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May 25, 2023

WFL supera os desafios da usinagem de titânio

A indústria da aviação representa um importante segmento de mercado para a WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG. Este setor industrial exige cada vez mais materiais que são considerados

A indústria da aviação representa um importante segmento de mercado para a WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG. Este setor industrial exige cada vez mais materiais considerados difíceis de usinar. A usinagem de titânio, em particular, é um campo no qual a WFL brilha com sua vasta experiência.

Material com propriedades particularesO titânio sempre impôs exigências específicas às ferramentas e máquinas durante o processo de corte.

Nos últimos anos, o titânio 3.7165 tornou-se predominante entre os materiais leves como um material com propriedades excepcionais, especialmente nas indústrias de aviação e espacial e também no setor médico. É uma das ligas de titânio mais utilizadas, contendo 6% de alumínio e 4% de vanádio.

Esta liga, normalmente referida como Ti6Al4V, apresenta uma combinação muito boa de resistência, resistência à corrosão e capacidade de suportar tensões. Embora este material tenha bons valores empíricos e dados de corte, seu processamento continua sendo uma das disciplinas supremas em usinagem.

O titã de todos os metais Novas ligas de titânio estão sendo constantemente desenvolvidas para aplicações especiais e muitas vezes são baseadas em requisitos específicos do cliente. Vários clientes da WFL exigem o Titânio 5553 (Ti5Al5V5Mo3Cr) para a produção de trens de pouso na indústria de aviação.

Este material se destaca pelas propriedades aprimoradas de resistência e tenacidade. Também é menos sensível a mudanças estruturais durante o aquecimento. Este material é de fato um dos verdadeiros Titãs no campo da usinagem e leva o nome da mitologia grega.

Atualmente, o Ti5553 é um dos materiais mais difíceis de usinar do mercado. Uma velocidade de corte de 45 m/min não deve ser excedida durante o processamento, pois tensões de cisalhamento de até 2.780 N/mm² podem se desenvolver em velocidades de corte tão baixas quanto 60 m/min.

Desafios na usinagem de titânio

Problemas como calor pontual devido à má condução de calor e alterações químicas associadas no material (fragilização em temperaturas mais altas) e a formação de arestas postiças ocorrem em maior extensão com este material do que com outras ligas de titânio.

Portanto, é importante que a velocidade de corte, a taxa de avanço e a profundidade de penetração sejam combinadas com precisão ao trabalhar com o Ti 5553. O uso de lubrificantes de resfriamento adequados é tão importante quanto a estratégia de resfriamento correta. Deve ser garantida uma remoção rápida e contínua das limalhas; a dissipação de calor ocorre muito mais através da ferramenta.

A remoção da pele forjada, chamada de “pele de elefante” pelos especialistas, é um desafio adicional com este material. O processo de forjamento a montante e as influências térmicas e metalúrgicas resultantes conferem a esta pele um nível muito elevado de dureza superficial.

O baixo módulo de elasticidade significa que o titânio tende a escapar da pressão da ferramenta e se fundir com a aresta de corte. A usinagem deve, portanto, como já mencionado, ocorrer a uma velocidade de corte baixa, mas com uma taxa de avanço relativamente alta e uniforme. Em qualquer caso, devem ser garantidas ferramentas afiadas, livres de vibrações e fixadas. Aços rápidos com alto teor de cobalto, metal duro ou Stellite são usados ​​como materiais de corte.

A experiência é o fator decisivoTudo isso mostra que o titânio exige muita experiência na seleção e utilização das ferramentas, bem como nas estratégias de usinagem.

A capacidade de atender aos aspectos críticos da usinagem durante a fabricação deve ser demonstrada já na fase de projeto. Por exemplo, é necessário levar em consideração o fato de que diferentes espessuras de material na peça bruta requerem estratégias de usinagem modificadas. As zonas afetadas pelo calor também devem ser levadas em consideração juntamente com as forças de corte que ocorrem.

Materiais difíceis de cortar, como o titânio, influenciaram o desenvolvimento das máquinas WFL. A WFL fornece soluções individuais exatamente para esses tipos de aplicações exigentes. Eles também cobrem aspectos como refrigeração e estratégia de produção, bem como a máquina em si.