Métodos de mecanizado de aleaciones de titanio por corte y sujeción

La aleación de titanio, como nuevo material de construcción que ha surgido en los últimos años, brilla con luz propia en diversos campos como el aeroespacial, la construcción naval y la sanidad debido a su baja densidad, alta resistencia específica, bajo coeficiente de expansión térmica y excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura y resistencia a la corrosión. Sin embargo, el elevado coeficiente de fricción de la aleación de titanio, su tendencia a la oxidación y su propensión a la ignición a altas temperaturas y a la fricción a alta velocidad plantean importantes retos para su mecanizado. Cómo mejorar las propiedades de corte de las piezas de aleación de titanio y garantizar que las piezas cumplan las especificaciones previstas es un problema técnico clave que hay que resolver en las aplicaciones de aleación de titanio.

I. Principales problemas encontrados en el mecanizado de aleaciones de titanio por corte y sujeción

1. Alta temperatura de corteEl calor generado al mecanizar una aleación de titanio es difícil de disipar eficazmente, lo que da lugar a temperaturas de corte constantemente elevadas.
2. Fuerte adherencia de la herramientaLa fuerza de adherencia entre la aleación de titanio y la herramienta de corte es elevada, lo que puede provocar fácilmente que la herramienta se pegue, afectando a la eficacia del mecanizado y a la calidad de la pieza.
3. Alto par de corteLa alta resistencia de la aleación de titanio aumenta el par necesario durante el proceso de corte, lo que supone mayores exigencias para la máquina y la herramienta de corte.
4. Bajo módulo de elasticidad y alta relación entre límite elástico y resistencia a la tracciónaleación de titanio : La aleación de titanio presenta una importante deformación elástica durante el mecanizado, lo que la hace propensa al rebote, y su relación entre límite elástico y resistencia a la tracción es elevada, lo que dificulta su mecanizado.
5. Alta presión de corteCuando se mecaniza una aleación de titanio, el filo de la herramienta está sometido a una gran presión, lo que puede provocar fácilmente el desgaste y la rotura de la herramienta.

II. Estrategias de mejora y planes de aplicación

En respuesta a los retos mencionados, proponemos las siguientes estrategias de mejora:

1. Selección óptima de los materiales de las herramientas de corte:
   • Seleccione materiales para herramientas de corte con alta resistencia y buena resistencia al desgaste, como aleaciones duras o herramientas de corte cerámicas, para mejorar la durabilidad y las propiedades de corte de la herramienta.
2. Geometría de perforación mejorada:
   • Utilice brocas helicoidales con mayor anchura del filo de corte, diámetro del núcleo y ángulo de afilado para mejorar las condiciones de corte, reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte.
3. Ajuste correspondiente del diámetro del orificio roscado:
   • Al mecanizar un orificio roscado, el diámetro de la broca puede aumentarse adecuadamente para reducir la resistencia al corte y mejorar la eficacia del mecanizado.
4. Utilización de diseños especiales de grifos:
   • Seleccione machos con diseños especiales, como machos en espiral o machos recubiertos, para mejorar la evacuación de virutas y las condiciones de lubricación durante el roscado.
5. Selección inteligente de la velocidad de corte del hilo:
   • En función de las características y los requisitos de mecanizado de la aleación de titanio, es razonable seleccionar la velocidad de roscado para evitar el sobrecalentamiento y la adherencia de la herramienta.
6. Selección científica de los fluidos de corte:
   • Seleccione fluidos de corte con buenas propiedades de refrigeración, lubricación y protección contra la corrosión para reducir eficazmente la temperatura de corte, reducir el desgaste de la herramienta y mejorar la calidad y la eficacia del mecanizado.