Pagina 47 van: Metaal Magazine 4 – 2016

j a a r g a n g 5 4 | w w w . m e t a a l m a g a z i n e . n l | 5 – 2 0 1 6 47

M E T A A L B E W E R K E N

treerde roosterstructuur. Deze grades kunnen

warmtebehandeld worden, waarna ze een

hoge sterkte geven. In de laatste categorie

(Alpha-Beta fase) zit titanium grade 5, dat veel

in Nederland wordt gebruikt. Het heeft een

hexagonaal georiënteerde roosterstructuur,

heeft een gemiddeld tot hoge sterkte en is be-

perkt koud en goed warm vervormbaar. Bij

duplex is sprake van een min of meer half aus-

tenitische en half ferritische structuur (verhou-

ding 60/40) en ook daarvoor geldt dat het las-

tiger is te verspanen dan ‘normale’ staalsoor-

ten.

Scherp gereedschap, juiste werk-
wijze
Het verspanen van titanium en duplex eist het

uiterste van mens, machine en proces. Zelfs bij

relatief lage snijsnelheden (< 55 m/min) is de

gereedschapstandtijd kort, wat vooral komt

door de slechte thermische geleiding. Bij tita-

nium is die slechts een tiende van die van staal

(waar de warmte grotendeels in de spanen

wordt afgevoerd). Duplex geleidt warmte iets

beter, maar ook daar is sprake van een fors op-

lopende temperatuur in de snijzone, waardoor

de temperatuur van het snijgereedschap even-

eens hoog wordt. Titanium en duplex geven

daarbij abrasieve, taaie lintspanen. Dit resul-

teert onder meer in een snelle gereedschapslij-

tage en materiaalopbouw aan de snijkanten,

waarbij plastische deformatie ontstaat. Ook de

hardheid, abrassiviteit en het ‘plakgedrag’ zijn

geen eigenschappen waar de verspaner blij van

wordt. Tijdens het draaien is bovendien sprake

van oppervlakteharding, waardoor het gevaar

van kerfslijtage opduikt. Volgens René Duister,

technical support engineer Nederland bij Seco

Tools, zijn veel bedrijven om deze redenen erg

terughoudend om titanium en duplex te gaan

verspanen. Maar als men een aantal stringente

stappen volgt is het goed te doen. In ieder

geval moet de verspaningszone heel goed ge-

koeld worden. Daarnaast kan worden gesteld

dat je te allen tijde moet zorgen voor optimaal

scherp snijgereedschap. Voorts moet er zo ‘stijf

mogelijk’ worden gewerkt. Ofwel, de machine

moet zeer solide zijn, de op/inspanning van het

materiaal moet stijf zijn. Er moeten bij voorkeur

carbide snijplaten worden gebruikt en snij-on-

derbrekingen moet je vermijden. De snijdiepte

moet daarbij zodanig worden gekozen dat er

onder de koud verstevigde laag wordt gesne-

den.

Tips in een overzicht
Voor het verspanen van titanium gaf Duis-

ter de volgende resumerende tips:

• Bewerk deze materialen in hun zachtst

mogelijke toestand.

• Gebruik taaie hardmetaalsoorten, bij-

voorbeeld MS2050, F40M en MM4500.

• Gebruik positieve geometrieën, dit

vermindert oppervlakte harding en

snijkant opbouw. Bijvoorbeeld M- en

ME-geometrieën.

• Selecteer zoveel mogelijk gebogen snij-

kanten, gebruik ronde of zogeheten

highfeed snijplaten.

• Selecteer de juiste snijcondities.

• Bedenk dat de bandbreedte van de snij-

snelheid veel kleiner is dan bij normale

staalsoorten.

• Bij inkopiëren (ramping) de juiste hoek

gebruiken.

• Gebruik kleine aanvalshoeken (highfeed

methode).

• Gebruik zoveel mogelijk koeling en zorg

voor voldoende smering.

• Pas op voor brandgevaar.

• Stabiele werkstukopspanningen zijn aan

te bevelen.

• Verdeel de bewerkingen gelijkmatig. Dit

voorkomt kromtrekken.

Voor het draaien van duplex adviseerde

Duister:

• Kies de juiste hardmetaal soort. Goede

keuzes in dit kader zijn zachte soorten

zoals TM4000 of TP3500 en bij lange

snedes TM2000.

• Gebruik positieve geometrieën. Dit ver-

mindert oppervlakharding en snijkant-

opbouw. Goede keuzes zijn de typen

MF4 of M5.

• Gebruik bij ruwen kleine aanvalshoe-

ken. Dit geeft minder kerfslijtage.

• Kies zonodig een grote neusradius. Snij

met de radius.

• Gebruik zoveel mogelijk koeling en vol-

doende smering.

• Kies de juiste snijparameters. Snijsnel-

heid Vc bepaalt voor 60-70% de slijtage.

• Goed koelen!

Vloeistofkoeling
Het gebruik van hoge druk vloeistofkoeling

(120 tot 400 bar) bij het verspanen van titanium

en duplex geniet volgens verspaners de voor-

keur. Maar dit stelt dan wel weer extra eisen

aan de toegepaste koelvloeistof. Als alternatief

wordt in dit kader ook wel geëxperimenteerd

met koeling door middel van vloeibare stikstof,

waarmee hogere snijsnelheden en een vermin-

dering van gereedschapslijtage bereikt kan

worden. Maar dit principe komen we nog maar

zelden in de praktijk tegen. Jan Thielemans van

Lubes Industries, dat in 2008 werd opgericht en

metaalbewerkingsvloeistoffen van Zeller + Ge-

melin verkoopt, spelen vloeistoffen nog steeds

een cruciale rol bij menig verspaningsproces.

Niet alleen voeren ze de warmte af uit de ver-

spaningszone, ze zorgen ook voor een smerend

effect waardoor de wrijving tussen gereed-

schap en materiaal afneemt. Dit heeft niet al-

leen een betere verspaningskwaliteit tot ge-

Kloppende parameters
verspanen ‘lastpakken’

Arno van Wijnen, Technical Engineer bij Hamel

Metaal ging vooral in op de metallurgische

eigenschappen van titanium en duplex en legde uit

waarom deze zo lastig te verspanen zijn

René Duister van Seco Tools benadrukte dat voor

titanium en duplex specifieke gereedschappen

gebruikt moeten worden

Jan Thielemans van Lubes Industries: “Een goede

selectie, goede mengverhouding en goed onderhoud

van de koelvloeistof leggen de basis voor een lange

standtijd en goede verspaningsresultaten

46-47-48_gelderblomfs.indd 47 25-08-16 08:11