As principais razões pelas quais as ligas de titânio são difíceis de usinar incluem sua baixa condutividade térmica, altas temperaturas de corte, rápido desgaste da ferramenta e deformação elástica durante a usinagem.
1. Baixa condutividade térmica
A condutividade térmica das ligas de titânio é apenas 1/7 da do aço e 1/16 da do alumínio. Isto significa que o calor gerado durante o corte não pode se dissipar rapidamente, fazendo com que a temperatura na zona de corte suba rapidamente, potencialmente excedendo 1.000 graus. Essas altas temperaturas podem levar ao rápido desgaste e lascamento da ferramenta, encurtando a vida útil da ferramenta.
2. Alta temperatura de corte
Como o calor está concentrado na área de corte, a aresta da ferramenta é facilmente afetada por altas temperaturas, o que pode degradar o desempenho do material da ferramenta, afetando a precisão da usinagem e a integridade superficial da peça. Altas temperaturas também podem desencadear o endurecimento por trabalho, reduzindo a resistência à fadiga das ligas de titânio e impactando o desempenho dos componentes.
3. Desgaste rápido da ferramenta
As ligas de titânio são quimicamente reativas e podem reagir facilmente com os materiais da ferramenta, causando delaminação do revestimento ou desgaste acelerado. Portanto, ao usinar ligas de titânio, geralmente é necessário usar ferramentas de metal duro ou ferramentas específicas de aço rápido-para lidar com altas temperaturas e cargas de corte pesadas.
4. Deformação Elástica
As ligas de titânio têm um módulo de elasticidade relativamente baixo, o que as torna propensas à deformação elástica durante a usinagem, especialmente ao processar peças com paredes-finas ou em formato de anel-. Essa deformação aumenta a resistência e a dureza do material no ponto de corte, aumentando ainda mais a pressão de corte, o atrito entre a ferramenta e a peça e gerando mais calor.
Em resumo, a dificuldade no processamento de ligas de titânio decorre principalmente das suas propriedades físicas e químicas, que juntas criam desafios durante a usinagem. Portanto, tecnologias e ferramentas adequadas precisam ser utilizadas no processamento de ligas de titânio para melhorar a eficiência da usinagem e a qualidade das peças.
