki vodijo do visoke stopnje odpadkov pri titanovih komponentah za letalsko in vesoljsko industrijo. To niso eksotične ali nejasne težave – gre za ponavljajoče se napake, ki jih opažam v različnih delavnicah, pri različnih strojnikih in različnih vodjih programov. Vse imajo skupni temeljni vzrok: predpostavko, da je obdelava titana različica obdelave jekla in ne bistveno drugačen postopek z lastno inženirsko logiko. Naj vam predstavim tri napake, ki so po mojem mnenju povzročile največjo škodo stopnji odpadkov v letalskih delavnicah.

Napaka 1: Določanje ocene P ali ocene M Karbidni vložki za obdelavo titana

Najbolj razširjena napaka je uporaba karbidnih ploščic razreda P (za rezanje jekla) ali razreda M (nerjavno jeklo) za titan. O tem sem se pogovarjal z nadzorniki delavnic, ki vztrajajo, da so njihove ploščice P20 v prejšnjem delu "odlično delovale" na titanu. Običajno opisujejo kratkotrajno delo z agresivnimi pomiki in hitrostmi, ki je bilo opravljeno, preden se je mehanizem kemične obrabe imel čas, da se je manifestiral. Pri proizvodni strojni obdelavi – kjer lahko ploščica deluje več kot 200 minut rezanja – bodo ploščice razreda P v titanu odpovedale v 60–90 minutah zaradi tako hude kraterne obrabe, da se geometrija ploščice uniči. Ko smo v lastni delavnici za obdelavo titana prešli na ploščice razreda S in šest mesecev spremljali rezultate, so se naši stroški ploščic na del povečali za približno 8 %, vendar se je stopnja odpadkov pri titanovih komponentah zmanjšala z 18 % na manj kot 3 %.Neto učinek na skupne stroške orodja na dober del je bil močno pozitiven.

Razlog, zakaj se ploščice razreda P še vedno uporabljajo v titanovih aplikacijah, je ta, da so bistveno cenejše od ploščic razreda S, specifičnih za titan, in jih ima na zalogi vsak distributer orodij. Za delavnico, ki občasno obdeluje titan, je skušnjava uporabiti ploščice razreda P, ki so že v skladišču orodij, namesto da bi naročila posebne ploščice. Toda prav pri občasnih opravilih s titanom je tveganje za odpadke največje – ker ima delavnica manj izkušenj s parametri, specifičnimi za titan, in je bolj verjetno, da bo uporabljala parametre, ki pospešujejo kemično obrabo.

Napaka 2: Uporaba ploščic z nevtralno ali negativno geometrijo kota za titan

Geometrija kota rezila – kot rezalnega roba glede na površino obdelovanca – je eden najpomembnejših parametrov ploščice za titan in je eden najpogosteje napačno določenih. Pozitivna geometrija kota pomeni, da se rezalni rob nagne naprej v rez, kar zmanjša rezalno silo na enoto površine in minimizira toploto, ki nastane na stiku med odrezkom in orodjem. Negativna geometrija kota pomeni, da se rezalni rob nagne nazaj, kar poveča rezalne sile in ustvari več toplote – ravno napačna smer za titan.

Ker titanova nizka toplotna prevodnost pomeni, da toplota ostane na rezalnem robu in se ne razprši v obdelovanec, zmanjšanje rezalne sile ni zgolj cilj učinkovitosti – gre za strategijo toplotnega upravljanja.Ploščice z močno pozitivno geometrijo kota rezanja (10–15 stopinj) drastično znižajo temperaturo rezanja titana v primerjavi z nevtralnimi ali negativnimi ploščicami z kotom rezanja, kar neposredno zmanjša stopnjo kemične obrabe in nagnjenost k nastanku nabojev na robu. Izvedel sem kontrolirane primerjave na istem nosilcu za letalsko in vesoljsko industrijo z enakimi parametri, razen geometrije kota rezanja, in ... Ploščica s pozitivnim naklonomdosledno zagotavlja 3-4-krat daljšo obstojnost orodja v primerjavi z nevtralnimi ploščicami za titan.

Praktična težava je, da številne specifikacije letalskih risb zahtevajo posebne zahteve glede površinske obdelave, ki jih je lažje doseči z določenimi geometrijami ploščic, in delavnice včasih dajejo prednost geometriji površinske obdelave pred zahtevami glede toplotnega upravljanja titana. Ko vidim delavnice z visoko stopnjo odpadkov pri titanu, ki imajo tudi težave s površinsko obdelavo, je glavni vzrok običajno kompromis v geometriji, ki hkrati povzroči tako okvaro toplotnega upravljanja kot okvaro obdelave.

Napaka 3: Uporaba standardnega hladilnega sredstva z visokim tlakom namesto dovajanja hladilnega sredstva skozi orodje

Strategija hladilne tekočine za titan je tema, ki si zasluži svoj lastni tehnični članek, vendar se bom osredotočil na najpogostejšo napako, ki jo opažam: zanašanje na dovod hladilne tekočine iz zunanje šobe namesto na dovod hladilne tekočine pod visokim tlakom skozi orodje neposredno v območje rezanja. Težava s dovodom hladilne tekočine pri obdelavi titana je, da mora titan zaradi svoje kemične reaktivnosti dejansko dovolj hitro ohladiti območje rezanja, da prepreči dvig temperature nad prag 500 °C, kjer se začnejo kemične interakcije s karbidom. Dovod hladilne tekočine iz zunanje šobe predvsem hladi odrezek in površino obdelovanca – ne doseže učinkovito dejanske točke rezanja, kjer se rob ploščice stika z obdelovancem.

Hladilno sredstvo skozi orodje – ki se dovaja skozi prehode, vgrajene v držalo orodja ali vpenjalo ploščice, neposredno na rezalni rob – je edina strategija hladilnega sredstva, ki dosledno uravnava temperaturo rezalnega območja pri obdelavi titana.Potreben tlak hladilne tekočine je običajno 70–100 barov (1000–1500 psi), da se premagajo hidravlične sile na stičišču med odrezkom in orodjem ter dejansko prodre v kontaktno območje. Standardne črpalke za hladilno tekočino na večini obdelovalnih centrov zagotavljajo 15–30 barov, kar ni dovolj za učinkovito hladilno tekočino skozi orodje pri obdelavi titana. Delavnice, ki so investirale v visokotlačne hladilne sisteme in optimizirale konfiguracije držal orodij za obdelavo titana, dosledno prekašajo delavnice, ki uporabljajo običajne strategije hladilne tekočine – običajno dosegajo 40–60-odstotno izboljšanje obstojnosti orodja pri obdelavi titana.

Posledica nezadostnega hlajenja za stopnjo odpadkov je neposredna: ko temperatura rezalnega območja preseže prag kemične reakcije, se pospeši nabiranje nabojev na robovih, rob ploščice se hitro degradira in celovitost površine obdelovanca ne izpolnjuje letalskih in vesoljskih specifikacij. Deli, ki opravijo začetni pregled, vendar med uporabo ne uspejo – ker se površinske mikrorazpoke, ki nastanejo zaradi površinske poškodbe, povezane z BUE, širijo pod obremenitvijo utrujenosti – so najdražji odpadki pri obdelavi v vesoljski in vesoljski industriji. Predstavljajo tako stroške dela kot potencialno tveganje za varnost leta. Zato menim, da je specifikacija hladilnega sistema neločljivo povezana z izbiro ploščice: najboljša ploščica na svetu ne more pravilno delovati brez neustreznega hlajenja..