Usinagem de titânio
Atualizado : Jul. 2, 2025O titânio é amplamente utilizado em campos de manufatura de ponta, como aeroespacial, médico, energia e automóveis, mas também é reconhecido como um dos materiais metálicos mais difíceis de processar. Comparado com os metais tradicionais, o titânio tem baixa condutividade térmica, alta resistência e baixo módulo de elasticidade, o que traz uma série de desafios durante o processamento.
Durante a usinagem, o titânio pode facilmente fazer com que a temperatura na área de corte suba rapidamente, resultando em maior desgaste da ferramenta ou até mesmo falha; A tenacidade do próprio material pode facilmente causar vibração e deformação na usinagem, especialmente em peças de paredes finas e peças com superfícies curvas complexas. Além disso, o titânio tem uma forte afinidade com materiais de ferramentas, e problemas como aderência e lascamento de ferramentas ocorrem com frequência, afetando seriamente a qualidade da superfície e a precisão dimensional da usinagem.
Por causa disso, o processamento de titânio sempre foi uma barreira técnica na fabricação moderna e, portanto, tornou-se um tópico focal de atenção e pesquisa contínuas na indústria.
Introdução à liga de titânio e seu valor de processamento
Como todos os outros metais, o titânio tem muitas ligas diferentes, cada uma com suas próprias propriedades e comportamento únicos. Aqui está um resumo dos diferentes tipos:
| Titânio puro | Liga alfa | Liga Beta | misturar |
| Como o nome indica, o titânio puro não contém nenhum elemento de liga e é o tipo de titânio mais fácil de usinar. | Isso se refere a ligas de titânio que contêm alumínio, oxigênio e/ou nitrogênio. | Refere-se a ligas de titânio que contêm molibdênio, ferro, vanádio, cromo e/ou manganês. | Esta é uma mistura de liga de titânio alfa e liga de titânio beta. |
Apesar de seu alto preço e dificuldade de processamento, o titânio ainda é amplamente utilizado em várias indústrias, principalmente devido às suas seguintes vantagens de desempenho:
Relação resistência-peso extremamente alta: Ao mesmo tempo em que garante resistência suficiente, reduz significativamente o peso da estrutura, tornando-o um material ideal para as indústrias aeroespacial e de corrida.
Excelente resistência à corrosão: Não é facilmente corroído em água do mar, alta temperatura e ambiente ácido forte após uso prolongado, e é amplamente utilizado em equipamentos marítimos, trocadores de calor químicos, etc.
Excelente biocompatibilidade: Não é fácil causar reação de rejeição humana e é o material metálico preferido para implantes ortopédicos e peças estruturais dentárias.
Boa resistência a altas temperaturas: Algumas ligas de titânio ainda podem manter a estabilidade estrutural e as propriedades mecânicas em ambientes de alta temperatura e são materiais importantes para motores e componentes quentes.
Por que a liga de titânio é difícil de processar?
A liga de titânio é um material notoriamente difícil de usinar e é muito sensível a muitos fatores. Listados abaixo estão alguns dos principais desafios na usinagem de ligas de titânio.
- Projeto de caminho de ferramenta complexo
A ferramenta deve ficar engatada na peça de trabalho para evitar cortes bruscos. Os caminhos trocoidais e a entrada/saída do arco ajudam a reduzir o calor e o desgaste da ferramenta.
- O calor é difícil de liberar
A baixa condutividade térmica do titânio causa acúmulo de calor na ferramenta, levando a um desgaste rápido. É necessário um alto fluxo de refrigerante para resfriar e remover cavacos.
- Alta demanda de refrigerante
No torneamento, a pressão do refrigerante e a posição de injeção devem ser precisas. O resfriamento inadequado de alta pressão pode causar redeposição da superfície.
- Dificuldade em fixar peças de trabalho
As peças de liga de titânio geralmente são finas em estrutura e baixa rigidez, e acessórios personalizados são frequentemente necessários para estabilizar a peça de trabalho, evitar vibrações e melhorar a precisão do corte.
