A usinagem de roscas em uma barra redonda de titânio é um processo preciso e complexo que requer um conhecimento profundo das propriedades do material do titânio e das técnicas de usinagem envolvidas. Como fornecedor líder de barras redondas de titânio, incluindoBarra redonda de titânio Gr12,Barra de titânio Ti6AL4V ELI, eBarra Redonda de Titânio Gr2, testemunhei em primeira mão a importância da usinagem de roscas de alta qualidade em vários setores, como aeroespacial, médico e automotivo.
Compreendendo o titânio como material
O titânio é um metal único conhecido por sua excelente relação resistência-peso, resistência à corrosão e biocompatibilidade. No entanto, essas mesmas propriedades tornam-no um material desafiador para usinar. O titânio tem uma condutividade térmica relativamente baixa, o que significa que durante a usinagem o calor gerado na aresta de corte não é dissipado rapidamente. Isto pode levar a altas temperaturas na interface ferramenta-peça, causando rápido desgaste da ferramenta e possíveis danos à barra.
A alta reatividade química do titânio também representa um problema. Em temperaturas elevadas, o titânio pode reagir com o material da ferramenta de corte, formando arestas postiças que podem degradar o acabamento superficial das roscas e reduzir a eficácia da ferramenta. Portanto, ao usinar roscas em uma barra redonda de titânio, é crucial selecionar as ferramentas de corte e os parâmetros de usinagem apropriados.
Selecionando as ferramentas de corte certas
Para usinagem de roscas em barras de titânio, as ferramentas de corte de metal duro costumam ser a escolha preferida. As ferramentas de metal duro possuem alta dureza e resistência ao desgaste, podendo suportar as altas forças de corte e temperaturas geradas durante o processo. As ferramentas de metal duro revestidas, em particular, oferecem desempenho ainda melhor. Revestimentos como nitreto de titânio (TiN), carbonitreto de titânio (TiCN) e nitreto de alumínio e titânio (AlTiN) podem reduzir o atrito, melhorar o escoamento de cavacos e prolongar a vida útil da ferramenta.
A geometria da ferramenta de corte também é crítica. Para operações de rosqueamento, uma ferramenta de rosqueamento com ângulo de hélice, ângulo de inclinação e ângulo de relevo adequados deve ser selecionada. Um ângulo de saída positivo pode reduzir as forças de corte, enquanto um ângulo de alívio apropriado pode evitar que a ferramenta esfregue contra a superfície usinada. Além disso, a ferramenta deve ter uma aresta de corte afiada para garantir uma formação de rosca limpa e precisa.
Escolhendo os parâmetros de usinagem ideais
Parâmetros de usinagem como velocidade de corte, avanço e profundidade de corte precisam ser cuidadosamente selecionados para obter roscas de alta qualidade em uma barra redonda de titânio.
Velocidade de corte
A velocidade de corte do titânio é geralmente menor em comparação com outros metais. Altas velocidades de corte podem causar geração excessiva de calor, levando ao desgaste da ferramenta e ao mau acabamento superficial. Uma velocidade de corte típica para rosqueamento de barras de titânio varia de 10 a 30 metros por minuto, dependendo do tipo específico de titânio e da ferramenta de corte utilizada.
Taxa de alimentação
A taxa de avanço determina a quantidade de material removido por revolução da barra. Para usinagem de roscas, a taxa de avanço geralmente é definida com base no passo da rosca. Uma taxa de avanço adequada garante que a rosca seja formada com precisão e que os cavacos sejam removidos suavemente. No entanto, uma taxa de avanço muito alta pode fazer com que a ferramenta quebre ou produza roscas ásperas, enquanto uma taxa de avanço muito baixa pode resultar em desgaste da ferramenta a longo prazo.
Profundidade de corte
A profundidade de corte refere-se à espessura do material removido em cada passagem. Ao usinar roscas em barras de titânio, geralmente é preferível uma pequena profundidade de corte para minimizar as forças de corte e a geração de calor. Múltiplos passes com uma pequena profundidade de corte podem ser usados para formar gradualmente a rosca, em vez de tentar cortar toda a profundidade em um único passe.
