Como usinar ligas de titânio: geometria, velocidades e fluido de resfriamento

O torneamento de titânio exige uma seleção cuidadosa da velocidade e do avanço, pois as temperaturas de corte são elevadas. A faixa de temperatura de corte recomendada é de 480 a 540 °C para ferramentas de aço rápido e de 650 a 750 °C para ferramentas de metal duro. A deformação da peça, a distorção térmica e o desgaste da ferramenta também influenciam a precisão dimensional.

1. Geometria da ferramenta de torneamento

Para todas as três ferramentas, o raio de ponta recomendado é de 0,5 a 1,5 mm, a largura da aresta auxiliar é de 0,05 a 0,3 mm e o ângulo de inclinação auxiliar é de 0 a 10°. Mantenha as superfícies de inclinação e de flanco bem lisas. Uma aresta afiada deve estar livre de rebarbas, queimaduras, entalhes e rachaduras. Afie o metal duro com um disco de diamante. O raio do fundo do sulco do quebra-cavacos deve ser de 6 a 8 mm.

2. Dados de usinagem para ligas de titânio

Dados iniciais para Ti-6Al-4V

Com uma ferramenta de torneamento com pastilhas intercambiáveis, a velocidade de corte pode ser aumentada adequadamente quando se utiliza fluido de corte.

Correção de velocidade por grupo de ligas

Correção de velocidade com base na profundidade de corte

Torneamento através de uma camada de óxido

3. Fluidos de corte para torneamento de titânio

4. Precauções relativas ao fluido de corte

1. Os fluidos clorados podem se decompor à temperatura de corte e liberar hidrogênio, que o titânio pode absorver e que pode causar fragilização por hidrogênio.
2. O cloro pode reagir com o titânio, formando cloreto de titânio e causando corrosão. Mantenha o teor de cloreto abaixo de 0,02% em massa.
3. Como os cloretos podem promover a corrosão sob tensão, evite o uso de fluidos de corte clorados.
4. Limpe a peça imediatamente após o corte, para que o cloreto residual não ataque a superfície.
5. Utilize uma vazão de pelo menos 15 a 20 L/min.
6. O fluido precisa proporcionar tanto um resfriamento intenso quanto lubrificação para pressões extremas. Faça a manutenção cuidadosa das guias das máquinas-ferramentas ao utilizar fluidos à base de água.

5. Precauções adicionais

1. Não permita que ferramentas e dispositivos de fixação à base de chumbo ou zinco entrem em contato com peças de titânio. O cobre-estanho, o cádmio e suas ligas também são proibidos para ferramentas e dispositivos de fixação que venham a entrar em contato com essas peças.
2. Todas as ferramentas, acessórios e dispositivos que entram em contato com o titânio devem estar limpos. Proteja as peças de titânio limpas contra graxa e impressões digitais, pois a contaminação posterior por sais pode contribuir para a formação de trincas por corrosão sob tensão.