1Titanio. Realizaciones y mecanizado
THINK PARTS THINK TORNOS 1R.Marquina
2El Titanio : Historia
- 1790 :descubrimiento del Ilmenite ( Fe Ti O3 )
- 1795 :el qumico Klaproth(D) hace oficial el nombre de Titanio, en referencia a las fuerzas de los Titanes (mitologa griega)
2THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
- 1910 :obtencin del primer Titanio puro ( Hunter / USA)
- 1940 :inicio del desarrollo industrial
- Temperatura de fusin: 1660 C ( Fe :1535 Al: 658 ) - Densidad: 4,51 gramos / cm3 ( Fe: 7,8 Al: 2,7 )
3El Titanio : Porqu
- Baja densidad y alta rigidez. (relacin muy ventajosa)
- Resistencia a la corrosin excepcional.
- Pequeo mdulo de elasticidad.
- Buena capacidad de transformacin.
3THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
- Buena capacidad de transformacin.
- Excelente biocompatibilidad.
- Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el
cuarto metal estructural ms abundante en la superficie terrestre
y el noveno en la gama de metales industriales.
El Titanio es el nico elemento que une la esttica, la ligereza y la biocompatibilidad
4El titanio : Utilizacin
- Relojera / joyas / optica
- Implantes quirrgicos
- Industria aeronautica
- Industria del automvil
- Condensadores para centrales elctricas
**
4THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
- Condensadores para centrales elctricas
- Intercambiadores de calor
- Plantas desaladoras
- Industria naval ( casco/blindaje sub marino, porta-aviones )
- Construccin mecnica en general y arquitectura
- Deportes, ocio (bicicleta** , ala delta, golf, etc)
5Titanio Cobre Inox Aluminio Acero
50.000 11.000. 000 12.600.000 20.000.000 731.000.000
El Titanio : Produccin mundial(en toneladas)
5THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
50.000 11.000. 000 12.600.000 20.000.000 731.000.000
615000165001800019500210002250024000
El Titanio : Reparticin por actividades industriales (en toneladas)
6THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
0150030004500600075009000
10500120001350015000
Aero civil Aero militar Qumica Deportes/ocio Mdico Edificios Otros
7El Titanio : Caractersticas qumicas
**
7THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
**El ms utilizado en Medtech
8El Titanio : Particularidades de mecanizado
Particularidades de mecanizado
Caractersticas Soluciones
-Gestin de virutas -Virutas largas y cortas segn el tipo de operacin.
-Htas y velocidad de corte adaptadas (corte tip Al)
-Refrigeracin por alta
8THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
operacin. -Refrigeracin por alta presin.
-Filtracin del aceite de corte.
-Marcas en la barra o en la pieza
-Material blando.
-Virutas sobre la pieza.
-Can giratorio o auto ajustable o de rodillos.
-Regulacin de la fuerza de amarre.
-Refrigeracin por alta presin (virutas)
9El Titanio : Particularidades de mecanizado
Particularidades de mecanizado
Caractersticas Soluciones
-Exigencias de precisin y calidad de mecanizado
-Tolerancias
-Estados superficiales.
-Formas complejas
-Eleccin de calidades de herramientas, aceites, materiales, aparatos y perifricos adaptados.
-Eleccin del producto
9THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
-Eleccin del producto mejor adaptado a la pieza. (cinemtica y posibilidades)
-Riesgo de incendio -Inflamable, induce el riesgo de conatos de incendio
-Dispositivos anti incendios.
-Extractores de viruta y filtracin.