Preparação pré-usinagem
Antes de iniciar o processo de usinagem da rosca, é essencial preparar adequadamente a barra redonda de titânio. A barra deve ser fixada firmemente em um mandril ou pinça para evitar qualquer movimento durante a usinagem. A superfície da barra também deve estar limpa e livre de quaisquer contaminantes ou rebarbas que possam afetar o processo de corte.
Também é uma boa prática realizar um corte de teste em um pedaço de sucata do mesmo tipo de titânio. Isto permite ao operador ajustar os parâmetros de usinagem e verificar a qualidade das roscas antes de usinar a barra real.
O processo de usinagem de rosca
Existem vários métodos para usinar roscas em uma barra redonda de titânio, incluindo rosqueamento de ponto único, rosqueamento e fresamento de roscas.
Rosqueamento de ponto único
O rosqueamento de ponto único é um método tradicional em que uma ferramenta de corte de ponto único é usada para cortar as roscas, uma passagem de cada vez. Este método oferece alta precisão e é adequado para a produção de roscas com passo grande ou em aplicações onde é necessária alta precisão. A ferramenta de corte é alimentada axialmente ao longo da barra enquanto a barra gira, formando gradualmente as roscas.
Tocando
O rosqueamento é um processo de corte de roscas internas em um furo pré - perfurado ou roscas externas em uma barra. Para rosqueamento externo em uma barra redonda de titânio, é usado um macho com tamanho e passo de rosca apropriados. O rosqueamento com macho é um método relativamente simples e econômico, mas requer um controle cuidadoso do torque do macho para evitar que o macho quebre.
Fresamento de rosca
O fresamento de roscas é um método mais versátil que pode ser usado para produzir roscas internas e externas. No fresamento de roscas, uma fresa rotativa com múltiplas arestas de corte é usada para cortar as roscas. Este método permite a produção de roscas com diferentes passos e formatos em um único setup. O fresamento de roscas também oferece melhor escoamento de cavacos e pode produzir roscas de alta qualidade com bom acabamento superficial.
Inspeção pós-usinagem
Após a conclusão do processo de usinagem da rosca, é necessária uma inspeção completa das roscas. A inspeção deve incluir verificações do passo da rosca, perfil da rosca, acabamento superficial e precisão dimensional.
Um medidor de linha pode ser usado para verificar o passo e o ajuste das roscas. Para uma inspeção mais detalhada, dispositivos de medição óptica, como uma máquina de medição por coordenadas (CMM), podem ser usados para medir com precisão o perfil e as dimensões da rosca. Quaisquer desvios das especificações exigidas devem ser resolvidos imediatamente, seja pela reusinagem das roscas ou pela rejeição da barra se os defeitos forem graves.
Tratamento de superfície
Para melhorar o desempenho e a durabilidade das roscas usinadas, pode-se aplicar tratamento de superfície. Um tratamento de superfície comum para barras de titânio é a passivação. A passivação é um processo químico que remove o ferro livre e outros contaminantes da superfície do titânio, formando uma fina camada protetora de óxido. Esta camada melhora a resistência à corrosão dos fios e ajuda a prevenir a oxidação.
Outra opção é aplicar uma camada lubrificante nas roscas. Os revestimentos lubrificantes podem reduzir o atrito durante a montagem e desmontagem, evitando escoriações e gripagem das roscas.
Conclusão
A usinagem de roscas em uma barra redonda de titânio é um processo complexo que requer uma compreensão abrangente das propriedades do material de titânio, a seleção de ferramentas de corte apropriadas e a otimização dos parâmetros de usinagem. Como fornecedor de barras redondas de titânio, estou comprometido em fornecer barras de alta qualidade e suporte técnico aos nossos clientes. Se você precisaBarra redonda de titânio Gr12,Barra de titânio Ti6AL4V ELI, ouBarra Redonda de Titânio Gr2, podemos oferecer as melhores soluções para suas necessidades de usinagem de roscas.
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Referências
- "Usinagem de ligas de titânio: uma revisão" por A. Özel e Y. Karpat
- "Princípios de Corte de Metal" por Peter Oxley
- "Tecnologia de ferramentas de corte" por Robert A. Ertel
