Titanio'A súa baixa condutividade térmica e a súa alta reactividade química fan que sexa propenso a defectos superficiais durante a súa fabricación.Mecanizado CNC. Aínda que a xeometría das ferramentas e os parámetros de corte están ben estudados, a optimización do refrixerante segue a estar infrautilizada na práctica industrial. Este estudo (realizado en 2025) aborda esta lagoa cuantificando como a subministración específica de refrixerante mellora a calidade do acabado sen comprometer o rendemento.
Metodoloxía
1. Deseño experimental
●Material:Varillas de Ti-6Al-4V (Ø50 mm)
●Equipamento:CNC de 5 eixes con refrixeración a través da ferramenta (rango de presión: 20–100 bar)
●Métricas rexistradas:
Rugosidade superficial (Ra) mediante perfilómetro de contacto
Desgaste do flanco da ferramenta mediante imaxes de microscopio USB
Temperatura da zona de corte (cámara térmica FLIR)
2. Controis de repetibilidade
●Tres repeticións de proba por conxunto de parámetros
● Insercións de ferramentas substituídas despois de cada experimento
●Temperatura ambiente estabilizada a 22 °C ± 1 °C
Resultados e análise
1. Presión do refrixerante vs. acabado superficial
●Presión (bar):20 50 80
●Ra media (μm) :3.2 2.1 1.4
●Desgaste da ferramenta (mm):0,28 0,19 0,12
O refrixerante a alta presión (80 bar) reduciu a Ra nun 56 % en comparación coa liña base (20 bar).
2. Efectos de posicionamento da boquilla
As boquillas angulares (15° cara á punta da ferramenta) superaron as configuracións radiais en:
● Redución da acumulación de calor nun 27 % (datos térmicos)
●Prolongación da vida útil da ferramenta nun 30 % (medicións de desgaste)
Discusión
1. Mecanismos clave
●Evacuación de chips:O refrixerante a alta presión rompe as virutas longas, o que impide ter que volver cortar.
●Control térmico:O arrefriamento localizado minimiza a distorsión da peza.
2. Limitacións prácticas
● Require configuracións CNC modificadas (capacidade mínima da bomba de 50 bar)
● Non rendible para a produción de baixo volume
Conclusión
A optimización da presión do refrixerante e a aliñación das boquillas mellora significativamente o acabado da superficie do titanio. Os fabricantes deberían priorizar:
●Actualización a sistemas de refrixeración de ≥80 bar
● Realización de probas de posicionamento de boquillas para ferramentas específicas
Deberían realizarse máis investigacións para explorar a refrixeración híbrida (por exemplo, crioxénica + MQL) para aliaxes difíciles de mecanizar.
Data de publicación: 01-08-2025
