탄탈륨 가공 – 기술적 과제

탄탈륨의 가공은 어렵습니다. “티타늄의 경도로 구리를 가공하는 것과 비슷”하다고 설명합니다.1 특히 어닐링된 탄탈륨 멈춤, 찢어짐, 쓸림 경향이 강하게 나타날 뿐만 아니라 ‘끈적거리는’ 문제를 가지고 있습니다2. 일반적으로 어닐링되지 않은 탄탈륨 재료는 어닐링된 것보다 기계 가공에 더 적합합니다. 의료용 탄탈륨은 합금이 아니며 가공 중 경화되는 경향이 있으며 가공하기 어려울 수 있습니다. 구리 또는 연질 알루미늄은 1, 4와 비교하기 좋은 예입니다. 따라서 탄탈륨은 고온에서 발화를 일으킬 수 있으므로 탄탈륨 가공시 너무 많은 열의 발생을 방지하는 윤활 작업이 필수적입니다. 하지만 탄탈륨 가공 중의 발화는 가공중에 윤활 작업이 작 이루어 지고 있는한 문제가 되지 않습니다. (1)

가공중 탄탈륨의 윤활작업

탄탈륨을 가공할 때는 윤활 과정이 필요하며 작업시 항상 물에 잠겨있어야 합니다. 기존의 냉각수는 작동하지 않습니다 (1). 퍼클로로에틸렌 (2), 트리클로로에탄 (2) 또는 Moly-Dee(1)는 탄탈륨의 절단제로 적합한 것으로 보고되었습니다. WD-40이 사용되지만 재빨리 씻겨집니다 (1)

터닝 탄탈륨

탄탈륨을 돌려서 가공할 시에는 일반적으로 코팅되지 않은 초경합금 (1-4) 등의 세라믹 툴링을 사용하는 것이 좋습니다. 선삭 가공에는 가급적 높은 양의 값의 (최대한) 경사값을 갖는 매우 날카로운 삽입이 권장됩니다 (1). 100-175 SFM (분당 표면 피트) 범위의 선회 속도가 적합한 것으로 보고되었습니다(1-3). 속도가 느리면 탄탈륨이 찢어질 수 있습니다. 탄탈륨을 돌리려면 윤활류가 필요하며 작업 동안 탄탈륨은 항상 물에 잠겨 있어야 합니다. (위 단락 참조)

드릴링 탄탈륨

탄탈륨 드릴링은 일반적으로 어렵습니다. Moly-Dee를 윤활제로 사용하여 80 SFM의 카바이드 드릴(회전당 0.002에서 0.025 펙)이 탄탈륨 드릴링에 적합한 것으로 보고되었습니다.

그라인딩 탄탈륨

탄탈 연삭은 매우 어려운 것으로 보고되었으며, 어닐링된 탄탈륨은 거의 불가능합니다 (4). 그러나, 냉간 처리된 (어닐링되지 않은) 탄탈륨은 산화 알루미늄(4)을 사용하여 제한적으로 연삭작업을 해낼 수 있습니다. 탄탈륨 분진은 산소와 반응을 일으켜 화재를 발생시킬 위험이 있으므로 탄탈륨 연삭에 윤활제가 필요합니다 (윤활 단락 참조).

참조
1) Integrex Machinist 포럼 : integrexmachinist.com
2) Espi Metals : www.espimetals.com
3) Thomas Net : www.thomasnet.com
4) Eagle Metals : www.eaglealloys.com