Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Equipment >> CNC machine

CNC-bewerking van titanium:legeringen en tips voor een taai metaal

Overweegt u titanium als basismateriaal voor uw volgende ontwerp? Of misschien heb je gehoord over de moeilijkheden bij het bewerken van titaniumonderdelen en weet je niet zeker welke titaniumkwaliteiten kunnen worden gebruikt bij CNC-bewerkingen? Als je een van deze vragen met ja hebt beantwoord, ben je hier aan het juiste adres.

Titanium is een prachtig materiaal en vanwege zijn uitzonderlijke eigenschappen en hoge biocompatibiliteit wordt het veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de biomedische industrie. Maar net zoals de fysieke eigenschappen titanium geweldig maken, beïnvloeden ze ook het CNC-bewerkingsproces. In vergelijking met de andere materialen en metalen vereist titanium een ​​goed geplande en toegewijde productieprocedure.

Dit artikel zal u helpen het proces van het bewerken van titanium te begrijpen, inclusief inzicht in de eigenschappen van dit metaal, enkele van de titaniumkwaliteiten die u moet overwegen, en zelfs enkele tips over het hanteren ervan.

Overwegingen voor het bewerken van titaniumonderdelen

Titanium is de afgelopen jaren populair geworden vanwege zijn waardevolle vermogen om lichtgewicht, zeer sterke en zeer corrosiebestendige producten te maken. Onderdelen gemaakt van titanium hebben de neiging om langer mee te gaan terwijl ze beter presteren dan andere materialen. Bovendien is titanium niet giftig.

Titanium is echter ook niet perfect. Het is een slechte thermische geleider en wanneer het oppervlak niet voldoende wordt behandeld, kan het gemakkelijk worden beschadigd. Bovendien laat het bewerkingsproces gewoonlijk trillingssporen achter.

Dit alles draagt ​​bij aan de slechte bewerkbaarheid van titanium. Maar gelukkig hebben machinisten over de hele wereld de eigenschappen van titanium in vergelijking met andere metalen bestudeerd en manieren gevonden om het productieproces te verbeteren.

Het bewerken van titanium vereist bijvoorbeeld een voorzichtige strategie voor warmteafvoer. Om dit aan te pakken, hebben CNC-bewerkingsexperts vastgesteld dat het verhogen van het aantal groeven in het snijgereedschap effectief is bij het bewerken van titaniumonderdelen. Voor andere metalen worden vier tot zes fluiten gebruikt, maar voor titanium zijn er vaak tien of zelfs meer nodig.

Om de hoge sterkte en slechte koeling van titanium aan te pakken, gebruiken machinisten bovendien speciale gereedschappen met een coating van titaniumaluminiumnitride (TiAlN) of titaniumcarbonitride (TiCN).

Samenvattend adviseren experts dat geduld de fundamentele sleutel is voor het bewerken van titanium. Om de warmteaccumulatie onder controle te houden, het geratel bij het einde van het oppervlak te verminderen, schade aan het stuk te voorkomen en het bewerkingsproces veilig te houden, wordt aangeraden om te vertragen tot een veilige snelheid.

De top 10 van meest voorkomende titaniumsoorten voor CNC-bewerkingen

Door de toenemende vraag naar titanium zijn er verschillende bewerkbare kwaliteiten ontwikkeld in de industrie. Ze worden onderscheiden op basis van het gehalte aan puur titanium en andere elementen die ze bevatten, zoals zuurstof, palladium, nikkel of molybdeen.

Met verschillende legeringselementen komen verschillende mechanische eigenschappen voor elke titaniumkwaliteit, wat betekent dat u precies de juiste titaniumkwaliteit voor uw toepassing kunt kiezen. Bekijk de volgende tabel om meer te ontdekken en meer te weten te komen over de bewerkbaarheid van titanium!