- Requisitos rigorosos de ferramentas
Ferramentas de metal duro com revestimentos PVD, como revestimentos TiAlN, devem ser usadas. O titânio é muito elástico, por isso a ferramenta deve ser afiada para evitar a passivação que causa vibração e atrito superficial.
- Controle de cavacos difícil
O titânio tende a formar cavacos longos que danificam as ferramentas e arranham as peças de trabalho. Ferramentas e caminhos de quebra de cavacos são preferidos para produzir cavacos curtos e grossos.
- Alto desempenho da máquina
A usinagem de titânio exige máquinas rígidas com alto torque do fuso para garantir uma operação de baixa velocidade, estável e sem vibrações.
- Endurecimento óbvio do trabalho
O titânio endurece durante a usinagem, acelerando o desgaste da ferramenta. O avanço constante ajuda a limitar o endurecimento e manter a eficiência do corte.
- Aumentar a taxa de alimentação é benéfico
Aumentar adequadamente a velocidade de avanço pode encurtar o tempo de permanência da ferramenta em uma única área, reduzir os efeitos térmicos e prolongar a vida útil da ferramenta.
Tecnologia de processamento comum e requisitos técnicos de ligas de titânio
O processamento de ligas de titânio não é apenas desafiador, mas também envolve etapas complicadas do processo. De acordo com a estrutura do produto e os requisitos de desempenho, as tecnologias de processamento de titânio comumente usadas incluem fresamento, torneamento, perfuração, retificação, processamento a laser, etc. A seguir estão as características e pontos técnicos de cada processo:
Moagem
O fresamento é um dos processos mais comuns na usinagem de titânio. Devido à baixa condutividade térmica e alta elasticidade do titânio, é muito provável que ocorram vibrações e acúmulo de calor durante a fresagem. Recomenda-se adotar uma estratégia de baixa velocidade e alto avanço, com um sistema de ferramentas de alta rigidez e complementada por resfriamento de alta pressão para prolongar a vida útil da ferramenta.
Principais pontos técnicos:
- A ferramenta requer alta rigidez e aresta de corte afiada
- Os caminhos da ferramenta precisam ser otimizados para evitar cortes intermitentes
- Recomenda-se o uso de ferramentas de metal duro revestidas com TiAlN
Torneamento
Ao tornear ligas de titânio, a carga da ferramenta é grande e os cavacos grudam severamente. Altas temperaturas de corte podem facilmente levar a queimaduras de ferramentas. O refrigerante deve ser posicionado com precisão e a pressão de injeção deve ser alta o suficiente para garantir um giro estável.
Principais pontos técnicos:
- Controle com precisão os parâmetros de corte para evitar o endurecimento do trabalho
- As ferramentas de torneamento precisam ter boa resistência ao calor
- O ângulo da ferramenta deve ser propício à quebra de cavacos
Perfuração
A perfuração de liga de titânio é um dos processos mais desafiadores. Os principais problemas são que a broca se desgasta rapidamente, a parede do furo é facilmente aquecida e deformada e os cavacos são facilmente emaranhados e bloqueados. Brocas escalonadas, brocas curtas e brocas de estrutura de refrigeração interna são frequentemente usadas para aliviar os problemas.
Principais pontos técnicos:
- Prefira brocas de metal duro com resfriamento interno
- Adote uma estratégia de menor velocidade e maior alimentação
- A remoção contínua de cavacos deve ser mantida
Esmerilhação
Usado para acabamento de superfície e precisão dimensional de peças de liga de titânio. A baixa condutividade térmica do titânio dificulta a dissipação do calor de moagem e a superfície da peça é propensa a queimaduras e deformações.
Principais pontos técnicos:
- Usando abrasivo de titânio especial e rebolo de alta dureza
- O resfriamento deve ser suficiente, caso contrário, é provável que ocorram rachaduras de moagem
- A profundidade de corte deve ser rasa para evitar altas temperaturas locais
Corte a laser / soldagem
Adequado para cortar contornos complexos ou soldar ligas de titânio. O titânio é extremamente sensível ao oxigênio e o processamento a laser deve ser realizado em uma atmosfera protetora, especialmente durante a soldagem.