-Aspiradores de neblina de aceite con freno motor
10
El Titanio : Particularidades de mecanizado
Argumentos para ORTHO NF-X
Para el mecanizado de todo tipo de materialesaleaciones de titanio, inox y otros, incluye materiales no frricos
Taladro profundo, fresado, torneado, torbellino: mximas prestaciones
Aumento de los parmetros de corte
Sin tendencia a nieblas de aceite, sin
adhesin de partculas a la pieza
10THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
adhesin de partculas a la pieza
Calidad superficial impecable
Productividad elevada
Aumento de la duracin de las herramientas
Pelcula de lubricacin homognea y estable
Sin degradacin del propio aceite, duracin ms elevada del lubricante
11
El Titanio: Mecanizado
Tipos de mecanizado: Torneado Roscado
A punta de cuchilla exterior e interiorTorbellino exterior e interiorCon machoFresado exterior e interior
11THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Fresado exterior e interior
Taladrado Fresado Poligonado Brochado
12
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Prametros:
Velocidad de corte:
Vc(m/min)=( mat. x rpm x 3,14)/1000
mat.: mat. a mecanizar o hta. para interiores
12THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
mat.: mat. a mecanizar o hta. para interioresrpm: revoluciones por minuto de rotacin
Avance de mecanizado:
Define la velocidad a la que se desplaza la herramienta con respecto a la la pieza a mecanizar. Se puede dar en mm/vuelta (G95) o mm/min (G96). El primer caso se refiere a cuando el material est en rotacin y el segundo se refiere, normalmente, a cuando el material esta parado y es la herramienta la que se desplaza sobre este.
13
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Estado superficial, rugosidad:
La rugosidad supercial de una pieza consiste en las finas irregularidades de la textura superficial originadas por la accin del proceso de fabricacin.
En una operacin de torneado el radio de punta de la herramienta Rp y el angulo de desahogo Kr junto con el avance
13THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
herramienta Rp y el angulo de desahogo Kr junto con el avance son en principio los parmetros que ms afectan el acabado superficial y la precisin de la medida
14
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Estado superficial, rugosidad:
Avancs mximos recomendados para una rugosidad especfica
Radio de punta, r (mm)
14THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Rugosidad superficial valor Ra
(m)
Radio de punta, r (mm)0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 2,4
Avances, f (mm/rev)0,6 0,05 0,07 0,10 0,12 0,14 0,17
1,6 0,08 0,12 0,16 0,20 0,23 0,29
3,2 0,12 0,16 0,23 0,29 0,33 0,40
6,3 - 0,23 0,33 0,40 0,47 0,57
8 - - 0,40 0,49 0,57 0,69
15
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Estado superficial, rugosidad:
15THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Geometra modificada para aplanar crestas
16
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Estado superficial, rugosidad:
16THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Geometra modificada para aplanar crestas
17
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Geometrias de corte:
1) Eleccin: Herramientas con aristas de corte muy vivas. Evitar redondeos. Reducir esfuerzos de corte.
17THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
18
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Geometras de corte: plaquitas ISO
Descripcin:
Plaquitas pulidas y rectificadas
Arista de corte viva
Corte positivo 17 o 25 con control
18THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
o 25 con control de virutas
Metal duro micro grano con revestimientos PVD
Recubrimientos:
TiN (PVD): No es el mejor para trabajo con Ti
TiAlN (PVD): Primera eleccin para el mecanizado de inox y Ti
Tmax (capa gruesa de PVD,Applitec): Resistente a altas temperaturas de mecanizado, bajo coeficiente de friccin
Ti3 (capa de CVD, Applitec):Resistente a altas temperaturas de mecanizado
K10 (sin revestimiento): Metal duro micrograno muy resistente al desgaste
19
El Titanio: Mecanizado ->torneado
Condiciones de corte: Velocidad de corte, avances, refrigerante.
Velocidad de corte:
En funcin de la operacin entre 30 y 80 metros/minuto.
Si la velocidad de corte es demasiado baja hay tendencia a arrancar el material antes que a cortarlo.
Si por el contrario es demasiado elevada, adems de tener que evacuar el calor generado lo ms rpidamente posible, los filos de corte se resienten y la duracin de la plaquita disminuye. El estado superficial de la
19THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
resienten y la duracin de la plaquita disminuye. El estado superficial de la pieza se deteriora rpidamente.
MUY IMPORTANTE: Evitar al mximo los golpes en las aristas de corte en el cambio de plaquita o bien contra el material a mecanizar.
