チタンを切断する 11 の方法 |カッティングガイド2025

航空宇宙、医療、自動車業界では、軽量で耐食性に優れたチタンが採用されています。また、重量比強度も高いです。チタンの機械加工は、硬度が高いため簡単な作業ではなく、適切な機械加工プロセスを選択するのが困難です。ここでは、チタンとその合金を切断する 10 の異なる方法、そのプロセス、必要な工具、およびその特有の利点を紹介します。これに基づいて、要件に応じて適切なプロセスを選択できます。

チタンは切断しやすいですか?

チタンは反応性が高いため、切断は決して容易ではありません。金属の汚染や変色を防ぐため、切断作業は低温環境下で行う必要があります。チタンは熱伝導率が低く、工具からの熱伝達も少ないため、工具寿命が短くなります。チタンは、バンドソー、ウォータージェット、プラズマカッター、レーザーカッターなど、さまざまな工具を用いて精密かつ効率的に切断できます。

超硬でチタンを切断できますか？

はい、主にチタン切削用超硬工具が使用されます。超硬工具は、炭化チタンと炭化タングステンの 2 つの主要なグループに分類されます。一定の温度範囲にわたって硬度値を維持します。超硬工具には PVD ​​などのさまざまなコーティングが使用されており、熱を放散して寿命を延ばします。ほとんどの場合、切削加工には結合剤含有量の少ない微粒または中粒の炭化物が使用されます。

チタン合金物性表

物理的特性

機械的性質

熱特性

チタンのグレードごとの性能についてもっと詳しく知りたい場合は、当ブログにチタングレード1とチタングレード2に関する記事も掲載していますので、そちらもご参照ください。

チタン切削工具および装置

チタンの切断を扱う企業は、使用されるさまざまな機器やツールについてしっかりと理解しておく必要があります。間違った工具を選択すると、過度の摩耗が発生する可能性があり、交換時の時間の無駄と工具全体のコストの上昇につながります。ほとんどの工具は、鋳造合金、高速度鋼 (HSS)、セラミック、超硬の 4 つの主要なカテゴリに分類されます。

チタンをダイヤモンドカットできる

ダイヤモンドの硬度はチタンよりもはるかに高く、実際、ダイヤモンドは最も硬い元素です。ロックウェルのスケールでは、ダイヤモンドの硬度は 98.07 で、チタンの硬度は 36 です。チタン リングの切断には、ダイヤモンド コーティングされたディスクまたはダイヤモンド ブレードが使用されます。

チタンの切断方法: 11 通りの切断ガイド

チタンシートを手作業でカット

チタンシートの切断は可能ですが、硬度が高いため切断は困難です。中古電動金ノコ、バンドソー、丸鋸で切断可能です。金鋸は簡単に入手でき、試験片に印を付けてから工具を力を加えて使用するのが簡単です。かなり時間はかかりますが、お金は節約できます。

ソーカットチタン

チタンの精密鋸切断により、航空宇宙および医療用途に不可欠なきれいで滑らかなエッジが得られます。

チタン切断用バンドソーブレード

バンドソーチタン切断法では、歯に超硬チップが含まれた特殊なブレードが使用され、鋼製チップを備えた工具よりも切れ味が長く維持されます。この切断プロセスにはクーラントが必要で、切断精度を高め、チタンは反応性が高いため汚染を防ぐこともできます。帯鋸刃は比較的寿命が長く、切断が速くなります。

アングルグラインダー付

チタンの切断は、カットオフディスクを備えたアングルグラインダーを使用して行うことができます。石材切断ディスクを備えたアングル グラインダーがおそらく最も高速です。石積みディスクでは、通常の酸化アルミニウムの代わりに炭化ケイ素研磨剤が使用されます。通常の研削ディスクを使用すると、適切に切断するのではなく、ほとんど溶けて邪魔になってしまいます。少し我慢する必要があります。チタンは本当に硬いので時間がかかります。

チタンのレーザー切断

チタンの切断にはレーザーカッターも使用できます。このプロセスには、炭酸ガスレーザーにおける窒素と酸素の組み合わせが使用されます。このプロセスにより、金属基板が焼ける可能性もあります。したがって、優れた仕上げを提供するガスの組み合わせを最適化するには、専門の金属加工業者が必要です。

