Mecanizado de titanio

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El corte pesado impone requisitos especiales a la máquina y los procesos de trabajo. Si se trata de un material como el titanio, que es particularmente difícil de cortar, es necesario un conocimiento específico para hacer frente a estos requisitos. Gracias a su experiencia, WFL Millturn Technologies puede ofrecer una solución de mecanizado para trenes de aterrizaje de aviones.

La industria de la aviación representa un importante segmento de mercado para WFL. Este sector industrial demanda cada vez más materiales que se consideran difíciles de mecanizar. El mecanizado de titanio en particular es un campo en el que WFL ha adquirido una gran experiencia.

El titanio siempre ha impuesto exigencias especiales a las herramientas y máquinas durante el proceso de corte. En los últimos años, el titanio 3.7165 se ha convertido en un material con propiedades destacadas entre los materiales ligeros, especialmente en las industrias aeronáutica y espacial y también en el sector médico. Es una de las aleaciones de titanio más utilizadas, que contiene seis por ciento de aluminio y cuatro por ciento de vanadio. Esta aleación, normalmente conocida como Ti6Al4V, exhibe una muy buena combinación de fuerza, resistencia a la corrosión y capacidad para soportar tensiones. Aunque este material tiene buenos valores empíricos y datos de corte, su procesamiento sigue siendo una de las disciplinas supremas en el mecanizado.

Constantemente se desarrollan nuevas aleaciones de titanio para aplicaciones especiales y, a menudo, se basan en requisitos específicos del cliente. Varios clientes de WFL requieren titanio 5553 (Ti5Al5V5Mo3Cr) para la producción de trenes de aterrizaje en la industria de la aviación. Este material destaca por sus propiedades mejoradas en cuanto a resistencia y tenacidad. También es menos sensible a los cambios estructurales durante el calentamiento. De hecho, este material es uno de los verdaderos titanes en el campo del mecanizado y toma su nombre de la mitología griega.

Ti5553 es actualmente uno de los materiales más difíciles de mecanizar del mercado. No se debe exceder una velocidad de corte de 45 m/min cuando se está procesando, ya que pueden desarrollarse tensiones de corte de hasta 2.780 N/mm² a velocidades de corte tan bajas como 60 m/min.

Reinhard Koll, Jefe de Ingeniería de Aplicaciones WFL

Problemas como el calor puntual debido a la mala conducción del calor y los cambios químicos asociados en el material (fragilización a temperaturas más altas) y la formación de bordes acumulados ocurren en mayor medida con este material que con otras aleaciones de titanio. Por lo tanto, es especialmente importante que la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de penetración coincidan con precisión cuando se trabaja con Ti 5553. El uso de lubricantes refrigerantes adecuados es tan importante como la estrategia de refrigeración correcta. Una rápida y continua

se debe garantizar la eliminación de virutas; la disipación de calor se produce en mucha mayor medida a través de la herramienta. La eliminación de la piel de forja, denominada "piel de elefante" por los expertos, es un desafío adicional con este material. El proceso de forja aguas arriba y las influencias térmicas y metalúrgicas resultantes dan a esta piel un nivel muy alto de dureza superficial.

El bajo módulo de elasticidad significa que el titanio tiende a evadir la presión de la herramienta y fusionarse con el filo. Por lo tanto, el mecanizado debe ocurrir, como ya se mencionó, a una velocidad de corte baja pero con una velocidad de avance relativamente alta y uniforme. En cualquier caso, se deben garantizar herramientas afiladas, sujetas y libres de vibraciones. Como materiales de corte se utilizan aceros rápidos con alto contenido en cobalto, carburo o estelita.

Todo esto demuestra que el titanio requiere mucha experiencia en la selección y uso de las herramientas, así como en las estrategias de mecanizado.

Es esencial que la capacidad para atender los aspectos críticos del mecanizado durante la fabricación se demuestre desde la fase de diseño. Por ejemplo, es necesario tener en cuenta el hecho de que diferentes espesores de material en la pieza en bruto requieren estrategias de mecanizado modificadas. Las zonas afectadas por el calor también deben tenerse en cuenta junto con las fuerzas de corte que se producen.

Los materiales que son difíciles de cortar como el titanio han influido en el desarrollo de las máquinas WFL. La empresa proporciona soluciones individuales para exactamente este tipo de aplicaciones exigentes. Estos también cubren aspectos como la refrigeración y la estrategia de producción, así como la máquina real.

(DNI:49510915)