Tabel 1

Alloy/Grade Beschrijving Voordelen Nadelen Toepassingen
Grade 1
Commercieel zuiver titanium met een laag zuurstofgehalte.
Een van de meest gebruikte titaniumsoorten. Het is de meest kneedbare en de zachtste titaniumlegering. Uitstekende relatieve vervormbaarheid en bewerkbaarheid, corrosieweerstand en slagvastheid. Lagere sterkte in vergelijking met de andere titaniumsoorten. Chemische verwerking, ontzilting, medische industrie, auto-onderdelen, cascostructuur.
Grade 2
Commercieel zuiver titanium met standaard zuurstofgehalte.
Puur titanium, bekend als het werkpaard van de titaniumindustrie. Hoge corrosieweerstand, goede lasbaarheid, sterkte, vervormbaarheid en vervormbaarheid. Hoge relatieve bewerkbaarheid. Niet zo sterk als andere titaniumkwaliteiten, maar sterker dan klasse 1 Vliegtuigmotoren, verwerking van koolwaterstoffen, productie van chloraat, medische industrie.
Grade 3
Commercieel zuiver titanium met gemiddeld zuurstofgehalte.
Grade 3 wordt het minst commercieel gebruikt, maar heeft goede mechanische eigenschappen. Hoge sterkte en corrosieweerstand. Goede relatieve bewerkbaarheid. Minder vormbaarheid dan klasse 1 en 2. Medische industrie, maritieme industrie, ruimtevaartconstructies.
Graad 4
Commercieel zuiver titanium met een hoog zuurstofgehalte.
Bekend als de sterkste van de vier commercieel zuivere soorten. Zeer hoge sterkte en corrosiebestendigheid. Oké relatieve bewerkbaarheid. Moeilijk te bewerken, vereist lage snelheden, hoge koelvloeistofstroom en hoge voedingssnelheden. Cryogene vaten, warmtewisselaars, CPI-apparatuur, chirurgische hardware, cascocomponenten.
Grade 5
Titaniumlegering – Ti6Al4V
Dit is de meest gebruikte legering van titanium. Het bevat 6% aluminium en 4% vanadium. Hoge corrosieweerstand en hoge vervormbaarheid. Slechte relatieve bewerkbaarheid. Minder sterk dan de andere legeringen. Kritische cascostructuren, energieopwekking, maritieme en offshore-toepassingen.
Grade 6
Titaniumlegering – Ti5Al-2.5Sn
De meest gebruikte voor toepassingen in casco's en straalmotoren. Goede lasbaarheid, stabiliteit en sterkte bij verhoogde temperaturen. Tussenliggende sterkte voor normen voor titaniumlegeringen. Applicaties voor casco's en straalmotoren, insluiting van vloeibaar gas en drijfgas voor raketten en ruimtevoertuigen.
Grade 7
Titaniumlegering, soms als 'puur' beschouwd  – Ti-0.15Pd
Vergelijkbaar met klasse 2, maar deze bevat kleine hoeveelheden palladium, wat de corrosieweerstand verbetert. Extreem goede corrosieweerstand, uitstekende lasbaarheid en vervormbaarheid. Niet zo sterk als andere titaniumlegeringen. Componenten voor chemische verwerking en productieapparatuur.
Grade 11
Titaniumlegering, soms als 'puur' beschouwd  – Ti-0.15Pd
Vergelijkbaar met graad 7, maar met een lagere tolerantie voor andere onzuiverheden. Uitstekende corrosieweerstand, optimale vervormbaarheid en vervormbaarheid. Nog lagere sterkte ten opzichte van graad 7. Maritieme toepassingen, chloraatproductie, ontzilting.
Grade 12
Titaniumlegering – Ti0.3Mo0.8Ni
Deze zeer duurzame legering bevat 0,3% molybdeen en 0,8% nikkel. Grote lasbaarheid, uitstekende sterkte bij hoge temperaturen, uitstekende corrosieweerstand. Het kost meer dan de andere legeringen. Shell- en warmtewisselaars, hydrometallurgische toepassingen, vliegtuig- en scheepscomponenten.
Grade 23
Titaniumlegering – T6Al4V-ELI
Ook bekend als TAV-EIL in de markt, wat staat voor Extra Low Interstitial. Het is vergelijkbaar met klasse 5, maar met een hogere zuiverheid. Grote taaiheid en vervormbaarheid, goede breuktaaiheid. Optimale biocompatibiliteit. Slechte relatieve bewerkbaarheid. Heeft een lagere sterkte dan de andere titaniumlegeringen. Orthopedische pinnen en schroeven, orthopedische kabels, chirurgische nietjes, orthodontische hulpmiddelen.

Kiezen en werken met de juiste kwaliteit titanium

Zoals u wellicht heeft gemerkt, hangt het kiezen van het meest geschikte titanium voor uw product af van de eigenschappen en toepassingen die u wenst. Als u producten voor medische toepassingen probeert te ontwikkelen, kunt u kiezen voor titanium van klasse 23. Als alternatief, als u op zoek bent naar een stuk met uitstekende prestaties bij verhoogde temperaturen, wilt u misschien werken met het klasse 6 titanium.

Vergeet niet dat titaniumlegeringen een zorgvuldige bewerking vereisen, die moet worden uitgevoerd door getrainde experts. In tegenstelling tot vrij verspanende metalen zoals Brass C360 of Steel SS416, vereist het werken met titanium expertise, geduld en het juiste gereedschap.

Als u een expert wilt vinden om u te helpen met uw titanium stuk, zoek dan niet verder dan de experts die beschikbaar zijn om u te helpen met CNC-bewerkingsservices.


CNC machine

  1. 5 tips voor het ontwerpen van plaatwerk
  2. Hoe wordt CNC-bewerking gebruikt voor edele metalen sieraden?
  3. Prototypebewerking:voor- en nadelen van CNC voor prototypen
  4. Tips voor CNC-bewerking van titanium:ruimtevaart en meer
  5. 4 tips onder de radar voor 5-assige CNC-productiviteit
  6. Aluminium vinden voor CNC-bewerking
  7. CNC-bewerkingscentra voor precisiemetaalverwijdering
  8. Aluminium voor CNC-bewerking:ken de voordelen, nadelen en legeringen
  9. Metalen optie voor CNC-bewerking:
  10. Wat u moet weten over CNC-bewerking en precisie-engineering voor legeringen
  11. CNC frezen en bewerken:waar wordt het voor gebruikt?