Principais pontos técnicos:
- A proteção de argônio de alta pureza é necessária durante o corte ou soldagem
- Os parâmetros do feixe precisam ser controlados com precisão para evitar queima excessiva
- A zona afetada pelo calor precisa de tratamento secundário para eliminar microfissuras
Soluções de processamento de ligas de titânio: atendendo às necessidades de diferentes indústrias
As ligas de titânio são amplamente utilizadas em muitas indústrias. Cada indústria tem requisitos diferentes para peças de liga de titânio. Fornecemos serviços personalizados de processamento de ligas de titânio de acordo com as necessidades específicas de cada indústria. A seguir estão as soluções de processamento de liga de titânio que fornecemos para várias indústrias-chave e apresentamos as tecnologias de processamento comumente usadas em cada indústria.
Indústria aeroespacial
As ligas de titânio são usadas principalmente na indústria aeroespacial para componentes de motores, peças estruturais de aeronaves, pás de turbinas, etc. Como esses componentes geralmente exigem alta resistência, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão, usamos tecnologia de processamento avançada para garantir o desempenho estável das peças.
Tecnologias de processamento de liga de titânio comumente usadas:
Fresagem de precisão
O corte de alta precisão garante a força e a resistência à corrosão das peças.
Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)
A soldagem de titânio garante componentes estruturais fortes e selados.
Usinagem CNC
A anodização da superfície aumenta a resistência à corrosão e prolonga a vida útil.
Vantagens do serviço de processamento aeroespacial da Chalcotitanium:
- Máquinas-ferramentas e ferramentas de corte de alta rigidez reduzem a vibração e melhoram a precisão da usinagem
- Soluções de processamento personalizadas para atender a diferentes tipos de ligas de titânio e requisitos de estrutura complexa
Indústria médica
As ligas de titânio são amplamente utilizadas em aplicações médicas, como implantes ortopédicos e peças dentárias, devido à sua excelente biocompatibilidade e resistência à corrosão. Fornecemos processamento de peças de liga de titânio de precisão para a indústria médica, garantindo a conformidade com rígidos padrões de qualidade, como ISO 13485.
Tecnologias de processamento de liga de titânio comumente usadas:
Torneamento e fresamento de precisão
Usado na fabricação de implantes médicos e instrumentos cirúrgicos para garantir superfícies lisas e dimensões precisas
Corte a laser
Usado para corte preciso de pequenas aberturas e formas complexas, frequentemente usado no processamento de implantes
Tratamento térmico
Melhorar a resistência e a resistência à corrosão das ligas de titânio para garantir a estabilidade a longo prazo dos dispositivos médicos
Vantagens do processamento técnico da área médica de calcotitânio
- O rigoroso sistema de controle de qualidade garante que cada peça atenda aos padrões médicos internacionais
- Tecnologia de processamento personalizada para atender às necessidades individuais e requisitos dimensionais altamente precisos
Indústria automotiva
Na indústria automotiva, as ligas de titânio são frequentemente usadas em peças de corrida, acessórios para motores e peças leves para carros de alto desempenho. Os serviços de processamento de ligas de titânio que fornecemos se concentram em design de alta resistência e baixo peso para melhorar o desempenho e a segurança automotiva.
Tecnologias de processamento de liga de titânio comumente usadas:
Fresagem CNC
As peças automotivas de alta resistência são processadas por meio de uma eficiente tecnologia de fresagem CNC.
Soldagem a laser
Usado para soldar peças automotivas de alta resistência para garantir a integridade e durabilidade das peças soldadas.
Processamento de furos profundos
Especialmente usado para processar furos profundos e pequenos canais em peças de motores de automóveis.
