Un radio de doblado de chapa Ti-6Al-4V no es un límite universal de conformado

Contexto de placa real: la imagen solo muestra material plano de titanio y no demuestra Ti-6Al-4V, espesor, condición, radio de doblado ni disponibilidad.

Un valor de radio de doblado para chapa Ti-6Al-4V solo es utilizable cuando el estado del material, el espesor, la definición del radio y la base de temperatura coinciden con la ruta de conformado propuesta y esta se valida en las condiciones reales. La guía histórica de TIMET sobre TIMETAL 6-4 muestra cuánto cambia la relación radio/espesor declarada con la temperatura, pero su tabla para chapa no es un límite universal de conformado, una regla para placa de titanio ni una especificación de compra vigente. Úsela para evaluar preliminarmente una ruta y descubrir variables ausentes; libere la pieza únicamente conforme al plano rector, la especificación actual del material y un procedimiento de conformado validado para el material de partida y la geometría reales.

La distinción importa porque un solo número puede ocultar varias decisiones diferentes. La tabla de TIMET se refiere a chapa TIMETAL 6-4 recocida y define r como el radio de doblado para un ángulo de 105 grados y t como el espesor. El r/t mínimo indicado cambia de 4,5 a 70°F (21°C) a 3,0 a 1000°F (540°C) y 1,0 a 1500°F (815°C). Estas entradas demuestran un efecto de la temperatura bajo la base declarada en la guía; no prueban que otro lote, espesor, ángulo de doblado, sistema de utillaje o estado superficial reproduzca el mismo resultado. La tabla no contiene un campo de orientación del ensayo, por lo que la dirección debe tratarse como una comprobación de la RFQ, no como un resultado demostrado por esta fuente.

Identifique primero qué mide realmente la tabla

Ilustración de perfiles conformados: los pliegues ayudan a plantear la cuestión del radio, pero no demuestran material, grado, dimensiones, método ni aceptación.

La relación radio/espesor es una normalización geométrica, no una instrucción completa de conformado. Un r/t de 4,5 significa que el radio de referencia es 4,5 veces el espesor de la chapa. Para una chapa de 1,0 mm serían 4,5 mm; para una de 2,0 mm serían 9,0 mm. El cálculo conserva la relación, pero no determina qué radio físico controla el plano, ya que este puede especificar el radio interior, el radio de herramienta u otra convención. La nota de TIMET solo define su propio r y el ángulo de ensayo de 105 grados.

La tabla etiqueta dos series de datos como mínimo y típico, pero la guía no revela la población de ensayos ni cómo se obtuvo la serie típica. Por tanto, ambas columnas no deben sustituirse entre sí. Cualquiera de las dos puede orientar únicamente una evaluación temprana del proceso; el límite de aceptación debe proceder del requisito contractual rector y del procedimiento validado.

La temperatura mejora la doblabilidad, pero modifica el estado del proceso

La tabla histórica muestra que el r/t mínimo disminuye al subir la temperatura: 4,5 a 21°C; 4,0 entre 205°C y 425°C; 3,0 a 540°C; 2,5 a 650°C; 1,5 a 760°C; y 1,0 a 815°C. Esto demuestra que el calentamiento puede reducir el radio requerido bajo la base indicada en la guía. No demuestra que la temperatura más alta sea automáticamente la mejor elección de producción.

TIMET advierte que el conformado en caliente de chapa recocida debe mantenerse a la temperatura de recocido o por debajo para no afectar las propiedades mecánicas. También indica que la chapa tratada por solución puede envejecer o sobreenvejecer durante el conformado, y que la chapa envejecida solo admite un conformado limitado. La decisión de ingeniería tiene así dos resultados acoplados: si se puede formar la geometría y qué estado del material permanece después. Una ruta que logra un radio menor pero altera la condición térmica prevista no resuelve el requisito original.