Avances:
Los avances, relacionados directamente con el estado superficial, suelen ser entre 0,03 mm/vuelta y algunas milsimas.
Refrigerante:
Influyen de manera decisiva en el estado superficial de la pieza y la duracin de la herramienta. Es importante el filtrado de las partculas de Ti, que de lo contrario se adhieren a la pieza y forman pequeos montculos.
20
El Titanio: Mecanizado ->torneado
A tener en cuenta.
Al finalizar cualquier torneado no salir fuera de material sin evitar la rebaba de final de material. Chaflanar los ngulos y repasar el dimetro final.
Eliminar siempre las virutas que se generan en esa operacin. Bien modificando condiciones de corte, proceso, aumentando refrigeracin, pasando con la herramienta cerca del perfil generado y en sentido contrario al torneado o en ltimo caso retirndolas con el mismo can cuando sea posible.
Las herramientas que arrancan ms material situarlas boca abajo para que la
20THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Las herramientas que arrancan ms material situarlas boca abajo para que la viruta caiga por gravedad al depsito de aceite.
Optimizar la posicin de las herramientas para que la viruta no caiga de una herramienta a las inferiores
Limpiar frecuentemente, si no hay filtro exterior, el deposito de viruta de partculas de pequeo tamao que puedan ser absorbidas por la bomba y proyectadas sobre la pieza.
Llevar un registro de duracin de vida de herramientas para evitar piezas defectuosas y accidentes relacionados con la rotura de herramientas y calentamientos excesivos del Ti
21
El Titanio: Mecanizado ->Roscado
A punta de cuchilla exterior e interior.
Utilizar herramientas de metal duro integral, sin recubrimiento. Calidades K10/K20. Los esfuerzos de corte son menores y la resistencia de las aristas mayor.
Velocidades de corte bajas, entre 15 y 30 metros por minuto. Como regla general la mitad de la velocidad de corte para torneado.
Aumentar las pasadas para evitar un arranque excesivo, rebabas y rotura de herramientas. Aproximadamente el doble de pasadas que para un acero convencional.
Aumentar la refrigeracin al mximo para disminuir el rozamiento
21THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Aumentar la refrigeracin al mximo para disminuir el rozamiento herramienta/pieza.
En el caso de la rosca interior, intentar roscar desde dentro hacia fuera.
Ciclo G978
Pasadas alternas
Entrada por flanco
modificado
22
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino, exterior e interior.
- Roscas de calidad debidas a un pequeo arranque de material- Excelente duracin de herramientas tanto en aluminios como en Titanio- El roscado por torbellino es un 60% ms rpido que el roscado
22THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
- El roscado por torbellino es un 60% ms rpido que el roscado con macho- El torbellino externo no requiere torneado previo, puede tornear simultneamente hasta 2,5 mm. en radio - Aumento de la precisin ya que la profundidad del filete y el dimetro estn controlados con precisin- Las roscas quedan prcticamente sin rebabas- Menor intervencin del operario - Las virutas, extremadamente pequeas, no embotan el corte.
Muy importante: Refrigeracin mnimo 15 bares en caso de torbellino exterior
recomendable tambin en interior
23
Paso 2El cabezal de torbellinarse coloca delante de la pieza y gira a altas revoluciones. La pieza gira en sentido inverso a bajas revoluciones.
Paso 1Torneamos el extremode la pieza
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino exterior
23THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Paso 3El cabezal se posiciona en el dimetro de fondo de la rosca y solamente una de las cuchillas del mismo est en contacto con la pieza al mismo tiempo. Se corta el material en partculas muy pequeas.
Paso 4El cabezal de roscar se retira en dimetro de la pieza y luego sale de la pieza longitudinalmente. Necesitamos solamente una pasada para hacer la rosca.
24
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino exterior
Principio de funcionamiento del torbellino exterior Torbellino en
contra operacin
24THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Torbellino en operacin principal
25
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino exterior !! NOVEDAD Deco10!!
25THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
26
Paso 1Desplazamos la pieza a roscar delante de la herramienta de torbellinar con el contrahusillo.La colocamos en X por debajo del dimetro de nucleo de rosca. La herramienta gira a alta velocidad (40-60.000 rpm)
Paso 2Desplazamos la pieza hasta que la herramienta llega al punto final, interior de la rosca.
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino interior
26THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
rpm)
Paso 3Desplazamos la pieza en X hasta llegar al dimetro fondo de rosca.
Paso 4La herramienta contina girando a altas revoluciones. La pieza gira lentamente, eje C, al mismo tiempo que sale de la herramienta longitudinalmente con un avance igual al paso de rosca. A cada vuelta de la pieza corresponde un desplazamiento en Z igual al paso de rosca.
27
Titanio e Inox: Mecanizado ->Roscado
Con torbellino, exterior e interior.
Cabezal de torbellino
exterior con 6 plaquitas
intercambiables
Cabezal de torbellino
exterior con 5 htas. M.D. perfil
constante
27THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Cuchillas torbellino interior: 1 diente, 2 dientes, 3 dientes
Velocidades de corte:
Ti, rosca exterior: aprox. 3000 rpm (dependiendo plaquita)
Inox. Aisi316, rosca exterior: aprox. 4000 rpm (dep. plaquita)
Avances de trabajo: entre 25 y 40 vueltas por minuto (F=25x360=9000; F=40x360=14400)
28
Materiales varios: Mecanizado ->Taladrado
28THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Taladro con brocas can
presiones de refrigerante
120 / 350 bars.Dimetro menor de broca: 0.75 mm
29
Materiales varios: Mecanizado ->Taladrado
Aplicacin difcil y exigenteLa empresa Stuckenbrockfabrica implantes mdicos. Elmaterial a mecanizar es unInox 1.4441. La operacinms exigente es el taladroprofundo 1.15mm 60 mmprofundidad.
Otra operacin exigente es eltorbellino. El torbellinadopide un aceite espesomientras que el taladronecesita un aceite muy fluido
29THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
necesita un aceite muy fluido
ORTHO NF-X a conseguidonivelarlo perfectamente.Gracias a ello Stuckenbrock aeconomizado algunas etapasde fabricacin. Adems laduracin de las herrameintasa aumentado, lo que haaadido una economasuplementaria.
Vea la grafica que indica elincremento de duracin delas herramientas.
30
Materiales varios: Mecanizado ->Taladrado
30THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Cannulated screw 7,9 mm Titanium 390 s
Hip screw 12,7 mm Titanium 375 s
31
Materiales varios: Mecanizado ->Tallado de engranajes
31THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Deco10: Mdulo max. 0,3 min. 0,04. Reglaje angular 2
Deco20/26: Modulo mx. 1 min. 0,2. Reglaje angular 10
Deco13: Mdulo mx. 0,6 min. 0,1. Reglaje angular 4
Sigma20/32: Mdulo mx. 1,2 (en curso de ensayo)
32
Tallado Deco-13a !!NOVEDAD !!
Rotacin maxi.: 10000 rpm
Reglaje angular por dentado recto
Relacin de rotacin : 1:1
Mdulo max..: 0.5
Entregado con portafresas diam.
Materiales varios: Mecanizado ->Tallado de engranajes
32THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Entregado con portafresas diam.
4.5/6/8mm
Opcin: 1750
33
Materiales varios: Mecanizado ->Fresado alta rigidez
33THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
34
Materiales varios: Mecanizado ->Fresado alta rigidez
34THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
35
Materiales varios: Mecanizado ->Brochado
35THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Brochas rotativas.
Pieza parada
Clavar brocha en pieza, 1/10 mm
Rotacin de la pieza, arrastre brocha
Brocha fija.
Pieza parada
Clavar brocha en pieza, avances 0,010,005
Varias pasadas, con eliminacin de rebabas entre pasadas
36
Husillos de alta frecuencia hasta 80.000 rpm
Titanio e Inox: Mecanizado ->Fresado Torx
NUEVO !!!
