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¿Por qué es difícil mecanizar titanio?

El titanio y sus aleaciones se utilizan cada vez más en aplicaciones aeroespaciales y biomédicas que aprovechan sus propiedades únicas. Sin embargo, el mecanizado de titanio también presenta desafíos únicos que los ingenieros de precisión acostumbrados a mecanizar otros metales encontrarán difíciles. Aquí analizamos por qué el mecanizado de titanio es tan difícil y las diferentes técnicas que puede utilizar para obtener los mejores resultados al mecanizar titanio.

POR QUÉ EL TITANIO ES TAN POPULAR

Si bien el aluminio y las aleaciones de aluminio eran anteriormente los materiales preferidos de la industria aeroespacial , los diseños de aviones más nuevos utilizan cada vez más el titanio y las aleaciones de titanio. Estos materiales también se utilizan en la industria biomédica. Las razones de su popularidad incluyen peso ligero, alta resistencia, excelente rendimiento a la fatiga y alta resistencia a entornos agresivos, permaneciendo libre de óxido y degeneración. Las piezas de titanio duran más y proporcionan un mejor rendimiento y resultados que otros metales y materiales.


POR QUÉ EL TITANIO ES TAN DIFÍCIL DE MAQUINAR

Las mismas propiedades que hacen que el titanio sea un metal tan beneficioso y de alto rendimiento son también las propiedades que pueden dificultar su mecanizado. Al igual que cuando se utilizan aluminio y aleaciones de aluminio, hasta el 90% del material puede necesitar ser fresado y rechazado para producir la pieza final.


Las aleaciones de titanio tienen un módulo de Young bajo, lo que provoca retroceso y vibración durante el mecanizado. Esto puede crear una superficie de mala calidad en el producto terminado.

Debido a la alta tendencia al endurecimiento por trabajo del titanio y la adherencia de la aleación, se forman virutas largas y continuas durante el torneado y la perforación, que pueden enredar la herramienta e impedir su funcionamiento. Esto casi elimina la posibilidad de automatizar el mecanizado de titanio.


A pesar de estos contratiempos, existen técnicas que facilitan el mecanizado del titanio.


CÓMO MECANIZAR TITANIO

El mecanizado de titanio requiere herramientas de carburo recubierto que resistan la adherencia de la aleación y rompan las virutas largas. El revestimiento de la herramienta también ayuda a gestionar el calor producido con el mecanizado.


Mantener el acoplamiento radial bajo es importante para contrarrestar los efectos de la generación de calor y la tendencia al endurecimiento por trabajo. Aumentar el número de ranuras en las fresas puede ayudar a contrarrestar el menor avance por diente para aumentar la productividad.


La aplicación de refrigerante a alta presión ayuda a reducir el calor y los daños a la herramienta. Actualmente, el mecanizado asistido por ultrasonidos se encuentra en I + D. El objetivo es reducir el tiempo de contacto de la herramienta y prolongar su vida útil.

La técnica utilizada al mecanizar titanio también puede ayudar a mejorar los resultados. Al usar 'fresado ascendente', arquear hacia adentro, terminar en un chaflán de 45 grados, usar un diseño de herramienta de alivio secundario, alterar la profundidad axial y usar una herramienta al menos un 70% más pequeña que el bolsillo de la herramienta, puede reducir el daño de la herramienta obtenga mejores resultados al mecanizar titanio.


Al examinar cuidadosamente las propiedades únicas del titanio y ajustar el mecanizado de manera adecuada, puede obtener los mejores resultados para su herramienta y su pieza terminada.


Fuente: inversesolutionsinc

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