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Titanio mecanizado CNC
Más de 15 años de experiencia en mecanizado CNC de titanio y creación de prototipos, alta precisión, potente sistema de inspección de calidad, comentarios y entrega de proyectos más rápidos. El titanio se ha descuidado durante mucho tiempo debido a sus propiedades. Pero en el siglo XX, con el desarrollo de la metalurgia y la tecnología de fabricación CNC, la gente tiene una nueva visión de este material. En la actualidad, el titanio es el favorito de los equipos médicos por su excelente relación peso/resistencia (20 veces mayor que el acero), resistencia a la corrosión, compatibilidad con el tejido humano y excelente rendimiento a alta temperatura. En el campo de la industria aeroespacial, las piezas de titanio son especialmente populares debido a su peso ligero y gran resistencia. Sin embargo, existen muchas dificultades en el mecanizado CNC de titanio.
aleación de titanio
Para mejorar sus propiedades, el titanio a menudo agrega muchos otros elementos metálicos para formar la aleación. La transformación alótropa del titanio se produce a temperaturas superiores a 800 ℃. Los elementos que reducen la temperatura de uso del titanio se denominan estabilizadores β, mientras que los elementos que mejoran la disponibilidad del titanio se denominan estabilizadores α. Según el contenido de estabilizador, la aleación de titanio se divide en 4 grupos.
1. Titanio sin aleación. Básicamente es titanio puro. El titanio sin aleación tiene la mejor resistencia a la corrosión, pero su resistencia es baja.
2. Aleación de titanio alfa. La aleación alfa tiene una mejor resistencia a la fluencia, por lo que se puede usar en rendimiento a alta temperatura.
3. Aleación de titanio α – β. Debido a sus excelentes propiedades, la aleación de titanio es la más utilizada. Los estabilizadores α aumentan la resistencia al calor del material y los estabilizadores β aumentan la resistencia de la aleación. La aleación α – β más común, Ti-6Al-4V, representa casi el 50 % del mercado total de aleaciones de titanio.
4. Aleación de titanio beta. Esta aleación de titanio es más dura que la suya, pero también son más densas.
Siete razones por las que el titanio es difícil de macinar
El titanio puede mantener una alta resistencia incluso a altas temperaturas. Incluso con el corte a alta velocidad, su resistencia a la deformación plástica se mantiene sin cambios. Esto requiere mucha más fuerza de corte que cualquier acero.
Cuando finalmente se forman las virutas, son muy delgadas y el área de contacto entre las virutas y las herramientas es tres veces menor que la del acero. Por lo tanto, la punta de la herramienta debe soportar más fuerza de corte.
La aleación de titanio tiene un alto coeficiente de fricción para el material de la herramienta de corte. Esto aumenta la temperatura y la fuerza de corte y requiere herramientas de corte más altas.
A una temperatura de más de 500 ℃, el titanio reacciona con la mayoría de los materiales para herramientas. Si el calor se acumula demasiado, el titanio se encenderá automáticamente al cortar, por lo que se debe usar refrigerante al cortar la aleación de titanio.
Debido al área de contacto pequeña y las virutas delgadas, todo el calor del proceso de corte fluye hacia la herramienta, lo que reduce en gran medida la vida útil de la herramienta. Solo el refrigerante de alta presión puede mantener el calor y neutralizarse entre sí.
La elasticidad de la aleación de titanio es muy baja. Esto provoca vibraciones adicionales, vibración de la herramienta y deflexión.
A una velocidad de corte baja, el material se adherirá al borde de corte, lo que es muy adverso para el acabado de la superficie.
Elija la herramienta de corte adecuada
Los ingenieros de fabricación de todo el mundo han propuesto muchas estrategias para mejorar la velocidad de procesamiento del titanio. El primer paso para un mecanizado CNC de titanio exitoso es seleccionar herramientas de corte CNC. A lo largo de los años, muchos metales duros han demostrado ser buenos para cortar titanio. Para mejorar el mecanizado CNC de piezas de titanio, las herramientas de corte deben tener muchas propiedades.
