Barra de titânioo descascamento, também conhecido como torneamento ou usinagem, é um processo que utiliza uma máquina de descascamento especializada para usinar a superfície externa de barras de titânio forjadas/laminadas. O objetivo principal é remover defeitos superficiais gerados durante o trabalho a quente, evitando que estes defeitos afetem o desempenho posterior.
Preparação antes do peeling (pré-requisitos e controle para evitar anormalidades no processamento)
- Pré-inspeção em branco: primeiro, verifique o grau e as especificações da haste de titânio e inspecione quanto a defeitos visíveis na superfície (rachaduras, dobras, incrustações de óxido, inclusões, arranhões). Marcar os locais dos defeitos e determinar a margem de descascamento; simultaneamente, verifique a retilineidade da peça bruta. Se a curvatura ultrapassar o limite, endireite-a primeiro, caso contrário, ocorrerá espessura irregular da parede durante o descascamento.
- Pré-aquecimento do blank (opcional): Hastes de titânio de pequeno diâmetro (φ < 50 mm) podem ser processadas em temperatura ambiente; hastes de titânio de grande diâmetro (φ > 100 mm) ou hastes de titânio de alta-liga (como TC11) exigem pré-aquecimento-de baixa temperatura de 100 a 150 graus para reduzir a fragilidade do corte e evitar lascas durante o descascamento.
- Seleção de ferramentas: As ligas de titânio têm baixa condutividade térmica e forte adesão à ferramenta. Devem ser utilizadas ferramentas de metal duro (são recomendadas as classes YG8 e YG6X, contendo pouco ou nenhum cobalto para evitar a aderência da ferramenta). A borda da ferramenta deve ser afiada, com raio de ponta de 0,2-0,5 mm para reduzir a resistência ao corte.
Processo de peeling (dois métodos principais disponíveis, adaptados a diferentes necessidades)
O peeling com haste de titânio usa principalmente peeling externo em redemoinho, complementado por torneamento e peeling externo comum. Os dois processos são adequados para aplicações diferentes.
Método 1: Peeling Whirlwind (mainstream, alta eficiência + uniforme)
Cenários aplicáveis: Produção em massa de hastes de titânio de φ30-300mm, especialmente adequadas para hastes longas de titânio (3-6m), o processo preferido para hastes de titânio de nível industrial.
Princípio Fundamental: A ferramenta de corte gira em alta velocidade em torno da haste de titânio (velocidade de rotação 1500-3000 r/min), enquanto a haste de titânio alimenta a uma velocidade baixa e constante (taxa de avanço 0,1-0,3 mm/r), alcançando corte circunferencial contínuo. A eficiência de corte é muito superior à do torneamento comum.
Parâmetros Chave do Processo (Controle Central)
Tolerância de descascamento: Tolerância-única de 0,5 a 3 mm, ajustada de acordo com defeitos do tarugo – 2 a 3 mm para muitos defeitos de trabalho a quente (como dobras de forjamento) e 0,5 a 1 mm para menos defeitos, evitando folga excessiva que desperdiça material e margem insuficiente que não consegue remover defeitos.
Velocidade de corte: controlada a 20-40 m/min. O titânio tem baixa condutividade térmica e a velocidade excessiva causará um aumento repentino na temperatura da ferramenta (excedendo 600 graus), levando à aderência e queima da ferramenta e também causando uma camada endurecida na superfície da haste de titânio.
Resfriamento e lubrificação: Um fluido de corte especial de liga de titânio (emulsão, contendo aditivos de extrema pressão, isento de cloro-) deve ser usado, com pulverização de alta-pressão (pressão 0,8-1,2 MPa) para resfriar e remover cavacos, evitando que os cavacos se enrolem na superfície da haste de titânio e causem arranhões secundários.
Efeito pós{0}}processamento: rugosidade da superfície Ra3,2-6,3μm, tolerância de diâmetro ±0,1-0,3mm, retilineidade menor ou igual a 0,3mm/m, sem incrustações de óxido, rachaduras ou dobras na superfície, restando apenas pequenas marcas de corte.
Método 2: Peeling Externo Comum (Nicho, adaptado a necessidades especiais)
Cenários aplicáveis: lotes pequenos, hastes de titânio de formato irregular (como hastes escalonadas) ou descascamento áspero de hastes de titânio de grande-diâmetro e espessura-de tolerância.
Características do processo: Rotação da haste de titânio (velocidade de rotação...) (50-150 r/min), a ferramenta se move em linha reta e o processo é dividido em duas etapas: torneamento de desbaste e torneamento de acabamento. O torneamento em desbaste remove a maior parte do excesso de material, enquanto o torneamento de acabamento garante a precisão básica da superfície.
Pontos importantes: A usinagem a seco é estritamente proibida; o resfriamento deve ser aplicado durante todo o processo; evite profundidade de corte excessiva durante o torneamento (profundidade de passe único menor ou igual a 0,5 mm), caso contrário, poderá causar vibração da haste de titânio e resultar em marcas onduladas na ferramenta.
Inspeção de qualidade pós-{0}}descascamento e processamento subsequente
Inspeção de aparência: Inspecione visualmente quanto a rachaduras, arranhões e detritos aderidos; garantir linhas de corte uniformes e sem áreas onde o descascamento esteja incompleto (seções não descascadas).
Inspeção Dimensional: Meça o diâmetro usando paquímetros e um micrômetro externo para garantir uma tolerância uniforme e fornecer espaço preciso suficiente para retificação subsequente.
Rebarbação: Remova as rebarbas geradas durante o descascamento em ambas as extremidades usando uma lima ou rebolo para evitar arranhões no rebolo durante o desbaste.
Limpeza: Limpe a superfície com água e detergente neutro para remover fluido de corte e cavacos. Seque bem antes de prosseguir com o processo de retificação para evitar que o fluido de corte residual corroa a haste de titânio.
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