Come lavorare le leghe di titanio: geometria, velocità e refrigerante

La tornitura del titanio richiede un'attenta scelta della velocità e dell'avanzamento, poiché le temperature di taglio sono elevate. L'intervallo di temperatura di taglio consigliato è compreso tra 480 e 540 °C per gli utensili in acciaio rapido e tra 650 e 750 °C per quelli in carburo. Anche la deformazione del pezzo, la distorsione termica e l'usura dell'utensile influiscono sulla precisione dimensionale.

1. Geometria degli utensili da tornitura

Per tutti e tre gli utensili, il raggio di punta consigliato è compreso tra 0,5 e 1,5 mm, la larghezza della superficie ausiliaria è compresa tra 0,05 e 0,3 mm e l’angolo di spoglia ausiliario è compreso tra 0 e 10°. Mantenere le superfici di spoglia e di fianco molto lisce. Il tagliente affilato deve essere privo di bave, bruciature, intaccature e crepe. Affilare il carburo con una mola diamantata. Il raggio del fondo della scanalatura del rompitruciolo deve essere compreso tra 6 e 8 mm.

2. Dati di taglio per le leghe di titanio

Dati iniziali per il Ti-6Al-4V

Con un utensile da tornitura con inserti intercambiabili, è possibile aumentare opportunamente la velocità di taglio quando si utilizza un fluido da taglio.

Correzione della velocità per gruppo di leghe

Correzione della velocità in base alla profondità di taglio

Tornitura attraverso uno strato di ossido

3. Fluidi da taglio per la tornitura del titanio

4. Precauzioni relative ai fluidi da taglio

1. I fluidi clorurati possono decomporsi alla temperatura di taglio e rilasciare idrogeno, che il titanio può assorbire e che può causare infragilimento da idrogeno.
2. Il cloro può reagire con il titanio formando cloruro di titanio e causando corrosione. Mantenere il contenuto di cloruro al di sotto dello 0,02% in massa.
3. Poiché i cloruri possono favorire la corrosione sotto sforzo, evitare l'uso di fluidi da taglio clorurati.
4. Pulire il pezzo subito dopo il taglio, in modo che i residui di cloruro non possano corrodere la superficie.
5. Utilizzare una portata di almeno 15-20 L/min.
6. Il fluido richiede sia un raffreddamento efficace sia una lubrificazione per pressioni estreme. Quando si utilizza un fluido a base acquosa, è necessario effettuare una manutenzione accurata delle guide delle macchine utensili.

5. Ulteriori precauzioni

1. Evitare che utensili e dispositivi di fissaggio a base di piombo o zinco entrino in contatto con i componenti in titanio. È inoltre vietato l'uso di rame-stagno, cadmio e loro leghe per utensili e dispositivi di fissaggio destinati a entrare in contatto con tali componenti.
2. Tutti gli utensili, gli attrezzi e i dispositivi che entrano in contatto con il titanio devono essere puliti. È necessario proteggere i componenti in titanio puliti da grasso e impronte digitali, poiché una successiva contaminazione da sali può contribuire alla formazione di crepe da corrosione sotto sforzo.