Las técnicas de sierra de cinta para titanio no son más difíciles que las de otros metales de alto rendimiento; por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos. Se pueden obtener fácilmente tasas de producción razonables y un excelente acabado superficial en las piezas aserradas, siempre que se tengan en cuenta algunas características únicas del titanio. Estas características son:
- La tendencia inusual a no formar virutas y la baja conductividad térmica del titanio tienden a provocar una acumulación de calor en el borde y la cara de las herramientas de corte.
- La reactividad del titanio con las herramientas de corte contribuye al atoramiento, la degradación, la abrasión y la adherencia en los bordes y caras del corte.
- El bajo módulo de elasticidad del titanio permite mayores deflexiones de las piezas de trabajo y, por lo tanto, puede requerir un respaldo adecuado.
Se pueden seleccionar condiciones de mecanizado que minimicen o eviten los efectos adversos de estas características del titanio, permitiendo así una buena vida útil de la herramienta a tasas de producción aceptables.
La observación de las siguientes seis pautas ayudará a mecanizar con éxito el titanio:
1. USE VELOCIDADES DE CORTE BAJAS
La temperatura de la punta de la herramienta se ve muy afectada por la velocidad de corte. Una velocidad de corte baja ayuda a minimizar la temperatura del filo de la herramienta y maximizar la vida útil de la herramienta. Se requieren velocidades más bajas para las aleaciones de titanio como Ti-6Al-4V que para el titanio sin alear.
2. MANTENER TASAS ALTAS DE ALIMENTACIÓN Y TASAS DECENDIENTES CONSISTENTES
La temperatura de la herramienta se ve menos afectada por la velocidad de avance que por la velocidad de la sierra. Por lo tanto, se debe usar la dosis más alta de alimentación constante como una buena práctica. La profundidad de corte debe ser mayor que la capa endurecida resultante del corte anterior.
3. UTILICE UNA GRAN CANTIDAD DE LÍQUIDO DE CORTE
El refrigerante elimina el calor además de eliminar las virutas y reduce las fuerzas de corte, lo que mejora la vida útil de la herramienta.
4. MANTENGA LAS HERRAMIENTAS AFILADAS
El desgaste de la herramienta da como resultado la acumulación de metal en los bordes cortantes y causa un acabado superficial deficiente, desgarro y deflexión de la pieza de trabajo.
5. NUNCA DEJE DE ALIMENTAR MIENTRAS LA HERRAMIENTA Y EL TRABAJO ESTÁN EN CONTACTO
Permitir que una hoja permanezca en contacto en movimiento con el titanio provoca el endurecimiento por trabajo y promueve manchas, rozaduras y atorones, lo que puede provocar la rotura total de la herramienta.
6. UTILICE CONFIGURACIONES RÍGIDAS
La rigidez de la hoja (tensión adecuada de la hoja) y la pieza de trabajo (sujeción segura) asegura una profundidad de corte controlada y reduce la vibración.
MATERIALES DE LA HERRAMIENTA
Las herramientas de corte para titanio requieren resistencia a la abrasión y una dureza en caliente adecuada. Las herramientas de carburo (como los grados C-2 y C-3), cuando sea posible, optimizarán las tasas de producción. Los aceros para herramientas de alta velocidad de uso general (como los grados M1, M2, M7 y M10) suelen ser adecuados para el mecanizado de titanio. Sin embargo, los mejores resultados se obtienen generalmente con grados más altamente aleados (como las series M42, M51 y X3000).
FLUIDOS DE CORTE
El uso correcto de refrigerantes durante las operaciones de aserrado en titanio aumentará en gran medida la vida útil de la herramienta de las hojas. Los fluidos de corte químicamente activos transfieren el calor de manera eficiente y reducen las fuerzas de corte entre la punta del diente y la pieza de trabajo. El resultado es una vida útil prolongada de la hoja. Se necesitan grandes cantidades de fluido de corte para mantener frías la pieza de trabajo de titanio y las puntas de los dientes durante la operación de aserrado. Los fluidos a base de agua son más eficientes que los aceites. Una solución débil de inhibidor de óxido y / o aceite soluble en agua (5 a 10 por ciento) es el fluido más práctico para operaciones de sierra de cinta que ejecutan velocidades de corte más altas. Las operaciones complejas y de baja velocidad pueden requerir aceites clorados o sulfurados para minimizar las fuerzas de fricción y reducir la tendencia a agrietarse y atorarse del titanio. La mejor vida útil de la hoja en operaciones de velocidad intermedia se puede lograr utilizando un buen refrigerante que contenga un aditivo químicamente activo.
