Fresat trocoidal vs. fresat convencional per a peces aeronàutiques de titani

La baixa conductivitat tèrmica i l’alta resistència del titani el fan notòriament difícil de mecanitzar. Amb fabricants d’equip original aeroespacials que demanen toleràncies més estretes i temps de lliurament més curts, fabricants s’ha d’escollir entre la precisió del fresat trocoidal i la velocitat del fresat convencional . Aquest anàlisi del 2025 compara tots dos mètodes utilitzant dades reals de producció d’ales de turbina.

Metodologia

1. Configuració de prova

• Peça: blocs de Ti-6Al-4V ELI (grau 23), 50×80×150 mm.

• Eines:

Trocoide: Sandvik Coromant R217.69-1610.0-09-4A (Ø16 mm, 4 flutes).

Convencional: Kennametal HARVI Ultra 8X (Ø20 mm, 5 flutes).

•Màquina: DMG MORI DMU 80 monoBLOCK (HSK-A63, 15.000 rpm).

2. Protocol de mesura

•Forces de tall: Dinamòmetre Kistler 9257B.

•Desgast de la eina: Microscopi digital Olympus DSX1000 (ISO 8688-2).

•Rugositat superficial: Mitutoyo Surftest SJ-410 (Ra, Rz).

Resultats i Anàlisi

1. Mecanitzat de parets fines (3 mm d'gruix de paret)

• Trocoide: Manté una tolerància de ±0,05 mm respecte a la convencional ±0,12 mm.

• Durada de l'eina: 47 peces/eina (trocoide) respecte a 18 peces/eina (convencional).

2.Eficiència del desbast

• Convencional: Elimina 28 cm³/min vs. 23 cm³/min del trucoidal a una velocitat igual de 0,3 mm/di dent.

Discussió

1.Quan guanya el trucoidal

• Geometries complexes: Bols, nervis prims (<5 mm).

• Zones de difícil accés: La reduïda implicació radial minimitza la desviació.

2.Avantatges convencionals

• Eliminació massiva de material: Camins rectes que permeten velocitats d'avance més elevades.

• Equipament antic: No requereix programari CAM avançat.

Conclusió

Per al titani aeroespacial:

• Fresat trucoidal: La primera opció per a característiques crítiques i zones de difícil refrigeració.

•Fresatge convencional: Més ràpid per a geometries senzilles amb accés abundant a refrigerant.

La investigació i desenvolupament propera hauria d'explorar la fusió de trajectòries optimitzada amb IA.