CNC-Bearbeitungsspitzen aus Titan

CNC-Bearbeitung von Titan
Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.


Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner hohen Haltbarkeit und seiner hohen Festigkeit ist Titan ein Material, das in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Sektoren eingesetzt wird, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Marine und Militär. Aufgrund der unvergleichlichen Härte und Festigkeit des Metalls wird es immer wieder als eine der begehrtesten Metallarten der Welt eingestuft. Aufgrund seines niedrigen Reibungskoeffizienten und seiner hohen Verschleißfestigkeit ist das Metall eine ausgezeichnete Wahl für Anwendungen, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften, zu denen ein hoher Härtegrad und eine schlechte Wärmeleitfähigkeit gehören, ist es schwierig, dieses Metall mit herkömmlichen Bearbeitungstechniken zu formen.

An dieser Stelle wird der Einsatz von CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Controlled) relevant, einem präzisen Verfahren, mit dem Titan in komplizierte Formen und Größen geschnitzt werden kann, während eine bestimmte Toleranz eingehalten wird. Es handelt sich um ein spezielles Verfahren, das mit größter Sorgfalt durchgeführt werden muss, um die höchstmögliche Präzision zu erreichen.

Perlstrahlen, Pulverbeschichtung und Elektrophorese sind alles Verfahren, die hervorragende Ergebnisse liefern, wenn sie auf Titan aufgetragen werden. Titan ist ein Material, das für praktisch alle Oberflächenveredelungsverfahren günstig ist. Titan hat im Vergleich zu anderen Metallen möglicherweise nicht den höchsten Grad an Bearbeitbarkeit. Dennoch weist es ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen seiner Formbarkeit und seiner Leistungsfähigkeit bei mechanischen Anwendungen auf.

Die Entwicklung und Fertigung von Bauteilen aus Titan ist nicht unbedingt vergleichbar mit der Konstruktion und Fertigung von Bauteilen aus Aluminium oder Bauteilen aus Low-Cost-Materialien. Darüber hinaus sind Titan-Rohlinge etwa zehnmal teurer als Aluminium-Rohlinge aus 6061, sodass Sie sicher sein wollen, dass die von Ihnen erstellten Stücke gleich beim ersten Mal perfekt sind.

Dieser Artikel stellt die Grundlagen von CNC-Bearbeitung von Titan, die Themen wie die Vorteile der CNC-Bearbeitung von Titan, die Motivation hinter der CNC-Bearbeitung von Titan, die am besten geeigneten Anwendungen, Auswirkungen auf die Bearbeitung und die verfügbaren Oberflächenveredelungsoptionen behandelt.

Einführung in Titan

Titanmetall, mit dem Symbol Ti bezeichnet und der Ordnungszahl 22 zugeordnet, ist ein glänzendes Übergangsmetall mit silberner Farbe. Es hat eine geringe Dichte und eine ausgezeichnete Festigkeit. Aufgrund seiner hervorragenden Ermüdungsfestigkeit, überlegenen Korrosionsbeständigkeit und seines geringen Gewichts gehört es zu den stärksten Metallen. Es wird häufig in der Luftfahrt, im Gesundheitswesen, bei den Streitkräften, der Kernkraft und der Ölindustrie eingesetzt. Titan wird häufig in der Fertigung verwendet und wird normalerweise mit anderen Elementen wie Eisen, Aluminium und Vanadium legiert.

Vorteile der Titan-CNC-Bearbeitung

Titan ist eines der Metalle, die in der Erdkruste am häufigsten vorkommen. Die folgenden Eigenschaften dieses Metalls tragen zur Popularität der Titan-CNC-Bearbeitung bei den Unternehmen bei, mit denen wir in der Branche zusammenarbeiten.

  1. Titan ist ein korrosionsbeständiges Metall, biokompatibel mit lebenden Organismen und ungiftig. Aufgrund dieser beiden Eigenschaften ist es eine hervorragende Option für den Einsatz im medizinischen Bereich.
  2. Die Titankomponenten sind nicht magnetisch und haben ein größeres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht als andere Metalle.
  3. Dieses Metall weist keine magnetischen Eigenschaften auf und hat eine große Oxidationsbeständigkeit.
  4. Titan ist ein vielseitiges Metall, das leicht mit anderen Elementen wie Eisen, Vanadium, Molybdän, Aluminium und Nickel legiert werden kann, um haltbare Metallkomponenten zu bilden.
  5. Die Tatsache, dass das Metall unbegrenzt recycelt werden kann, macht es zu einem guten Material für die Umwelt.
  6. Da Titan so langlebig ist, werden CNC-bearbeitete Komponenten häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen die Teile widrigen Bedingungen ausgesetzt sein könnten.

Warum eine CNC-Maschine aus Titan in Betracht ziehen?

Die CNC-Bearbeitung wird fast immer die überlegene Produktionstechnologie sein, um die präzisesten und kostengünstigsten Titankomponenten herzustellen. Schauen wir uns andere Möglichkeiten an, damit Sie verstehen, warum.

Das Gießen von Titankomponenten ist ein einzigartiges Herstellungsverfahren. Denn Sauerstoff und heißes Titan reagieren heftig, wenn sie kombiniert werden. Viele feuerfeste Materialien, die beim Gießen verwendet werden, enthalten winzige Mengen Sauerstoff.

