티타늄 CNC 가공
핵심 요약
- 티타늄 은 일반적인 금속 중 가장 우수한 비강도(강도 대 중량비)를 지니며, 뛰어난 내식성과 생체적합성까지 갖춰 항공우주 및 의료용 부품에 이상적입니다.
- Grade 5 (Ti-6Al-4V) 는 가장 널리 쓰이는 합금이며, Grade 23 (ELI) 는 의료용 임플란트에, Grade 2 는 내식성과 성형성이 필요한 용도에 적합합니다.
- 티타늄은 가공이 어렵고 절삭 속도가 느려 (낮은 열전도율, 가공경화) 비용이 더 높습니다. 예리한 공구, 낮은 절삭 속도, 충분한 절삭유 공급이 필수입니다.
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티타늄 CNC 가공 은 가볍고 강도가 매우 높으며 내식성이 뛰어난 부품을 가장 까다로운 용도에 맞춰 제작합니다. 티타늄은 강재나 알루미늄보다 가공이 어렵습니다. 열전도율이 낮아 절삭날에 열이 집중되고 가공경화가 발생하기 쉽기 때문에, 강성이 높은 셋업과 예리한 초경 공구, 낮은 절삭 속도, 충분한 절삭유가 필요합니다. 이 가이드에서는 티타늄 등급, 물성, 표면처리, 적용 분야를 다룹니다.
가공 가능한 티타늄 등급
| 등급 | 주요 물성 | 적합한 용도 |
|---|---|---|
| Grade 5 (Ti-6Al-4V) | 최고 수준의 강도, 열처리 가능, 가장 널리 사용되는 합금 | 항공우주, 모터스포츠, 고하중 부품 |
| Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) | 극저 침입형 원소 함량, 고순도, 생체적합성 | 의료 및 치과용 임플란트 |
| Grade 2 (CP) | 공업용 순티타늄, 뛰어난 내식성, 우수한 성형성 | 화학, 해양, 내식성이 중요한 부품 |
티타늄의 물성
- 최고의 비강도 — 강재와 맞먹는 강도를 약 45%의 무게로 구현
- 뛰어난 내식성 — 해수 및 다양한 화학물질에 대한 저항성 포함
- 생체적합성 — 의료용 임플란트에 안전
- 내열성 — 고온에서도 강도 유지
- 가공 난이도가 높음 — 낮은 절삭 속도와 공구 마모로 비용 상승
티타늄 표면처리
무처리(As-machined), 비드 블라스팅, 컬러 아노다이징(티타늄 아노다이징은 염료 없이 선명한 색상을 구현), 부동태 처리 등이 가능합니다.
공차
표준 ISO 2768-m(±0.1 mm)를 적용하며, 중요 형상은 정밀 가공을 통해 ±0.01 mm까지 관리합니다. 티타늄에서 반복 정밀도를 확보하려면 강성이 높은 고정 지그와 예리한 공구가 필수입니다.
적용 분야
항공우주 구조물 및 브래킷, 의료·치과용 임플란트, 수술 기구, 모터스포츠, 해양용 하드웨어, 방위 산업.
가공 팁
- 강도가 필요하면 Grade 5, 임플란트에는 Grade 23, 내식성에는 Grade 2를 선택하십시오.
- 소재 제거량을 최소화하도록 설계하십시오. 티타늄 소재비와 가공 시간 모두 비용이 큽니다.
- 충분한 라운드와 강성 있는 형상은 공구 처짐과 채터를 줄여줍니다.
자주 묻는 질문
어떤 티타늄 등급을 가공하나요?
주로 Grade 5(Ti-6Al-4V), 의료용 Grade 23(Ti-6Al-4V ELI), 그리고 공업용 순티타늄인 Grade 2를 가공합니다.
티타늄 가공 비용이 더 비싼 이유는 무엇인가요?
티타늄은 열전도율이 낮고 가공경화가 발생해 공구 마모가 빠르고 낮은 절삭 속도가 필요하므로, 가공 시간과 공구 비용이 더 높습니다.
티타늄은 의료용 임플란트에 적합한가요?
예. Grade 23(ELI)은 생체적합성이 뛰어나 정형외과 및 치과용 임플란트에 널리 사용됩니다.
티타늄도 아노다이징이 가능한가요?
예. 티타늄 아노다이징은 염료 없이 빛의 간섭으로 선명한 색상을 만들어내며, 의료용 및 소비재 부품에서 인기가 높습니다.
티타늄 가공 시 어느 정도의 공차를 맞출 수 있나요?
표준 ISO 2768-m(±0.1 mm)이며, 중요 형상은 정밀 가공과 강성 높은 셋업을 통해 ±0.01 mm까지 가능합니다.
Grade 2와 Grade 5 티타늄의 차이는 무엇인가요?
Grade 2는 순티타늄으로 내식성과 성형성이 뛰어나며, Grade 5(Ti-6Al-4V)는 훨씬 강도가 높고 열처리가 가능한 합금입니다.
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