プラズマ切断チタン

プラズマ トーチまたはプラズマ CNC マシンも、アルミニウムの精密な切断に使用できます。非常に適応性が高く、ベンチや CNC ベッド上に配置するのが難しい試験片にとって特に有益です。チタンの切断には特殊なガスを使用します。このプロセスにはアルゴンガスと窒素ガスが使用されます。アルゴンガスを使用すると精度が向上し、窒素を使用すると切断速度が向上します。

チタンの旋削加工

チタンのフライス加工は、他の非貴金属ほど単純ではありません。効果的な切断を行うには、多くの要素を考慮する必要があります。チタンはフライス加工中に過熱して、装置が損傷し、加工が停止する可能性があります。チタン加工ツールの寿命は 45 ～ 90 分です。旋盤でチタンを切削するには、低速でのみ効果があり、工具の寿命が延びるため、多くの忍耐が必要です。 PVD加工により超硬コーティングを施した窒化チタンアルミニウム（TiAlN）工具がミーリング加工に威力を発揮します。

チタンのフライス加工

チタンのフライス加工は、他の非貴金属ほど単純ではありません。効果的な切断を行うには、多くの要素を考慮する必要があります。チタンはフライス加工中に過熱して、装置が損傷し、加工が停止する可能性があります。チタン加工ツールの寿命は 45 ～ 90 分です。チタンの加工には低速でのみ効果があり、工具寿命が延びるため、多くの忍耐が必要です。 PVD加工により超硬コーティングを施した窒化チタンアルミニウム（TiAlN）工具がミーリング加工に威力を発揮します。

ウォータージェット切断

ウォータージェットを使用したチタンの切断は非常に効果的なプロセスです。厚さ8インチまでのチタンブロックを切断できます（アルミニウムなどの柔らかい素材は12インチまで切断できます）。この切断厚さは、レーザーやプラズマ切断などの他の技術よりもはるかに優れています。市場で入手可能なほとんどすべてのチタングレードは、この技術を使用して切断できます。熱影響部のないサンプルが生成されます。エキゾースト用チタンパイカットはウォータージェット切削加工により製作しております。

CNC マシン切断

コンピュータ数値制御（CNC）加工機もこの工程に適しています。この機械は、チタン板やシートを切断するためのプログラムを容易かつ安全に作成できます。Tuofaのオペレーターは、独自の技術、角度、速度を駆使して、損傷のない切断を実現します。CNC加工を用いることで、チタンの精密切断が可能になります。

EBM電子ビーム加工

電子ビーム加工 (EBM) 技術は、高度なチタンの切断に使用できます。高速電子流を当てることで材料を正確に除去するため、チタンなどの加工が難しい材料に特に役立ちます。 EBMは、レーザーやウォータージェット切断などの従来の方法と比較して特殊な技術であるため高価ですが、熱影響が少なく、精度が高いため、切断プロセスに役立ちます。

切断方法の概要表とメリット

チタンの加工をより深く理解するための YouTube リンクは次のとおりです。

チタンを切断する最良の方法

チタン合金は高い強度と硬度を持っています。チタンを切断する最良の方法は、超硬チップバンドソーを使用することです。正確なカットを提供するだけでなく、刃の寿命と切断速度も向上します。主に炭化タングステンまたは炭化チタンの切削工具が使用されます。

チタンリングは切れますか？

はい、チタンリングは切断できますが、歯科用のこぎり、ドリル、ダイヤモンドチップソーなどの特殊な切断工具を使用します。

チタンロッドの切り方

チタンロッドは優れた機械的特性を備えており、強度と耐久性が必要なさまざまな用途に使用されています。したがって、適切な切削工具と技術を使用する必要があります。チタンロッドを切断する一般的な方法には、弓鋸引き、研磨鋸引き、バンドソー切断、プラズマ切断などがあります。これらの技術により、正確かつ真っ直ぐな切断が保証されます。チタンの特性を維持するには、冷却剤や潤滑剤の使用によって発生する熱を最小限に抑えることが重要です。

チタン板金の切り方

チタン板金はレーザー切断、ウォータージェット切断、シャーリングにより簡単に切断できます。これらの方法では、加工硬化現象を避けるために必要な発熱が最小限に抑えられます。さらに、これらの方法は通常、厳密な公差が非常に重要な状況で使用されるため、板金を切断する際に不可欠な精度を提供します。