Macro fresado Torx en curso de desarrollo
36THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Taladrado y fresado
Fresa hasta 0.15 mm
Velocidad hasta 80.000 rpm
37
Alta rigidez
Muy compacto
Max. velocidad : 8000 rpm
Amarre : ER11 / maxi 7mm
Coge 3 posiciones ( T51 a T53)
Titanio e Inox: Mecanizado ->Fresado elptico
37THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
G957: Fresado de pivotes inclinados
G960: Fresado de roscas o taladros inclinadas
38
Fresa limpieza dental en fibra de vidrio (Sigma20)
Hecha en un material composite, una resina reforzada con zirconio y fibra de vidrio.Su poder abrasivo es dos veces y media superior a la pasta dentfrica.
Materiales no metlicos: Mecanizado en general
38THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Esta aplicacin necesita un extractor de polvo
dentfrica.
39
Vertebral Body Spacer in PEEK (Deco 20 a)
El polymero de grado implantable se usa en el desarrolo de dispositivos mdicos y en aplicaciones farmaceuticas en las que hay contacto con tejidos o con sangre durante ms de 30 diasComo polymero bio-inerte, PEEK-OPTIMA no tiene efectos adversos en el proceso de curacion al rededor de los tejidos.
Materiales no metlicos: Mecanizado en general
39THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
rededor de los tejidos.
Spinal Cages Suture Anchors Spiked Washers Surgical Screws Femoral Implants Dental Healing Caps Balloons Intracardiac Pumps Heart Valves
PEEK se mecaniza sin aceite de corte para evitar incrustaciones moleculares en el material. Es necesario refrigerarlo mediante soplado
de aire frio
40
DECO Sigma 20Calculos, realizacin del programa y simulacin en 3D con el software
Confidencial
Tiempo de ciclo:14 minutos 20 segundos
Nmero de lienas de programa:Ms de 55 000
THINK PARTS THINK TORNOS 40R.Marquina
Tamao de programa:1,3 Megas
Extensin de memoria: 2 Megas
EJE C + TRANSMIT
41
En Inox : Algunas de nuestras realizaciones
Mdical : Tornillo de cadera / Deco20
41THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
Diametro : 12,7 mm
Longitud : 130 mm.
Material: 1.4441 ( acero inoxidable)./ X2 CrNiMo
( Cr18 -Ni15 Mo3 )
AISI 316 L VM ( acero implantable con S % 0,01)
Tiempo de ciclo : 8 min 30 sec
42
Parece una pieza simple pero
En Inox : Algunas de nuestras realizaciones
Mdical : Tornillo de cadera / Deco20
42THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
AISI 316 L VM ( acero implantable con S % 0,01)
43
El Titanio : Realizaciones
43THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
44
El Titanio : Algunas de nuestras realizaciones
Mdical : polyaxial screw (columna) / Sigma 20 II
44THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
45
El Titanio : Algunas de nuestras realizaciones
Instrumentacin : instrumentos de
45THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
instrumentos de medida / Micro 8
46
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Joyera : piercings / DECO 10a/e
46THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
47
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Aeronautica : raccord, tuerca (Boeing Standards) / Sigma 32
47THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
48
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Hidraulica : micro hidraulica (control de fluidos) / DECO 10a-e / DECO 13a-e
48THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
49
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Relojera : corona / DECO 10a-e
49THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
50
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Monturas: Almac - Tornos / DECO 10a-e / Micro 7 / CU 1005
50THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
51
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Dental: prtesis / abutmentAlmac CU 1005 5 axes
51THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
52
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Deportes : Mira de tiro /DECO 26a
52THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
53
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Oftalmologa : ciruga ocular / DECO 20a
53THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
54
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Automvil : tornillo bloque motor / MD 20/6
54THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina
55
El Titanio: Algunas de nuestras realizaciones
Mdico : cabeza para conjunto tornillo poliaxial (columna) / Multi Alpha 8 x 20
55THINK PARTS THINK TORNOS R.Marquina