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Usinagem CNC de Titânio:Ligas e Pontas para um Metal Resistente


Você está considerando o titânio como o material base para o seu próximo projeto? Ou talvez você já tenha ouvido falar sobre as dificuldades de usinagem de peças de titânio e não tem certeza de quais classes de titânio podem ser usadas na usinagem CNC? Se você respondeu sim a alguma dessas perguntas, você veio ao lugar certo.

O titânio é um material magnífico e, devido às suas propriedades excepcionais e alta biocompatibilidade, é amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial e biomédica. No entanto, da mesma forma que suas propriedades físicas tornam o titânio ótimo, elas também afetam o processo de usinagem CNC. Em comparação com outros materiais e metais, o titânio requer um procedimento de fabricação bem planejado e dedicado.

Este artigo ajudará você a entender o processo de usinagem de titânio, incluindo as propriedades desse metal, alguns dos graus de titânio que você deve considerar e até algumas dicas sobre como manuseá-lo.

Considerações para usinagem de peças de titânio




O titânio ganhou popularidade nos últimos anos devido à sua valiosa capacidade de fabricar produtos leves, de alta resistência e altamente resistentes à corrosão. As peças fabricadas em titânio tendem a durar mais, mantendo um desempenho melhor do que outros materiais. Além disso, o titânio não é tóxico.

No entanto, o titânio também não é perfeito. É um mau condutor térmico e, quando sua superfície não recebe tratamento adequado, pode ser facilmente danificada. Além disso, o processo de usinagem geralmente deixa marcas de vibração.

Tudo isso contribui para a baixa usinabilidade do titânio. Ainda assim, felizmente maquinistas em todo o mundo estudaram as propriedades do titânio em relação a outros metais e encontraram maneiras de melhorar o processo de fabricação.

Por exemplo, a usinagem de titânio requer uma estratégia cautelosa de dissipação de calor. Para resolver isso, os especialistas em usinagem CNC estabeleceram que aumentar o número de canais na ferramenta de corte é eficaz na usinagem de peças de titânio. Quatro a seis estrias são usadas para outros metais, mas o titânio geralmente requer dez ou até mais.

Além disso, para lidar com a alta resistência e o baixo resfriamento do titânio, os maquinistas usam ferramentas especiais revestidas com nitreto de titânio e alumínio (TiAlN) ou titânio com carbono nitreto (TiCN).

Em resumo, os especialistas aconselham que a chave fundamental para a usinagem de titânio é a paciência. Para manter o acúmulo de calor sob controle, reduzir a vibração na terminação da superfície, evitar danos à peça e manter o processo de usinagem seguro, sugere-se diminuir a velocidade para uma velocidade segura.

As 10 classes de titânio mais comuns para usinagem CNC


Devido à crescente demanda por titânio, várias classes usináveis ​​foram desenvolvidas na indústria. Eles são diferenciados com base no conteúdo de titânio puro e outros elementos que contêm, como oxigênio, paládio, níquel ou molibdênio.

Com diferentes elementos de liga vêm propriedades mecânicas diferentes para cada grau de titânio, o que significa que você pode escolher o grau de titânio certo para sua aplicação. Confira a tabela a seguir para descobrir mais e entender mais sobre a usinabilidade do titânio!