チタンチューブの切り方

チタンチューブは中空の円筒形で、流体やガスの輸送が必要な用途に使用されます。切断は、研磨切断、バンドソー切断、チューブ切断機などの方法で行うことができます。チューブ切断機械の選択は、生産速度、最終品質、利用可能な原材料などの特定のチューブ要件によって異なります。これらのツールは、チューブを損傷することなく正確に切断できるように設計されています。適切な潤滑剤を使用して摩擦を軽減し、チューブやブレードの損傷を防ぐことができます。シームレスな仕上がりを実現するには、軽く均一な圧力を加える必要があります。

切削チタンは何に使用されますか

チタンの優れた特性により、チタンはさまざまな産業用途に使用されています。チタンの切断は、航空宇宙、医療、製造分野で重要な役割を果たしています。強度対重量比が高いため、航空機の構造に使用される精密部品の製造に最適です。チタンは、その生体適合性と耐腐食性で知られる第一世代のインプラント生体材料です。医療分野ではインプラントや手術器具を作成するために非常に重要です。無毒で耐久性があり、極端な条件にも耐えられるため、産業用途に最適です。

チタンの切断を成功させるためのヒント

以下のヒントは、チタン基板を切断する際に役立ちます。

1. 低い切削速度: 切削速度を低くすると、入熱を最小限に抑えることができ、材料の歪みの可能性が低くなり、材料の機械的特性も維持されます。
2. 高い送り速度を与える必要があります。 高い送り速度により材料の滞留時間が最小限に抑えられ、加工効率が最大化され、工具の摩耗が減少します。
3. 切削油を大量に使用する場合: 十分な量の切削液が潤滑と冷却に寄与し、工具寿命を延ばし、過熱を最小限に抑えます。
4. 鋭利なツールの使用法と必要な場合の交換: 迅速な交換により一貫した加工品質が維持される一方で、鋭利なツールにより正確な切断が保証され、過度の摩擦が排除されます。
5. 工具とワークピースが接触した場合の損傷の回避: 連続送りにより熱の蓄積が抑えられ、工具の完全性が維持され、ワー​​クピースの損傷が回避されます。

チタンパーツのカスタムに Tuofa を選ぶ理由

Tuofa は、さまざまな製造技術を使用して部品を正確かつ迅速に切断および加工します。 Tuofa のエンジニアは、特定の用途に応じてさまざまな材料に最適なプロセスを選択するようアドバイスします。

機能的なプロトタイピング

Tuofa では機能的なプロトタイピング施設も利用できます。大規模生産を開始する前に、材料のプロトタイプが作成され、テストされます。

高性能コンポーネント

高い品質基準を備えており、ISO 9001:2015 認定を受けています。プロセス、デザイン、材料などのサービスを提供します。また、コストを最適化する方法も提供します。

お手頃な価格

手頃な価格でサービスが提供されます。また、中国の大市場における供給能力も活用しています。

少量生産

また、1 つのプロトタイプから何百万もの部品を生産する機会も得られます。

Tuofaにご相談ください。図面をinfo@tuofa-cncmachining.comまでお送りいただければ、お客様のプロジェクトをどのようにサポートできるかをご説明いたします。

カットチタンに関するよくある質問

自宅でチタンを切断する方法

家庭でチタン基板を切断するには、弓鋸、丸鋸、ジグソー、アングル グラインダー、ドレメル ツールなど、さまざまな方法とツールを選択できます。この装置は安価であり、市場で容易に入手できます。処理には時間がかかり、忍耐が必要です。バンドソー、プラズマ、レーザー切断機などの高速機器が産業で使用されています。

油性マーカーを使用して切断領域に印を付けることができます。また、厚い部分を切断する場合は、機械油などの潤滑剤を使用する必要があります。最後になりましたが、安全第一に気をつけてください。切断中はチタンの切粉が飛び散るので、安全メガネを着用してください。

チタンアングルのカット方法

試料と工具の角度は非常に重要です。切削速度、仕上がり、切りくずの薄さが最大となる角度が最適とされています。切削角度は、工具と試料の形状、そしてそれらを構成する材料によって異なります。帯鋸で切断する場合、試料は垂直位置から5 ^～ 10^度のわずかな角度で工具に向けられます。これにより、熱の侵入を防ぎ、摩擦を低減できます。

チタン切断用ブレード

チタン金属の切削には、ポジティブすくい角と鋭い歯を備えた超硬または高速度鋼を選択します。より高い歯数、必要な幅と厚さを持つツールを選択してください。チタンコーティングされたブレードは耐食性のためにも使用できます。