Las herramientas deben ser duras a altas temperaturas.
Las herramientas deben tener mayor resistencia a la sacudida.
La herramienta debe tener un rendimiento antifatiga.
La herramienta no debe reaccionar con titanio a alta temperatura.
Las herramientas deben tener alta resistencia.
La herramienta debe tener una buena conductividad térmica.
La gama más adecuada de materiales para herramientas con todas las características anteriores es la aleación WC/Co. Otra posible solución son los aceros rápidos porque son muy resistentes al agrietamiento. Las herramientas de diamante también muestran una buena resistencia al desgaste frente al titanio.
Tecnología de mecanizado CNC de titanio
Estrategia de mecanizado de titanio
Otra forma factible de mejorar el rendimiento del mecanizado de titanio es aplicar una estrategia especial de procesamiento de titanio. Nuestro servicio de mecanizado de titanio ha sido muy hábil en la selección de los parámetros de corte correctos para minimizar el tiempo de procesamiento del titanio. Sin embargo, además de la optimización de parámetros, existen algunas estrategias de mecanizado no convencionales que pueden mejorar en gran medida la velocidad de corte del titanio.
Herramienta de repisa
Estas herramientas fueron desarrolladas por General Electric. Las orejetas que sobresalen de las herramientas que utilizan son delgadas. En lugar de la herramienta completa, solo este marco de paredes delgadas puede cortar titanio. Como el chip también es muy delgado, no hay diferencia, pero el desgaste del marco de la pared es más lento y más fácil de afilar. El desgaste lateral del marco de la pared es muy rápido, y luego el proceso de desgaste del resto del marco de la pared es constante, mientras que el desgaste lateral es lento.
Cuchilla giratoria
La cuchilla giratoria se utiliza para tornear aleaciones de titanio. Debido a la falta de precisión en el diseño de máquinas herramienta, antes era imposible lograr esto. Sin embargo, el nivel de tecnología de fabricación ahora hace posible su uso. El principio fundamental es que la hoja de corte es redonda y gira alrededor del accesorio cuando el cortador corta la pieza en bruto. De esta forma, la transferencia de calor será más rápida y la herramienta no se calentará demasiado. Por lo tanto, se puede aumentar la velocidad de corte.
Eliminación de metales asistida por ultrasonidos
De hecho, agregando ultrasónico la vibración en la herramienta de corte facilitará la formación de virutas. La elasticidad de las virutas de titanio es muy pobre. Cuando el filo comienza a cortar el material, el endurecimiento por deformación lo empeorará. El ultrasonido promueve la fractura de la viruta en lugar de la deformación, lo que tiene un impacto positivo en la vida útil de la herramienta, el acabado de la superficie y las características de la herramienta. Evita que se acumule material en el borde de corte y permite que el maquinista aumente la velocidad de corte.
Anodizado de titanio
El anodizado de titanio es un proceso completamente biocompatible, que generalmente se usa para implantes ortopédicos, implantes dentales, componentes de equipos médicos y prototipos médicos. El anodizado de titanio puede producir una variedad de colores sin la aplicación de tintes orgánicos o recubrimientos artificiales en la superficie del metal.
DDPROTOTYPE mejora el proceso de anodizado de titanio para producir colores confiables, consistentes y reproducibles. Nuestro proceso de anodizado produce los colores más brillantes. Descubrimos que muchos clientes pueden beneficiarse de este proceso, que es una forma rentable de garantizar que sus piezas estén completamente libres de las pequeñas rebabas que pueden quedar después del mecanizado, mientras se mantienen las tolerancias críticas. También proporciona una superficie limpia y brillante, por lo que sus piezas pueden mostrar el tratamiento superficial de anodizado más dinámico.
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Cuando se prepara para el próximo proyecto, es muy importante elegir las técnicas de procesamiento y las materias primas adecuadas para la creación rápida de prototipos. En DDPROTOTYPE, estaremos encantados de brindarle más asesoramiento profesional. Por favor, siéntase libre de contactarnos en info@ddprototype.com o cargue su archivo CAD aquí.