Titaniu'A so scarsa cunduttività termica è l'alta reattività chimica a rendenu propensa à difetti superficiali duranteMachinazione CNC. Mentre a geometria di l'utensili è i parametri di taglio sò ben studiati, l'ottimisazione di u refrigerante ferma sottoutilizata in a pratica industriale. Stu studiu (realizatu in u 2025) affronta sta lacuna quantificendu cumu a consegna mirata di refrigerante migliora a qualità di finitura senza compromettere u rendimentu.
Metodologia
1. Cuncepimentu sperimentale
●Materiale:Barre di Ti-6Al-4V (Ø50mm)
●Attrezzatura:CNC à 5 assi cù refrigerante attraversu l'utensile (intervallu di pressione: 20-100 bar)
●Metriche tracciate:
Rugosità superficiale (Ra) via prufilometru di cuntattu
Usura di u fiancu di l'utensile cù l'imaghjini di u microscopiu USB
Temperatura di a zona di tagliu (camera termica FLIR)
2. Controlli di ripetibilità
● Trè ripetizioni di prova per ogni inseme di parametri
● Inserti di strumenti rimpiazzati dopu ogni esperimentu
● Temperatura ambiente stabilizzata à 22°C ±1°C
Risultati è Analisi
1. Pressione di u refrigerante vs. Finitura superficiale
●Pressione (bar):20 50 80
●Ra media (μm) :3.2 2.1 1.4
●Usura di l'utensili (mm):0,28 0,19 0,12
U refrigerante à alta pressione (80 bar) hà riduttu Ra di 56% paragunatu à u livellu di basa (20 bar).
2. Effetti di pusizionamentu di l'ugellu
L'ugelli angulati (15° versu a punta di l'utensile) anu superatu e cunfigurazioni radiali da:
● Diminuzione di l'accumulazione di calore di 27% (dati termichi)
●Estensione di a vita di l'utensile di 30% (misure di usura)
Discussione
1. Meccanismi chjave
●Evacuazione di chip:U refrigerante à alta pressione rompe i trucioli lunghi, impedendu di taglià di novu.
●Cuntrollu termicu:U raffreddamentu lucalizatu minimizza a distorsione di a pezza.
2. Limitazioni pratiche
● Richiede cunfigurazioni CNC mudificate (capacità minima di a pompa di 50 bar)
● Micca rentabile per a pruduzzione di bassu vulume
Cunclusione
L'ottimisazione di a pressione di u refrigerante è di l'allineamentu di l'ugelli migliora significativamente a finitura di a superficia di u titaniu. I pruduttori devenu dà priorità à:
●Aghjurnamentu à sistemi di refrigerazione ≥80 bar
● Realizà prove di pusizionamentu di l'ugellu per strumenti specifici
Ulteriori ricerche devenu esplorà u raffreddamentu ibridu (per esempiu, criogenicu + MQL) per leghe difficili da machinà.
Data di publicazione: 01-aostu-2025
