Usinagem de titânio:encontre as ferramentas de fresamento certas para superligas

Apesar de suas demandas de usinagem, a adoção do titânio em todos os segmentos de fabricação é difícil de ignorar. Aprenda a dominar o trabalho com titânio e aumente a lucratividade de sua loja.

O titânio e suas várias ligas continuam a ganhar popularidade. Os fabricantes aeroespaciais usam titânio em motores a jato, trem de pouso e em qualquer lugar que seja necessário um material forte e leve. Os fabricantes que fabricam equipamentos de geração de energia e processamento químico admiram sua resistência à corrosão. Graças à sua biocompatibilidade, os fabricantes de dispositivos médicos usam titânio em tudo, desde articulações do quadril até instrumentos cirúrgicos. Se você é um golfista talentoso, pode ter um conjunto de tacos com cabeças de titânio super fortes e fáceis de balançar. Simplificando, o titânio é o metal perfeito para uma variedade de aplicações.

Infelizmente, os mesmos atributos que fazem do titânio um metal perfeito também o tornam um urso perfeito para cortar. O desgaste da ferramenta pode ser alto ao usinar a maioria das ligas de titânio, especialmente aquelas que contêm grandes quantidades de cromo e molibdênio. Sem uma aresta afiada, as ferramentas tendem a “quicar” na superfície, causando atrito. Se você parar no meio do corte, o endurecimento do trabalho é quase imediato. E uma vez que uma ferramenta começa a ficar cega, o acúmulo de calor na zona de corte aumenta rapidamente, complicando ainda mais a situação.

O titânio pode ser dominado. O sucesso começa com a ferramenta certa. Não tente usinar titânio com uma fresa ou broca de uso geral. Os fabricantes de ferramentas de corte se esforçaram muito para desenvolver geometrias e revestimentos específicos de titânio. Vamos explorar alguns deles.

  Você sabia que o titânio pode pegar fogo durante o fresamento? Leia “8 fatos que você talvez não saiba sobre a fresagem de titânio.”

Tipos de ferramentas para superligas de desbaste, fresamento e perfuração

Fresas intercambiáveis ​​de saída positiva que empregam um método de travamento seguro e pastilhas afiadas com uma preparação suave da aresta são a primeira escolha para desbaste. Procure fresas de topo com ângulos de hélice variáveis ​​para quebrar os harmônicos que levam à vibração. Um revestimento resistente e multifásico, como AlTiN, TiCN ou TiAlN aplicado a um metal duro de classe submicron, geralmente é a melhor escolha, assim como um alívio de canal excêntrico para fornecer a aresta mais forte possível.

Ao perfurar, uma ferramenta de metal duro de 135 graus é preferível, de preferência com um dos revestimentos multifásicos descritos. Sempre use refrigerante através da ferramenta. Como a taxa de avanço por dente com titânio é menor do que a usada em materiais mais resistentes, as fresas de topo com canais adicionais fornecem taxas de remoção de metal mais altas.

Com o titânio, você precisa de soluções de retenção de trabalho de alto nível

Boas ferramentas de corte de metal duro importam muito, mas há mais a se pensar com um material tão complicado de se trabalhar quanto o titânio, incluindo fixação de trabalho, fixação de ferramentas e programação. Este material pode transformar a menor fraqueza em uma vida útil da ferramenta ruim e criar processos muito imprevisíveis. Aqui estão algumas das outras caixas que você precisará verificar com a usinagem de titânio.

O titânio é pegajoso. Ao usar uma pinça estilo ER padrão ou comparável, a remoção da ferramenta e a sucata subsequente da peça de trabalho são quase garantidas. A fabricante de ferramentas Haimer licenciou seu sistema Safe-Lock anti-arranque para a Sandvik Coromant, Kennametal e outras para ferramentas de corte redondo. Ele usa uma ranhura especialmente retificada que se encaixa com um pino de travamento interno para manter as ferramentas de corte seguras, não importa o que você esteja cortando.

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A excentricidade excessiva da ferramenta é problemática com qualquer material, mas torna-se cada vez mais problemática com titânio e outras superligas. Para operações de desbaste, um sistema Safe-Lock ou concorrente funciona bem, mas o semi-acabamento e o acabamento exigem um suporte de ajuste por contração ou mandril de fresamento hidráulico. Mantenha as ferramentas o mais curtas possível - e certifique-se de que seu fuso, porta-ferramentas e botões de retenção sejam mantidos adequadamente.

O titânio é um mau condutor de calor, então:

• Inunde o material com uma quantidade abundante de fluido de corte.
• Use técnicas de programação semelhantes às encontradas na usinagem de alto avanço.
• Use o engajamento constante do cortador, estratégias de redução de cavacos e caminhos de corte trocoidal que entram e saem da peça de trabalho (para minimizar o choque no cortador e na máquina-ferramenta).
• Evite enterrar a ferramenta em um canto.

Certifique-se de usar a quantidade e o tipo corretos de fluido de corte. Um óleo solúvel em água ou fluido semissintético fornece a melhor combinação de lubricidade e remoção de calor. Encontre um com aditivos de extrema pressão para melhorar a vida útil da ferramenta. Mantenha-os limpos, livres de óleos residuais e com PH balanceado, e use a concentração recomendada. Se você tiver recursos de refrigeração de alta pressão, use-os.

Se você está se perguntando por que sua máquina não é tão produtiva quanto você precisa, talvez seja hora de avaliar seus porta-ferramentas. E se você estiver usando porta-ferramentas e tornos baratos, provavelmente é hora de uma atualização. Da mesma forma, se o dono da oficina estiver pensando em comprar uma nova máquina-ferramenta, talvez seja hora de investir em um centro de usinagem de ponta projetado especificamente para trabalhos exigentes.

Talvez você tenha tentado usinar titânio e decidiu ficar com metais mais fáceis, como aço e alumínio. A excelente relação resistência/peso do titânio, alta resistência ao calor e à corrosão e excelentes propriedades mecânicas significam que está aqui para o longo prazo. Se sua loja quer se manter competitiva, é hora de dominar essa importante liga.

Sua loja está cortando com sucesso titânio? Quão difícil foi para você? Compartilhe sua experiência.