Die Verwendung von gestampftem Graphitguss, der einen sauerstofffreien Graphitguss umfasst, ist eine Abhilfe, die verwendet werden kann; Dies führt jedoch zur Herstellung von Komponenten mit einer sehr rauen Oberflächenrauhigkeit, die für die meisten medizinischen, luftfahrttechnischen und industriellen Anwendungen ungeeignet ist. Das Wachsausschmelzverfahren kann auch zur Herstellung von Titanbauteilen verwendet werden; dazu ist jedoch eine Vakuumkammer erforderlich.

Eine neuere Alternative ist der Einsatz von additiver Fertigung oder 3D-Druck zur Herstellung von Titanbauteilen. Es gibt einige verschiedene 3D-Druckverfahren, die 3D-Druckmaterialien aus Titan verarbeiten können, darunter Selective Laser Melting, Electron Beam Melting und Direct Energy Deposition. Leider sind diese 3D-Druckgeräte ziemlich teuer, und viele Sektoren haben die Verwendung von 3D-gedrucktem Titan für Endverbraucherartikel, die ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, noch nicht genehmigt.

Im Vergleich zu den anderen Optionen ist die CNC-Bearbeitung eine effiziente Methode zur Herstellung von Titankomponenten, die außerdem sicher, flexibel und kostengünstig ist.

Dinge, die bei der Bearbeitung von Titan zu beachten sind

Titan ist ein fantastisches Material, das in einer Vielzahl von Kontexten verwendet werden kann, aber es hat seine eigenen charakteristischen Eigenschaften, die während des gesamten CNC-Bearbeitungsprozesses berücksichtigt werden müssen. Bei der Bearbeitung von Titan sind folgende Dinge zu beachten:

Hitzeentwicklung

Titanlegierungen haben eine höhere Härte als andere üblicherweise bearbeitete Materialien, wie beispielsweise Aluminiumlegierungen. Aus diesem Grund sind sowohl ein höherer Werkzeugverschleiß als auch ein erhöhter Wärmestau an der Kontaktstelle mögliche Folgen.

Aufgrund der erhöhten Härte bestimmter Titanlegierungen muss die Drehzahl der CNC-Maschine möglicherweise verlangsamt werden, wenn die Spanlast erhöht wird. Neben der Reduzierung der Belastung Ihrer Schneidwerkzeuge kann ein Hochdruckkühlmittel bei der Herstellung von Titankomponenten mit besserer Qualität helfen.

Auch wenn die Möglichkeit besteht, dass bestimmte wirtschaftlich reine Formen von Titan (Grade 1–2) weniger Wärme erzeugen, sollten dennoch Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.

Gallen

Fressen und Aufbauschneidenbildung sind zwei Probleme, die bei reinem Titan häufiger auftreten als bei Titanlegierungen.

Die Titansorten 1–2 neigen dazu, während des Bearbeitungsprozesses zu verharzen, was dazu führen kann, dass sie am Schneidwerkzeug haften bleiben. Dieses Risiko kann jedoch durch die Verwendung einer Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr und die Gewährleistung einer schnellstmöglichen Spanabfuhr verringert werden.

Wenn Sie dieses Problem nicht behandeln, kann es das Problem der Wärmeansammlung verschlimmern, was dazu führen würde, dass die Schneidwerkzeuge weniger effektiv werden.

Arbeitshaltung

Titan und die daraus maschinell bearbeitbaren Legierungen sind weniger flexibel als andere häufig verwendete Metalle. Folglich erfordert die CNC-Bearbeitung dieser Materialien ein festeres Verständnis.

Zusätzlich zum Aufbau einer steifen Maschine kann es vorteilhaft sein, das Werkzeug in einem Zustand kontinuierlicher Bewegung zu halten, ohne dass der Schnitt unterbrochen wird.

Verfügbare Oberflächenausführungen für bearbeitetes Titan

Oberflächenveredelte Titanteile

Zur Verbesserung der funktionellen und ästhetischen Eigenschaften z CNC-gefräste Titanteile, gibt es normalerweise eine Vielzahl von Oberflächenveredelungsoperationen, darunter:

  • Pulverbeschichtung
  • Perlstrahlen
  • Polieren
  • Malerei
  • Glättung
  • Elektrophorese
  • Chromieren
  • Bürsten
  • Metallisieren
  • PVD-Beschichtung

Hauptsorten von Titanmaterialien

KlasseFormbarkeitStärkeKorrosionstoleranzAnwendungen
1HochNiedrigHochWärmetauscher, Flugzeugkomponenten,
Kondensatorschläuche, Kryogefäße
2HochMittelHochMedizin, Luft- und Raumfahrt, Marineindustrie
3MittelHochHochFlugzeugmotoren, Flugzeugzellen
4MittelHochHochMedizin, Hydraulik,
Flugzeugzellen, Flugzeugtriebwerke
5 (6AL-4V)HochMittelHochTurbinentriebwerke, Luft- und Raumfahrt

Runsom – Hersteller von Titan-CNC-Bearbeitung

Runsom ist ein Experte, spezialisiert auf Titan-CNC-Bearbeitung, und wir bieten qualitativ hochwertige CNC-Bearbeitungsdienste zu wettbewerbsfähigen Preisen für breite Fertigungsindustrien auf der ganzen Welt. Ob für einen Prototypen für Funktionstests oder kleine bis große Produktionsserien, wir können flexibel auf die kritischen Anforderungen der Kunden eingehen. Reichen Sie einfach Ihre CAD-Dateien und Zeichnungen online ein und Sie erhalten ein schnelles Angebot innerhalb von 24 Stunden, um zu erfahren, wie unglaublich unsere kundenspezifische Titanbearbeitungsfähigkeit ist.


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