Le aziende di molti settori, tra cui quello aerospaziale, della costruzione navale marittima e militare/difesa, si affidano ai pezzi forgiati in titanio per vari usi industriali e produttivi. Questo metallo è molto richiesto principalmente a causa dell'eccellente rapporto resistenza-densità delle leghe di titanio forgiato e della loro notevole resistenza alla corrosione.
Queste due caratteristiche si traducono in un materiale durevole e affidabile che può funzionare sulla terra, nell'aria e persino sotto il mare -- e tutto ciò illustra la versatilità delle leghe di titanio. Il vantaggio del titanio forgiato è che consente di realizzare pezzi di precisione di dimensioni personalizzate per applicazioni speciali che richiedono la resistenza e la versatilità del titanio.
Di seguito vengono brevemente introdotti alcuni processi di forgiatura delle leghe di titanio, inclusa l'influenza delle diverse temperature di forgiatura sul prodotto finale.
Processo di forgiatura del titanio Processo di forgiatura del titanio
La forgiatura del titanio è un insieme di processi di produzione specializzati utilizzati per realizzare parti in leghe di titanio. Il processo utilizzato alla fine dipende dalle proprietà metallurgiche del materiale iniziale e dalla particolare struttura che il falsario desidera produrre. Alcuni di questi processi includono
· Forgiatura a stampo aperto: il materiale ricavato dalla billetta di titanio viene deformato e pressato in una cavità tra due stampi. Questi stampi non avvolgono completamente il materiale, ma forniscono uno spazio stretto per la fuoriuscita del materiale in eccesso. Il titanio viene stampato ripetutamente nella cavità dello stampo fino a raggiungere la forma desiderata.
· Forgiatura a stampo chiuso: nota anche come forgiatura a stampo chiuso, questo metodo utilizza la compressione ad alta pressione per formare un pezzo grezzo di titanio riscaldato. Il pezzo grezzo viene ricoperto totalmente o parzialmente dalla fustella, che si muove insieme dall'alto verso il basso per ottenere la forma desiderata.
· Forgiatura libera - Gli ordini piccoli e/o semplici possono essere completati mediante forgiatura libera, che è un metodo di forgiatura del titanio eseguito tra due matrici piane senza cavità interne. Questo è un metodo relativamente economico e flessibile, ma non è il metodo più comune per forgiare grandi quantità di metallo titanio a causa dell’elevato fabbisogno di manodopera.
· Forgiatura isotermica: un processo in cui il materiale di partenza e lo stampo vengono riscaldati a temperature uguali e altamente controllate per ottenere tassi di deformazione elevati con una pressione minima.
Anche altri tipi di forgiatura del titanio, come la forgiatura con stampi a più vie, la forgiatura con stampi di estrusione, la forgiatura con stampi locali e la forgiatura di anelli a rullo, si basano su calore, pressione e disposizione unica dello stampo simili per ottenere la forma desiderata.
La forgiatura della lega di titanio presenta molti vantaggi, tra cui
· Elevata resistenza
· Resistenza alla corrosione
· Resistenza al calore
· Biocompatibilità
· Saldabilità
Inoltre, a seconda dei requisiti applicativi specifici, il processo di forgiatura utilizzerà anche una varietà di gradi diversi di leghe di titanio. Quando cerchi un'azienda di forgiatura del titanio, assicurati che l'azienda con cui sei interessato a lavorare sia in grado di forgiare il titanio secondo le specifiche di cui hai bisogno.
I gradi più comuni includono
·6-4:6-4 Il titanio è una delle leghe di titanio più utilizzate nella forgiatura ed è particolarmente apprezzato nei componenti aerospaziali.
·6-2-4-2:6-2-4-2 Il titanio è preferito per la sua eccellente resistenza allo scorrimento viscoso e alle alte temperature e può essere utilizzato in componenti dove sono presenti calore e stress elevati.
·6-2-4-6: simile al 6-2-4-2 titanio ma con migliore tenacità e duttilità.
·3-2.5: le leghe 3-2.5 sono note per la loro eccellente saldabilità e resistenza alla corrosione e sono comunemente utilizzate negli impianti nel settore medico.
In breve, la forgiatura del titanio comporta la selezione del grado di lega di titanio appropriato in base ai requisiti dell'applicazione, seguito da una serie di processi di forgiatura sul pezzo grezzo per creare parti ad alta resistenza, resistenti alla corrosione e al calore che possono apportare numerosi vantaggi a vari industrie a seconda della lega scelta.
Effetto della temperatura di forgiatura
Il titanio può essere forgiato a qualsiasi temperatura? Tecnicamente sì; Tuttavia, la temperatura utilizzata deve soddisfare i requisiti del processo e delle parti.
La forgiatura a caldo è più comune della forgiatura a freddo, ma quest’ultima può essere più economica e più rispettosa dell’ambiente. È importante notare che le temperature più basse (sotto i 1650 gradi Fahrenheit) sono disponibili solo per il titanio non legato, mentre le temperature più elevate sono necessarie per il titanio legato.
Non è solo la temperatura del titanio stesso ad essere cruciale nel processo di forgiatura. Anche la temperatura dello stampo deve essere controllata, poiché un'eccessiva perdita di calore o una variazione di calore possono portare a difetti nella parte.
L'importanza della temperatura nel processo di forgiatura del titanio è principalmente legata agli elementi strutturali del metallo a diversi livelli di calore. Forgiando il materiale di partenza e stampinandolo con il calore giusto, il forgiatore può forgiare un prodotto finale più resistente e affidabile, strutturalmente appropriato per il lavoro da svolgere.
