Estableciendo Parámetros de Procesamiento Racional para el Fresado en Seco de Acabado de SLM Ti6Al4V en Relación con la Tasa de Remoción de Metal y el Desgaste de Herramienta
Autores: Panin, Sergey V.; Filippov, Andrey V.; Qi, Mengxu; Ding, Zeru; Zhang, Qingrong; Han, Zeli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
El estudio está motivado por la aplicación del fresado en seco para el procesamiento posterior de bloques de Ti6Al4V producidos por adición, ya que el uso de lubricantes o refrigerantes ha estado atrayendo una atención creciente debido a sus beneficios ambientales, no toxicidad y la eliminación de la necesidad de procesos de limpieza adicionales. Para las fresas, se investigaron los patrones de desgaste tras el fresado de acabado de las muestras de Ti6Al4V SLM bajo diversas condiciones de mecanizado (variando los valores de la profundidad radial de corte y los valores de avance a un nivel constante de profundidad axial de corte y velocidad de corte). Al utilizar todos los modos de fresado aplicados, se reveló el mismo mecanismo de desgaste de la herramienta. Los bordes acumulados se desarrollaron principalmente en las superficies de ataque, aumentando la rugosidad superficial de las muestras de Ti6Al4V SLM pero protegiendo los bordes de corte. Sin embargo, el desgaste abrasivo fue característico principalmente de las superficies de flanco, lo que aceleró el deslaminado de los recubrimientos protectores y aumentó el desgaste de las fresas. Se han establecido los siguientes parámetros de fresado como cercanos a los racionales: Vc = 60 m/min, Vf = 400 mm/min, = 4 mm, y = 0.4 mm. Estos afectaron la rugosidad superficial de las muestras de Ti6Al4V SLM de la siguiente manera: grosor máximo de corte-8 m; borde acumulado en la superficie de corte-50 +/- 3 m; desgaste máximo de la superficie de flanco-15 +/- 1 m; adherencia máxima de la pieza de trabajo. El Modo III proporcionó el valor máximo de MRR y un desgaste negligible de la fresa, pero su principal desventaja fue la alta rugosidad superficial promedio en la muestra de Ti6Al4V SLM. El Modo II se caracterizó por tener la rugosidad superficial promedio más baja y el menor desgaste de la fresa, así como un valor de MRR insuficiente. Dado que estos dos modos solo diferían en sus tasas de avance, sus valores deberían optimizarse en el rango de 200 a 400 mm/min.
Descripción
El estudio está motivado por la aplicación del fresado en seco para el procesamiento posterior de bloques de Ti6Al4V producidos por adición, ya que el uso de lubricantes o refrigerantes ha estado atrayendo una atención creciente debido a sus beneficios ambientales, no toxicidad y la eliminación de la necesidad de procesos de limpieza adicionales. Para las fresas, se investigaron los patrones de desgaste tras el fresado de acabado de las muestras de Ti6Al4V SLM bajo diversas condiciones de mecanizado (variando los valores de la profundidad radial de corte y los valores de avance a un nivel constante de profundidad axial de corte y velocidad de corte). Al utilizar todos los modos de fresado aplicados, se reveló el mismo mecanismo de desgaste de la herramienta. Los bordes acumulados se desarrollaron principalmente en las superficies de ataque, aumentando la rugosidad superficial de las muestras de Ti6Al4V SLM pero protegiendo los bordes de corte. Sin embargo, el desgaste abrasivo fue característico principalmente de las superficies de flanco, lo que aceleró el deslaminado de los recubrimientos protectores y aumentó el desgaste de las fresas. Se han establecido los siguientes parámetros de fresado como cercanos a los racionales: Vc = 60 m/min, Vf = 400 mm/min, = 4 mm, y = 0.4 mm. Estos afectaron la rugosidad superficial de las muestras de Ti6Al4V SLM de la siguiente manera: grosor máximo de corte-8 m; borde acumulado en la superficie de corte-50 +/- 3 m; desgaste máximo de la superficie de flanco-15 +/- 1 m; adherencia máxima de la pieza de trabajo. El Modo III proporcionó el valor máximo de MRR y un desgaste negligible de la fresa, pero su principal desventaja fue la alta rugosidad superficial promedio en la muestra de Ti6Al4V SLM. El Modo II se caracterizó por tener la rugosidad superficial promedio más baja y el menor desgaste de la fresa, así como un valor de MRR insuficiente. Dado que estos dos modos solo diferían en sus tasas de avance, sus valores deberían optimizarse en el rango de 200 a 400 mm/min.