El fresado de titanio siempre ha sido un proceso difícil, pues a parte de la dificultad debido a las características del material, es necesario realizar el proceso en la mayoría de los casos con precisión.
- Introducción
- Comprender los desafios
- Utilizando las herramientas adecuadas
- Mantener la temperatura correcta
- Potencial de nuevos métodos
- Un proceso delicado
1. Introducción
Sectores que hacen un uso intensivo de elementos en titanio como el aeroespacial o el de la medicina necesitan de instrumentos de muy alta calidad. Las características del titanio lo hacen ideal contra el desgaste o la corrosión, pero esos mismos rasgos pueden provocar amplios desgastes, estrés y hasta roturas en las herramientas utilizadas para su mecanizado.
Con el fin de hacer frente a estos desafíos únicos, los operarios necesitan algo más que las herramientas adecuadas. Es importante utilizar las técnicas adecuadas para extender la vida de las herramientas y producir los productos de titanio con el nivel de calidad que esperan nuestros clientes.
Tanto el fresado de chapas de titanio como mecanizado de barras de titanio es un proceso que requiere bastante tiempo. De hecho, la mayoría de los costes de los productos de titanio están relacionados con la dificultad y el tiempo de mecanizado, más que por el coste del material en sí. Y puesto que el titanio es un material de gran dureza, no se puede simplemente aumentar la velocidad de corte de la fresadora, pues esto provocaría un desgaste excesivo de las herramientas de corte e incluso que se llegaran a dañar. Por lo tanto, para mecanizar correctamente planchas de titanio hay que utilizar las herramientas adecuadas para el trabajo.
2. Comprender los desafíos
Con el 40% y el 50% de los costes de piezas de titanio directamente relacionados con el mecanizado, las empresas necesitan nuevas maneras de aumentar la velocidad y por ende reducir el coste del fresado. Sin embargo, el aumento de la velocidad de corte se tiene que llevar a cabo sin disminuir la calidad del producto final y sin dañar las herramientas de fresado.
Una de las mayores diferencias del titanio respecto a otros metales, es la forma en que se acumula el calor. Dado que este metal es muy resistente al calor, las altas temperaturas que se generan a durante el proceso de corte no se disipan con las virutas, como sería el caso para el acero o aluminio. En cambio, el calor es absorbido por la herramienta de corte. De hecho, debido a que la conductividad térmica del titanio es tan baja, un fresado demasiado agresivo podría provocar un incendio. Además de eso, aunque el titanio no es tan duro como otros metales, sí que es muy abrasivo, lo que puede provocar mayor desgaste a las herramientas de corte.
3. Utilizando las herramientas adecuadas
Cualquier tipo de mecanizado de metal conducirá al desgaste de las herramientas, pero cuando se trata de titanio algunas precauciones adicionales son necesarias para ayudar a extender la vida de la herramienta, manteniendo una velocidad de corte sostenible y rentable.
El mecanizado de barras de titanio y planchas de titanio requiere una geometría positiva de la herramienta combinada con una preparación correcta de los bordes para proteger la herramienta, de manera que esta pueda hacer cortes eficientes. En cuanto a la elección de la herramienta de corte, la mayoría de los operarios mecánicos prefieren carburo porque tiene una resistencia al desgaste mayor, lo que permite mayores velocidades de corte. Sin embargo, el carburo es más frágil que el acero a altas velocidades, por lo que hay algunos casos en los que podría no ser ideal.
4. Mantener la temperatura correcta
Con el fin de compensar la cantidad de calor generado durante el proceso de fresado, es necesario utilizar un producto refrigerante para disipar el calor y proteger el borde de la herramienta. Algunas herramientas emplean refrigerante a través del huso para refrigerar directamente en el borde de corte. En algunos casos, dependiendo de la profundidad del corte, se necesita una bomba de refrigerante de alta presión para evitar que virutas se suelden al borde de corte.
5. Potencial de nuevos métodos
Ha habido mucha discusión acerca del mecanizado asistido térmicamente como alternativa. Básicamente, esta técnica implica el uso de un láser para calentar y ablandar el metal antes del proceso de fresado. Se ha utilizado en metales extremadamente duros y ha mostrado ciertas ventajas; en la mayoría de los informes ha demostrado que la mecanización se mejora a través de este método (es decir, las fuerzas de corte se reducen claramente), pero no existen pruebas concluyentes que indique que también extiende la vida de la herramienta.
6. Un proceso delicado
Incluso un pequeño aumento en la velocidad de fresado en el titanio puede conducir a mucho mayor desgaste de las herramientas. Encontrar ese equilibrio entre velocidad y cuidado de la herramienta puede ser difícil, pero es necesario para poder producir productos de calidad a precios moderados.
