Análisis termomecánico del proceso de taladrado en seco de la aleación de titanio-Ti6Al4Vdaño térmico en el material

Résumé

Los procesos de mecanizado constituyen en la actualidad el tipo de procesos de fabricación más ampliamente difundido en el sector industrial. El taladrado es especialmente importante dentro de este conjunto, ya que es un proceso ampliamente utilizado y que frecuentemente se realiza al final del proceso de fabricación, por lo que un fallo puede representar cuantiosas pérdidas. Las aleaciones de titanio se utilizan ampliamente en diferentes sectores industriales de elevada responsabilidad debido a propiedades como su alta resistencia específica, que se mantiene a temperaturas elevadas, y a su elevada resistencia a la corrosión. En concreto, la aleación Ti6Al4V es la más empleada, especialmente en la industria aeroespacial. El daño térmico del material que se produce en los procesos de mecanizado de las aleaciones de titanio es muy relevante debido a su baja conductividad térmica y a la elevada reactividad del titanio a altas temperaturas. El objetivo principal de esta Tesis es el análisis termomecánico del material en el proceso de taladrado en seco de aleación de titanio-Ti6Al4V orientado al control de la integridad superficial del componente. La acumulación de calor en el material es especialmente significativa en este tipo de procesos, lo que justifica el interés del objetivo planteado. Para ello, se realizaron ensayos de taladrado con herramientas con dos recubrimientos, considerando diferentes parámetros de corte. Durante el proceso se determinó la evolución de la fuerza de avance, el par torsor y la temperatura en el material. Con objeto de analizar variables termomecánicas de difícil determinación experimental, se desarrolló un modelo numérico tridimensional de Elementos Finitos, reproduciendo las condiciones de corte consideradas.