Las varillas, barras, alambres y tubos de titanio a menudo salen del laminado, estirado o extruido con defectos de forma ondulada y curvatura residual. El enderezamiento restaura la rectitud para que el mecanizado posterior, el corte y la inspección final puedan realizarse de manera confiable. Se utilizan dos procesos complementarios: enderezamiento por tensión (estiramiento) y enderezamiento con múltiples rodillos, frecuentemente precedidos por enderezamiento por presión para piezas muy dobladas.
Alisado por tensión (estiramiento)
El enderezamiento por tensión aplica una tensión de tracción longitudinal.por encima del límite elásticodel material, produciendo una extensión plástica que corrige defectos de forma. El mecanismo es sencillo:
A lo largo de una barra ondulada, algunas zonas tienen tensión de tracción residual (regiones cortas y "extendidas") y otras tienen tensión de compresión residual (regiones largas y "sueltas").
Cuando se superpone una carga de tracción uniforme, la tensión de deformación real se reduce en las zonas estresadas-de tracción (menos extensión plástica) y aumenta en las zonas estresadas-de compresión (más extensión plástica).
El resultado es que cada parte de la barra recibe aproximadamente la misma extensión total y se elimina el defecto ondulado.
La extensión normalmente se controla dentro de un rango pequeño (normalmente entre 0,5% y 3%, según la aleación y la sección) para evitar un estiramiento excesivo-. Debido a que el titanio tiene un módulo elástico bajo y una recuperación elástica alta, el enderezamiento por tensión es particularmente efectivo para alambres-de diámetro pequeño, tubos-de pared delgada y barras con ondulaciones suaves.
Alisado a presión
Para piezas de trabajo con gran curvatura, primero se realiza el enderezamiento por presión: la pieza se dobla en la dirección opuesta entre los soportes para que, después de la recuperación elástica, quede aproximadamente recta. La presión de enderezamiento depende de la resistencia de la aleación y del grado de flexión. - Las aleaciones de mayor-resistencia y las curvaturas más grandes requieren una mayor presión. El alisado a presión suele ir seguido de un alisado con rodillo para afinar el resultado.
Enderezado con múltiples-rodillos
Los productos con secciones transversales-simples se suelen enderezar en máquinas de múltiples-rodillos conmás de cuatro rollos (normalmente entre 5 y 29 rollos). Los rodillos aplican repetidamente una flexión de tres-puntos a lo largo, reduciendo gradualmente la variación de la curvatura residual hasta que el producto esté recto. Principios operativos básicos:
Un diámetro de rodillo más pequeño y un mayor número de rodillos proporcionan una mayor precisión de enderezamiento.Un pequeño paso entre rodillos ayuda a que la pieza de trabajo entre en los rodillos y estabiliza el proceso.
Los primeros rollos reducen principalmente la diferencia en la curvatura residual a lo largo de la longitud; los rodillos finales suavizan la curvatura hacia la uniformidad.
La calidad depende principalmente de la tasa de anti-flexión (sobreflexión).El segundo y tercer rodillo están configurados con una gran tasa anti-flexión; Los rodillos subsiguientes se ajustan de modo que cada uno enderece la curvatura residual máxima dejada por los rodillos anteriores.
Los materiales más duros (mayor coeficiente de endurecimiento por deformación-n) son más difíciles de enderezary necesitan una mayor tasa anti-flexión, más rollos y diámetros de rollo más pequeños.
Titanio-Consideraciones específicas
Alta recuperación elástica:El módulo elástico del titanio (alrededor de 105 a 120 GPa) es aproximadamente la mitad que el del acero, por lo que la recuperación elástica después de la flexión es grande. Los ajustes de los rodillos deben compensarse con una curvatura significativamente mayor que la del acero.
Protección de superficies:Las superficies de titanio se rayan y desgastan fácilmente. Los rollos deben ser lisos, bien lubricados y la máquina preparada para evitar marcas en la superficie, que pueden iniciar grietas por fatiga.
Efectos de sección y grado:la fuerza de enderezamiento y los ajustes del rodillo deben ajustarse según la resistencia de la aleación y la sección transversal-; Las aleaciones alfa-beta, como Ti-6Al-4V, requieren fuerzas mayores que las calidades comercialmente puras.
Estrés residual:el enderezamiento introduce un patrón de tensión residual-controlado. Para aplicaciones críticas, siga el enderezamiento con un recocido de alivio de tensión-para estabilizar las dimensiones durante el mecanizado.
Secuencia de proceso típica
Inspección entrante: mida la rectitud, la ovalidad y el estado de la superficie.
Enderezamiento a presión para piezas-con curvaturas grandes (si es necesario).
Enderezamiento por tensión para alambre,-tubo de pared delgada y barras pequeñas; Enderezador multi-rodillos para barras y tubos de secciones simples.
Verificación de rectitud frente a la tolerancia en la norma aplicable (p. ej., ASTM B348, B861, B338).
Recocido de alivio de tensión-opcional para productos dimensionalmente críticos.