La oxidación es otro resultado acoplado. La guía señala que se vuelve significativa por encima de 1100°F (590°C), recomienda minimizar el tiempo y la temperatura en aire y retirar la capa alfa generada por el conformado en caliente. Son directrices históricas del fabricante, no una especificación moderna completa del proceso. Aun así, muestran por qué una oferta de conformado en caliente debería identificar atmósfera o recubrimiento, exposición térmica acumulada, eliminación superficial posterior y sobreespesor reservado para esa eliminación.

Los datos de conformado en frío necesitan revisar la trayectoria de carga

TIMET relaciona la alta resistencia y el bajo módulo elástico de Ti-6Al-4V con una mayor recuperación elástica tras el conformado en frío que en otros materiales estructurales. La forma descargada difiere de la forma bajo carga de la herramienta, de modo que una entrada de radio por sí sola no define la geometría terminada. La compensación de herramienta, la sujeción, la tolerancia de espesor y la inspección dimensional final siguen formando parte de la ruta. La dirección también puede pertenecer al conjunto de control de la RFQ, pero esta tabla no cuantifica su efecto.

La guía también señala el efecto Bauschinger: después de tan solo un 3% de alargamiento por estirado, el límite elástico a compresión puede disminuir entre un 15 y un 20%, y el efecto también aparece en el conformado tibio. Es una advertencia sobre la trayectoria de carga. Una secuencia que estira y luego carga la chapa en sentido inverso puede no comportarse como un doblado de una sola etapa aunque coincidan aleación, espesor y radio nominal. La consecuencia exacta debe establecerse para la secuencia real, no inferirse solo a partir del porcentaje.

Convierta el valor de la ficha en una entrada controlada de conformado

La siguiente comprobación de transferencia es una síntesis del autor, no un requisito de TIMET. Separa lo que puede copiarse de una referencia de lo que debe establecerse para el pedido:

Aplique la comprobación en ese orden. Primero descarte la referencia si el estado del material o la definición geométrica no coinciden. Después decida si la tabla es solo una ayuda de evaluación o una entrada permitida por los documentos rectores del proyecto. Finalmente, valide la ruta con material de partida representativo y registre la geometría acabada y cualquier control de estado material o superficie exigido por el ingeniero responsable.

Ejemplo de cálculo para evaluación preliminar

Suponga que un comprador estudia doblar a temperatura ambiente una chapa recocida de Ti-6Al-4V de 2,0 mm. Multiplicar el r/t mínimo histórico de 4,5 por 2,0 mm da un radio de referencia de 9,0 mm. Es un resultado aritmético transparente, no un valor de aceptación para producción. Antes de incluir 9,0 mm en el pedido o plano de utillaje, debe confirmar que la convención del radio, la base de 105 grados, el estado de la chapa, la tolerancia de espesor y la especificación aplicable correspondan a la pieza prevista. También puede fijar la dirección de laminación como campo de control, pero no porque esta tabla aporte datos de orientación.

Si el equipo evalúa conformado tibio o caliente, no debe limitarse a sustituir 4,5 por una relación menor de la tabla. También debe comparar la exposición térmica propuesta con la condición de suministro, los controles de oxidación y los requisitos posteriores. El radio menor y los controles adicionales deben quedar en el mismo registro de decisión.

La conclusión defendible es limitada pero útil: la tabla de TIMET demuestra que la doblabilidad de Ti-6Al-4V es condicional y depende de la temperatura. Un comprador puede usar los valores para evaluar herramientas y formular mejores preguntas, pero un límite transferible exige que coincidan el estado del material, la definición geométrica, la ruta térmica, la trayectoria de carga y el método de liberación. La dirección puede fijarse como control adicional de RFQ, pero su efecto queda fuera de la evidencia de esta tabla.

Fuentes

• TIMET, TIMETAL 6-4 Properties (guía técnica histórica del fabricante; no se indica la fecha exacta de publicación ni el estado actual de revisión), consultada el 14 de septiembre de 2026: https://www.timet.com/assets/local/documents/technicalmanuals/TIMETAL_6-4_Properties.pdf