Características que influyen en la maquinabilidad.

- Jan 30, 2019-


Características que influyen en la maquinabilidad.


El hecho de que el titanio a veces se clasifique como difícil de mecanizar por métodos tradicionales puede explicarse en parte por las propiedades físicas, químicas y mecánicas del metal.


Por ejemplo:
El titanio es un mal conductor del calor. El calor, generado por la acción de corte, no se disipa rápidamente. Por lo tanto, la mayor parte del calor se concentra en el filo y la cara de la herramienta.

El titanio tiene una fuerte tendencia a la aleación o reactividad química con materiales en las herramientas de corte a temperaturas de operación de la herramienta. Esto provoca desgaste, soldadura y manchas junto con la rápida destrucción de la herramienta de corte.

El titanio tiene un módulo de elasticidad relativamente bajo, por lo que tiene más "elasticidad" que el acero. El trabajo tiende a alejarse de la herramienta de corte a menos que se mantengan los cortes pesados o se emplee un respaldo adecuado. Las partes delgadas tienden a desviarse bajo la presión de la herramienta, lo que provoca vibraciones, fricciones en la herramienta y problemas de tolerancia. La rigidez de todo el sistema es, por consiguiente, muy importante, al igual que el uso de herramientas de corte afiladas y de forma adecuada.

Las propiedades de fatiga del titanio están fuertemente influenciadas por una tendencia al daño de la superficie si se usan ciertas técnicas de mecanizado. Se debe tener cuidado para evitar la pérdida de integridad de la superficie, especialmente durante el esmerilado. (Esta característica se describe con mayor detalle a continuación.)

Las características de endurecimiento por trabajo del titanio son tales que las aleaciones de titanio demuestran una ausencia total de "borde acumulado". Debido a la falta de una masa estacionaria de metal (borde acumulado) delante de la herramienta de corte, se forma un alto ángulo de corte. . Esto hace que una viruta delgada entre en contacto con un área relativamente pequeña en la cara de la herramienta de corte y provoque altas cargas de rodamientos por unidad de área. La alta fuerza de apoyo, combinada con la fricción desarrollada por el chip a medida que se desplaza sobre el área de apoyo, produce un gran aumento del calor en una parte muy localizada de la herramienta de corte. Además, la combinación de altas fuerzas de apoyo y calor produce una acción de cráter cerca del filo de corte, lo que resulta en una rápida ruptura de la herramienta.

Con respecto a las propiedades de fatiga del titanio, brevemente señaladas en la lista anterior, los siguientes detalles son de interés.

Como se ha indicado, debe evitarse la pérdida de integridad de la superficie. Si no se observa esta precaución, puede producirse una pérdida dramática de comportamiento mecánico (como fatiga). Incluso las prácticas de rectificado adecuadas que utilizan parámetros convencionales (velocidad de la rueda, avance, etc.) pueden dar como resultado una resistencia a la fatiga significativamente menor debido al daño de la superficie. Las propiedades básicas de fatiga de muchas aleaciones de titanio se basan en una tensión superficial compresiva favorable inducida por la acción de la herramienta durante el mecanizado. La eliminación electromecánica del material, que produce una superficie libre de estrés, puede provocar un débito debido a las propiedades de resistencia a la fatiga habituales del diseño. (Estos resultados son similares cuando se trata de procesos mecánicos como la molienda, aunque las razones son diferentes).