Vantagens do serviço técnico do Chalcotitanium no campo automotivo:
- A resposta rápida e a produção eficiente garantem a entrega de grandes pedidos em um curto espaço de tempo
- Processamento de alta precisão para garantir os requisitos de resistência e leveza das peças
Indústria de energia e engenharia offshore
A excelente resistência à corrosão das ligas de titânio as torna um material importante nas indústrias de energia e offshore, especialmente em componentes de plataformas offshore, trocadores de calor e equipamentos de petróleo e gás. Fornecemos serviços de processamento de ligas de titânio com alta confiabilidade e resistência à corrosão para essas indústrias.
Tecnologias de processamento de liga de titânio comumente usadas:
Corte
O corte de alta precisão garante a força e a resistência à corrosão das peças.
Tecnologia de soldagem
A tecnologia de soldagem de liga de titânio é usada para fabricar componentes estruturais complexos para garantir sua durabilidade e vedação.
Tratamento de superfície
Por meio de processos como anodização de superfície, a resistência à corrosão das peças é aprimorada e a vida útil é estendida.
Vantagens do serviço técnico de calcotitânio nas indústrias de energia e engenharia offshore
- Fornece materiais de liga de titânio resistentes a altas temperaturas e resistentes à corrosão para se adaptar a ambientes extremos
- Fortes capacidades de soldagem e tratamento térmico garantem o uso a longo prazo de peças em ambientes marinhos
Escolha o calcotitânio—— Fornecedor completo de soluções de processamento e material de liga de titânio
A seleção da liga de titânio é apenas o começo. O processamento e o tratamento subsequentes geralmente determinam o desempenho e o efeito de uso das peças. O calcotitânio não apenas está profundamente envolvido em materiais de liga de titânio há muitos anos, mas também estabeleceu um sistema de produção maduro no processamento de precisão de liga de titânio, abrangendo elos importantes como torneamento, fresamento, perfuração, soldagem, tratamento térmico, limpeza de precisão e tratamento de superfície. Fornecemos serviços completos desde a entrega de materiais até produtos acabados para uma série de indústrias de alto padrão, como aeroespacial, equipamentos médicos, automóveis e equipamentos de energia, ajudando os clientes a economizar custos de coordenação e melhorar a eficiência da entrega.
Temos as seguintes vantagens de processamento:
- Capacidade de processamento de alta precisão: Equipado com máquinas-ferramentas CNC de cinco eixos, retificadoras de precisão e outros equipamentos, pode atingir um controle de tolerância de ±0,01 mm, atendendo aos rigorosos requisitos de peças estruturais de alta qualidade para precisão de forma e posição.
- Soluções de peças complexas: Somos especializados no processamento de ligas de titânio de peças de paredes finas, peças de formato especial e estruturas de cavidades profundas, e estamos equipados com ferramentas de fixação multieixos e estratégias de ferramentas redutoras de vibração.
- Processo de produção altamente estável: Todo o processo, desde a preparação da matéria-prima até o acabamento e tratamento da superfície, é controlado para garantir a consistência e a estabilidade do lote.
- Personalização de processos e desenvolvimento colaborativo: Podemos fornecer sugestões de otimização de processos e serviços de desenvolvimento conjunto com base em desenhos de clientes e requisitos de desempenho, especialmente para projetos com alto grau de personalização, como implantes médicos e estruturas aeroespaciais.
- Sistema integrado de gestão da qualidade: Os padrões de qualidade ISO e especificações específicas do setor (como AS9100, ISO 13485 e outros modelos de gerenciamento de projetos) são implementados em todo o processo para garantir a rastreabilidade do processo e a segurança do produto final.
Ao integrar o fornecimento de materiais e os serviços de processamento, podemos controlar com mais eficiência o tempo e o custo de entrega, garantindo que o desempenho do produto atenda aos requisitos de uso final. Para os clientes, escolher o Chalcotitanium não é apenas escolher o titânio em si, mas escolher um parceiro confiável para trabalhar em conjunto para alcançar a implementação de alta qualidade de peças difíceis, desde desenhos até objetos físicos.
