Bridas de Titanio: Cómo la Ruta de Conformado Cambia la Pieza

Cuatro rutas al mismo dibujo

• Cortado del plato. La ruta más rápida y económica. Un blank se corta con chorro de agua, plasma o sierra, luego se torne y taladra. Es adecuado para diámetros grandes, presiones moderadas y unidades sueltas o pequeños lotes. Su debilidad es la direccionalidad: la placa tiene una dirección a través del espesor, y una brida cortada de la placa tiene esa dirección atraviesa el orificio.
• Laminado y soldado a partir de barra o placa. Se forma un anillo y se suelda a tope, luego se maquila. Es económico para grandes diámetros donde un bloque macizo sería un desperdicio, pero introduce una soldadura en una frontera de presión y la soldadura necesita su propia cualificación e inspección.
• Anillo rodó. Un laminado perforado se expande entre rodillos. El flujo de grano sigue la circunferencia, el espesor de la pared es uniforme y la ruta se escala bien de diámetros medianos a grandes sin el desperdicio de mecanizado a partir de sólido.
• Forjado. La forja de matriz cerrada o matriz abierta proporciona un flujo de grano continuo que gira a través del cubo y hacia la brida — la configuración que el patrón de tensión de la pieza realmente necesita. Es la ruta más cara por pieza y la que usualmente aparece en un dibujo con un requisito de fatiga o ciclaje de presión.
• Mecanizado a partir de una barra maciza. Normal para tamaños pequeños y medianos. Sin juntas, sin problemas de flujo de veta más allá de la propia barra, y el precio escala con el volumen de metal convertido en viruta, lo cual para el titanio es el coste dominante.

Qué cambia la ruta

Mecánicamente, la diferencia es el flujo de grano y la dirección del eje más débil del material en relación con la carga.

El estrés residual es el elemento que sorprende a las personas. Una brida mecanizada de una placa aliviada de tensiones no está libre de estrés cuando se termina: el equilibrio cambia a medida que se retira material, y la superficie de sellado puede moverse después del mecanizado final. En una brida grande, delgada y de alta relación de aspecto, ese movimiento es medible y se manifiesta como una vía de fuga en lugar de como una falla dimensional.

Coincidiendo el tipo de brida con la función

• Deslizante y junta de solapa. La tubería pasa a través de la brida. Más barato de fabricar e instalar, más débil en el cubo e inadecuado donde la junta experimenta flexión significativa o ciclos térmicos. Común en servicios químicos de titanio a baja presión donde el trabajo de corrosión en lugar del trabajo mecánico determina la elección del material.
• Cuello de soldadura. El taladro coincide con la tubería y el cubo se estrecha hacia la pared, por lo que la brida refuerza la transición en lugar de quedar encima de ella. El valor predeterminado para servicios de presión y cíclicos, y el tipo que más se beneficia de ser forjado en lugar de cortado de placa.
• Ciego. Un disco sólido que cierra la línea. Simple de hacer a partir de una placa de cualquier tamaño, y el lugar donde las propiedades a través del espesor importan menos.
• Personalizado y no estándar. Cara, taladrada y ajustada al grosor según el dibujo. Cuando un dibujo no es estándar, los controles dimensionales — círculo de pernos, planitud de la cara, concentricidad del orificio — deben ser indicados explícitamente, porque no existe una tabla estándar a la que recurrir.

Mecanizado de bridas de titanio

Las notas de mecanizado para el titanio se aplican por completo aquí, y dos de ellas muerden más fuerte en una brida que en un eje:

• El calor se queda en el corte. El titanio conduce el calor de manera deficiente, por lo que la temperatura del filo de la herramienta es alta y la duración de la herramienta es la limitación. Los cortes de desbaste profundos y los cortes interrumpidos en un círculo de pernos taladrado castigan ambos el filo.
• Apareciendo desgaste por adherencia en la cara de sellado. El titanio tiene una fuerte tendencia a agarrarse a sí mismo y a las herramientas. La superficie de la junta debe cortarse con herramientas afiladas y dedicadas, y terminarse sin embarrar, porque una superficie embarrada lleva residuos de soldadura en frío que ninguna medición de planitud podrá detectar.
• La planitud es la especificación, no el acabado superficial. Una superficie de junta que mide bien en Ra y mal en planitud tendrá fugas. La operación de rectificado debe planificarse según la tolerancia de planitud y medirse después del último corte, no antes.

Qué poner en la consulta

Seis elementos nos permiten elegir una ruta en lugar de adivinar una: el tipo y la tabla de dimensiones que sigue, la tamaño y presión nominal, la grado, la norma de gobierno y el requisito de inspección, la cantidad, y si hay algo sobre el servicio que sea cíclico o térmico. La cantidad por sí sola a menudo decide la ruta: una brida de un tamaño dado generalmente es más barata de maquinar a partir de barra; cincuenta suelen ser más baratas de fabricar mediante laminado en anillo.

Cuando el dibujo no indica una ruta, especificamos la que estamos cotizando y la base de propiedad detrás de ella, para que la elección sea visible antes del pedido en lugar de después de la entrega. Envíe el dibujo con el consulta, o ver las formas materiales en el página de material de titanio.