Lavorazione CNC in lega di titanio
La lavorazione a pressione delle leghe di titanio è più simile alla lavorazione dell'acciaio che a quella dei metalli e delle leghe non ferrosi. Molti parametri di processo delle leghe di titanio nella forgiatura, nello stampaggio di volumi e nello stampaggio di lamiere sono vicini a quelli della lavorazione dell'acciaio. Ma ci sono alcune caratteristiche importanti a cui bisogna prestare attenzione quando si lavora con la pressa Chin e le leghe Chin.
Sebbene si creda generalmente che i reticoli esagonali contenuti nel titanio e nelle leghe di titanio siano meno duttili quando deformati, vari metodi di lavorazione a pressa utilizzati per altri metalli strutturali sono adatti anche per le leghe di titanio. Il rapporto tra il limite di snervamento e il limite di resistenza è uno degli indicatori caratteristici della capacità del metallo di resistere alla deformazione plastica. Maggiore è questo rapporto, peggiore è la plasticità del metallo. Per il titanio industrialmente puro allo stato raffreddato, il rapporto è 0,72-0,87, rispetto a 0,6-0,65 per l'acciaio al carbonio e 0,4-0,5 per l'acciaio inossidabile.
Eseguire lo stampaggio del volume, la forgiatura libera e altre operazioni relative alla lavorazione di pezzi grezzi di grande sezione trasversale e di grandi dimensioni allo stato riscaldato (al di sopra della temperatura di transizione =yS). L'intervallo di temperatura del riscaldamento della forgiatura e dello stampaggio è compreso tra 850 e 1150°C. Leghe BT; M0, BT1-0, OT4~0 e OT4-1 presentano una deformazione plastica soddisfacente allo stato raffreddato. Pertanto, le parti realizzate con queste leghe sono per lo più costituite da grezzi ricotti intermedi senza riscaldamento e stampaggio. Quando la lega di titanio viene deformata plasticamente a freddo, indipendentemente dalla sua composizione chimica e dalle proprietà meccaniche, la resistenza sarà notevolmente migliorata e la plasticità sarà corrispondentemente ridotta. Per questo motivo è necessario eseguire un trattamento di ricottura tra i processi.
L'usura della scanalatura dell'inserto nella lavorazione delle leghe di titanio è l'usura locale della parte posteriore e anteriore in direzione della profondità di taglio, che spesso è causata dallo strato indurito lasciato dalla lavorazione precedente. Anche la reazione chimica e la diffusione dell'utensile e del materiale del pezzo ad una temperatura di lavorazione superiore a 800 °C sono uno dei motivi per la formazione dell'usura delle scanalature. Perché durante il processo di lavorazione, le molecole di titanio del pezzo si accumulano nella parte anteriore della lama e vengono "saldate" al bordo della lama sotto alta pressione e alta temperatura, formando un tagliente di riporto. Quando il tagliente di riporto si stacca dal tagliente, il rivestimento in metallo duro dell'inserto viene rimosso.
A causa della resistenza al calore del titanio, il raffreddamento è fondamentale nel processo di lavorazione. Lo scopo del raffreddamento è evitare il surriscaldamento del tagliente e della superficie dell'utensile. Utilizzare il refrigerante frontale per un'evacuazione ottimale del truciolo durante l'esecuzione della fresatura di spallamenti e di spianatura di tasche, tasche o scanalature complete. Quando si taglia il metallo di titanio, i trucioli si attaccano facilmente al tagliente, provocando il successivo giro di fresa a tagliare nuovamente i trucioli, causando spesso la scheggiatura della linea del bordo.
Ciascuna cavità dell'inserto è dotata del proprio foro/iniezione di refrigerante per risolvere questo problema e migliorare le prestazioni costanti del tagliente. Un'altra soluzione interessante sono i fori di raffreddamento filettati. Le frese per contornatura lunga hanno molti inserti. L'applicazione del refrigerante a ciascun foro richiede una capacità e una pressione della pompa elevate. D'altro canto, può tappare i fori non necessari secondo necessità, massimizzando così il flusso verso i fori necessari.