Cinco Desafios Principais na Usinagem de Titânio: Respostas de Especialistas

O titânio é usado no mercado automotivo?

Sim, embora eu o veja mais usado no segmento de pós-venda, corrida ou alto desempenho da indústria automotiva, junto com motocicletas, do que na produção automotiva típica. Vejo em áreas de motores de alta potência, como componentes do trem de válvulas: válvulas, molas de válvulas, retentores de molas, balancins, pinos de pulso e bielas. O titânio também é usado em outras aplicações de corrida onde alta resistência e leveza são desejadas.

Quais as vantagens de usar titânio em aplicações de alto desempenho?

Sempre que você reduz peso sem sacrificar resistência, ganha desempenho. Desempenho pode ser melhorar consumo de combustível, aumentar capacidade de carga ou diminuir tempos de volta em corridas. Relatórios mostram que para cada 45 kg (100 lbs) de redução de peso, pode-se melhorar o consumo em 1-2%. Em aplicações de motores de alto desempenho, quanto menos massa rotativa você tem, menor a perda parasitária para gerar potência para correr.

Há razão para não ser mais usado na produção automotiva geral?

Altos custos e desafios de fornecimento são os principais impedimentos. O titânio comparado a ligas de aço pode ser 20 vezes mais caro por libra que o aço. Combine isso com desafios de usinagem e o custo por componente fica alto. Por exemplo, vi em um catálogo de peças de corrida: um jogo de 8 bielas de liga de aço 4130 por US$ 250, enquanto um jogo similar de titânio custava US$ 6.000.

Quais são os "desafios de usinagem" mencionados?

A alta densidade e módulo de elasticidade são as características que tornam o titânio desejável, mas também o tornam desafiador de usinar. O titânio pode ser usinado eficientemente se parâmetros de corte e geometrias de ferramenta corretos forem usados. Em geral, usina-se titânio a 40% do que se usinaria aços. Usinagem excessivamente agressiva em aço tem poucas consequências além de desgastar a ferramenta mais rápido. Se você for muito agressivo ao usinar titânio, pode desenvolver uma camada superficial de óxido que leva à falha da peça. Sabemos que calor e pressão geram o cavaco; quando o calor fica excessivo, pode gerar esse óxido. Grande cuidado no processo de usinagem com posicionamento de refrigerante e geometria da ferramenta de corte são fatores contribuintes para quanto calor é gerado. Ângulos de ataque positivos mais altos e ângulos de hélice mais altos, como os da nossa série Z-Carb, ajudam a reduzir a pressão para gerar o cavaco, reduzindo assim o calor. É desafiador manter arestas de corte afiadas que reduzam o calor gerado com resistência adequada da aresta para ser o mais produtivo possível.

Vê oportunidades para aumento no uso de titânio?

Sim, a indústria do titânio busca novas oportunidades no mercado automotivo, incluindo escapamentos, painéis de carroceria e componentes de suspensão. Fabricantes de ferramentas de corte continuam avançando nas ferramentas usadas para melhorar a produtividade e confiabilidade na usinagem de titânio.