Usinagem de ligas Endurecidas

Compared to aluminum, processing of titanium alloys, steel alloys or other nickel alloys is very challenging due to its strength properties. Aerospace steels tensile strength starts at 1000MPa, while aluminum is in the range of 300MPa.

Ligas Alfa-Beta (α-ß)

Essas ligas apresentam as fases α e ß e contêm estabilizadores α e ß. A liga mais simples e mais popular desse grupo é o Ti6Al4V, usado principalmente na indústria aeroespacial. As ligas nesta categoria são facilmente moldáveis e exibem alta resistência a temperatura ambiente e moderada resistência a alta temperatura. As propriedades dessas ligas podem ser alteradas através de tratamento térmico.

Ligas Beta (ß)

As ligas beta (ß) contêm metais de transição, como V, Nb, Ta e Mo, que estabilizam a fase ß. Exemplos de ligas ß comerciais incluem Ti11.5Mo6Zr4.5Sn, Ti15V3Cr3Al3Sn e Ti5553. As ligas beta são facilmente tratáveis pelo calor, geralmente soldáveis e têm alta resistência. Excelente formabilidade pode ser esperada na condição de solução tratada. No entanto, as ligas ß são propensas a transição dúctil-frágil e, portanto, são inadequadas para aplicações criogênicas. As ligas beta têm uma boa combinação ou propriedades para chapas, seções pesadas, fixadores e aplicações em molas.

As principais características do aço inoxidável provêm do cromo, um elemento de liga. Este metal é muito reativo do ponto de vista químico e, particularmente, é muito propenso a oxidação. O óxido gera uma camada fina, transparente e protetora. Ligado com ferro e níquel, causa a formação de um composto na superfície oxidado capaz de diminuir ou impedir completamente a corrosão.

Os aços martensíticos
Os aços martensíticos estão sendo utilizados por suas características de alta resistência mecânica.
Os mais comuns têm 13% de cromo (27% no máximo) com um mínimo de 0,08% de carbono (0,15% no máximo).
Existem 3 aços martensíticos muito específicos, específicos para a indústria aeroespacial, todos difíceis de usinar devido à variação da dureza.

Aço inoxidável martensítico 15-5 PH de 31 HRc a 43 HRc
Aço inoxidável martensítico 17-4 PH de 28 HRc a 43 HRc
Aço inoxidável martensítico 13-8 PH de 33 HRc a 47 HRc

Os aços ferríticos
Aços ferríticos não podem ser temperados.
Aços refratários com alto teor de cromo (até 30%) podem ser encontrados nesta categoria.

Os aços austeníticos
Os aços austeníticos são os mais utilizados, pois apresentam alta resistência química, ductilidade semelhante ao cobre ou latão e boas características mecânicas, o teor de cromo é de aprox. 18% (30% máx.), teor de níquel aprox. 10% (36% no máximo), enquanto seu conteúdo de carbono é muito baixo. A estabilidade dos aços austeníticos é obtida pela adição de elementos como titânio e nióbio.

Muitas peças aeroespaciais são feitas de chapas e barras, a relação buy-to-fly geralmente é extremamente alta.

Ou seja, é necessária muita usinagem.

Enquanto a máquina não puder ser adaptada ao processo ideal para cada peça, é fundamental estabelecer processos de usinagem inteligentes. Tal como:

• Fresamento de alta velocidade
• Fresamento trocoidal
• Fresamento em Mergulho e Mandrilamento
• Fresamento de alto avanço e baixa profundidade de corte

• Rigidez / estabilidade da ferramenta
• Fluxo de refrigeração
• Processo seguro e estável
• Geometria das arestas para baixa força de corte
• Altas taxas de remoção de material