TI5553 Condizioni di elaborazione del materiale della piastra in titanio per applicazioni aerospaziali e mediche

La lavorazione del materiale della piastra di titanio TI5553 richiede una riduzione della velocità di taglio di circa il 50% in condizioni di elaborazione media. Durante la fresatura a slot, la riduzione della velocità è più significativa, mentre è meno durante la fresatura laterale. La lavorazione su larga scala richiede l'uso di inserti indicizzabili, specialmente quando si maneggiano i pezzi di grandi dimensioni o applicazioni con alti tassi di rimozione dei metalli. Negli ultimi anni, lo sviluppo di strumenti indicizzabili è stato strettamente parallelo a quello di strumenti di carburo solido, con un obiettivo primario sulla lavorazione di materiali difficili da machine, comprese le leghe di titanio.

Strumenti indicizzabili per leghe di titanio

Il prodotto distintivo di Walter per la lavorazione dei materiali difficili è la tigre di tigre. Tec di tigre. Tec di alluminio PVD (Tigre PVD). Altri materiali come WSM35 con rivestimenti resistenti all'usura elevati e WSP45 sono stati introdotti anche sul mercato. Il design del groove G77, sviluppato contemporaneamente con PVD-Tiger, è adatto anche per applicazioni in lega di titanio. Questo design del groove presenta un angolo di rastrello di 20 gradi e una micro-grove unica, che combina rivestimento PVD, geometria ad alto positivo e preparati speciali per il bordo.

Aumento della domanda nei campi aerospaziali e medici

Il feedback dei produttori di aeromobili indica che l'uso di componenti in lega di titanio è più che raddoppiato. All'aumentare della domanda di pezzi in lega di titanio, materiali come Ti6al4V e il TI5553 emergente (TI-5AL-5MO-5V-3CR) stanno diventando sempre più importanti. Le proprietà uniche delle leghe di titanio presentano sfide significative per gli utensili da taglio e le loro applicazioni, in particolare nelle industrie aerospaziali e mediche, in cui i componenti hanno spesso pareti sottili e forme complesse.

Fattori che influenzano la vita degli strumenti

Tre fattori hanno gravemente impatto sulla durata dello strumento durante la lavorazione delle leghe di titanio: conducibilità termica molto bassa (TI6al4v = 7,56 W/mk; acciaio CK45 = 51,9 W/mk), modulo relativamente basso di elasticità (TI6AL4V = 110 kN/mm²; acciaio CK45 = 210 kn /mm²) e proprietà distinte simili alla gomma. Il calore generato durante il taglio tende a concentrarsi all'avanguardia anziché essere trasportato da chip, richiedendo l'uso di fluidi di raffreddamento. L'elasticità del materiale inferiore aumenta la tendenza alle vibrazioni e alla formazione del bordo costruito, che richiede una riduzione significativa della velocità di taglio.

Sfide con il nuovo materiale TI5553

L'emergere di nuovi materiali come TI5553 aggrava le difficoltà di lavorazione. Ti6al4v è una lega alfa-beta equilibrata con una microstruttura che include sia alfa esagonale che fasi beta cubiche centrate sul corpo. Al contrario, TI5553 è più vicino a una lega beta-fase con una maggiore resistenza al calore e maggiore difficoltà nella lavorazione, vantando una resistenza alla trazione di circa 900 N/mm².

Il gestore dello sviluppo di strumenti rotondi di Walter, Josef Giessler, sottolinea la necessità di soluzioni di strumenti ottimizzati per la lavorazione professionale in lega di titanio. Gli strumenti di carburo solido vengono generalmente utilizzati per diametri di circa 20-25 mm per ridurre le vibrazioni e la formazione di bordo costruita. Facce di rastrello lucido, rivestimenti di alcrn e raffreddamento interno migliorano significativamente la qualità e l'efficienza della lavorazione.

In un progetto con Airbus, lo strumento TI40 ha raddoppiato la durata di lavorazione di un pezzo TI6al4V, ottenendo un volume di taglio massimo di 80 cm³/min (VC = 25 m/min). La nuova generazione di strumenti in carburo solido ha fissato un punto di riferimento con volumi di taglio di 160-200 cm³/min (VC = 50-60 m/min) per un diametro di 25 mm. Gli esperti di Walter hanno ulteriormente testato TI5553 per determinare come gli strumenti di nuova generazione affrontano sfide di lavorazione più complesse, affrontando una resistenza alla trazione materiale di 1400 N/mm² e durezza Brinell di 430.

Conclusione

Man mano che la domanda di componenti in lega di titanio cresce in applicazioni aerospaziali e mediche, le sfide per il taglio degli utensili e le tecniche di lavorazione continuano ad evolversi. La lega TI5553, con le sue proprietà superiori, richiede soluzioni di strumenti avanzate per soddisfare le rigide esigenze di applicazioni di lavorazione ad alte prestazioni e di precisione.

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