Tabela 1

Liga/Grau Descrição Vantagens Desvantagens Aplicativos
Grau 1
Titânio comercialmente puro com baixo teor de oxigênio.
Um dos graus de titânio mais usados. É a liga de titânio mais dúctil e macia. Excelente conformabilidade relativa e usinabilidade, resistência à corrosão e resistência ao impacto. Resistência inferior em comparação com os outros graus de titânio. Processamento químico, dessalinização, indústria médica, peças automotivas, estrutura de fuselagem.
Grau 2
Titânio comercialmente puro com teor de oxigênio padrão.
Titânio puro, conhecido como o cavalo de batalha da indústria de titânio. Alta resistência à corrosão, boa soldabilidade, resistência, ductilidade e conformabilidade. Alta usinabilidade relativa. Não tão forte quanto outros graus de titânio, mas mais forte que o grau 1 Motores de aeronaves, processamento de hidrocarbonetos, fabricação de clorato, indústria médica.
Grau 3
Titânio comercialmente puro com teor médio de oxigênio.
Grau 3 é o menos utilizado comercialmente, mas possui boas propriedades mecânicas. Alta resistência e resistência à corrosão. Boa usinabilidade relativa. Menos formabilidade do que as séries 1 e 2. Indústria médica, indústria naval, estruturas aeroespaciais.
Grau 4
Titânio comercialmente puro com alto teor de oxigênio.
Conhecido como o mais forte dos quatro graus comercialmente puros. Muito alta resistência e resistência à corrosão. Ok, usinabilidade relativa. Difícil de usinar, requer velocidades baixas, alto fluxo de refrigerante e altas taxas de alimentação. Recipientes criogênicos, trocadores de calor, equipamentos CPI, equipamentos cirúrgicos, componentes de fuselagem.
Grau 5
Liga de titânio – Ti6Al4V
Esta é a liga de titânio mais comumente usada. Contém 6% de alumínio e 4% de vanádio. Alta resistência à corrosão e alta conformabilidade. Baixa usinabilidade relativa. Menos forte que as outras ligas. Estruturas críticas de fuselagem, geração de energia, aplicações marítimas e offshore.
Grau 6
Liga de titânio – Ti5Al-2.5Sn
O mais comumente usado para aplicações de fuselagem e motor a jato. Boa soldabilidade, estabilidade e resistência em temperaturas elevadas. Resistência intermediária para padrões de liga de titânio. Aplicações de fuselagem e motores a jato, gás líquido e contenção de propulsores para foguetes e veículos espaciais.
Grau 7
Liga de titânio, às vezes considerada "pura" - Ti-0,15Pd
Semelhante ao grau 2, mas este contém pequenas quantidades de paládio, aumentando a resistência à corrosão. Resistência à corrosão extremamente boa, excelente soldabilidade e conformabilidade. Não é tão forte quanto outras ligas de titânio. Componentes de equipamentos de processamento e produção de produtos químicos.
Grau 11
Liga de titânio, às vezes considerada "pura" - Ti-0,15Pd
Semelhante ao grau 7, mas com menor tolerância a outras impurezas. Excelente resistência à corrosão, ótima ductilidade e conformabilidade. Resistência ainda menor em relação à 7ª série. Aplicações marítimas, fabricação de clorato, dessalinização.
Grau 12
Liga de titânio – Ti0.3Mo0.8Ni
Esta liga altamente durável contém 0,3% de molibdênio e 0,8% de níquel. Grande soldabilidade, excelente resistência a altas temperaturas, excelente resistência à corrosão. Custa mais do que as outras ligas. Casca e trocadores de calor, aplicações hidrometalúrgicas, componentes aeronáuticos e marítimos.
Grau 23
Liga de titânio – T6Al4V-ELI
Também conhecido como TAV-EIL no mercado, que significa Extra Low Intersticial. É semelhante ao grau 5, mas com maior pureza. Grande ductilidade e conformabilidade, boa tenacidade à fratura. Biocompatibilidade ideal. Baixa usinabilidade relativa. Tem uma resistência menor do que as outras ligas de titânio. Pinos e parafusos ortopédicos, cabos ortopédicos, grampos cirúrgicos, aparelhos ortodônticos.


Escolhendo e trabalhando com o grau certo de titânio




Como você deve ter notado, a escolha do titânio mais adequado para o seu produto depende das propriedades e aplicações que você deseja. Se você está tentando desenvolver produtos para aplicações médicas, pode escolher o titânio grau 23. Alternativamente, se você procura uma peça com excelente desempenho em temperaturas elevadas, você pode querer trabalhar com o titânio grau 6.

Basta lembrar que as ligas de titânio requerem uma usinagem cuidadosa, que deve ser realizada por especialistas treinados. Em contraste com metais de usinagem livre como Latão C360 ou Aço SS416, trabalhar com titânio requer experiência, paciência e as ferramentas corretas.

Se você deseja encontrar um especialista para ajudá-lo com sua peça de titânio, não procure mais do que os especialistas disponíveis para ajudá-lo a fornecer serviços de usinagem CNC.

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