Bearbeitung von Titan

Titan wird häufig in High-End-Fertigungsbereichen wie Luft- und Raumfahrt, Medizin, Energie und Automobil verwendet, gilt aber auch als eines der am schwierigsten zu verarbeitenden Metallmaterialien. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallen weist Titan eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Festigkeit und einen niedrigen Elastizitätsmodul auf, was eine Reihe von Herausforderungen bei der Verarbeitung mit sich bringt.

Während der Bearbeitung kann Titan leicht dazu führen, dass die Temperatur im Schneidbereich schnell ansteigt, was zu erhöhtem Werkzeugverschleiß oder sogar zum Ausfall des Werkzeugs führt. Die Zähigkeit des Materials selbst kann leicht zu Vibrationen und Verformungen bei der Bearbeitung führen, insbesondere bei dünnwandigen Teilen und Teilen mit komplexen gekrümmten Oberflächen. Darüber hinaus hat Titan eine starke Affinität zu Werkzeugwerkstoffen, und es treten häufig Probleme wie Werkzeugkleben und Absplittern auf, die die Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit der Bearbeitung stark beeinträchtigen.

Aus diesem Grund war die Titanverarbeitung schon immer ein technisches Hindernis in der modernen Fertigung und daher zu einem Schwerpunktthema der kontinuierlichen Aufmerksamkeit und Forschung in der Industrie geworden.

Einführung in die Titanlegierung und ihren Verarbeitungswert

Wie alle anderen Metalle hat Titan viele verschiedene Legierungen, jede mit ihren eigenen einzigartigen Eigenschaften und Verhaltensweisen. Hier ist eine Zusammenfassung der verschiedenen Typen:

Trotz seines hohen Preises und der schwierigen Verarbeitung ist Titan in verschiedenen Branchen immer noch weit verbreitet, vor allem aufgrund seiner folgenden wesentlichen Leistungsvorteile:

Extrem hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Es gewährleistet eine ausreichende Festigkeit, reduziert aber auch das Gewicht der Struktur erheblich, was es zu einem idealen Material für die Luft- und Raumfahrt und den Rennsport macht.

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit: Es ist nach längerem Gebrauch in Meerwasser, hohen Temperaturen und stark sauren Umgebungen nicht leicht korrodiert und wird häufig in Schiffsausrüstung, chemischen Wärmetauschern usw. verwendet.

Ausgezeichnete Biokompatibilität: Es ist nicht einfach, eine Abstoßungsreaktion beim Menschen hervorzurufen, und ist das bevorzugte Metallmaterial für orthopädische Implantate und zahnärztliche Strukturteile.

Gute hohe Temperaturbeständigkeit: Einige Titanlegierungen können ihre strukturelle Stabilität und ihre mechanischen Eigenschaften in Umgebungen mit hohen Temperaturen beibehalten und sind wichtige Materialien für Motoren und Hot-End-Komponenten.

Warum ist eine Titanlegierung schwer zu verarbeiten?

Titanlegierungen sind ein bekanntermaßen schwer zu bearbeitendes Material und reagieren sehr empfindlich auf viele Faktoren. Im Folgenden sind einige der größten Herausforderungen bei der Bearbeitung von Titanlegierungen aufgeführt.

Gängige Verarbeitungstechnologie und technische Anforderungen an Titanlegierungen

Die Verarbeitung von Titanlegierungen ist nicht nur eine Herausforderung, sondern auch mit komplizierten Prozessschritten verbunden. Entsprechend der Produktstruktur und den Leistungsanforderungen umfassen die häufig verwendeten Titanbearbeitungstechnologien Fräsen, Drehen, Bohren, Schleifen, Laserbearbeitung usw. Im Folgenden sind die Merkmale und technischen Punkte jedes Prozesses aufgeführt:

Fräsen

Das Fräsen ist eines der gebräuchlichsten Verfahren in der Titanbearbeitung. Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit und hohen Elastizität von Titan kommt es beim Fräsen sehr wahrscheinlich zu Rattern und Wärmestau. Es wird empfohlen, eine Strategie mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Vorschub mit einem Werkzeugsystem mit hoher Steifigkeit zu verfolgen, das durch eine Hochdruckkühlung ergänzt wird, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern.

Wichtige technische Punkte:

• Das Werkzeug erfordert eine hohe Steifigkeit und scharfe Schneide
• Die Werkzeugwege müssen optimiert werden, um intermittierende Schnitte zu vermeiden
• Es wird empfohlen, TiAlN-beschichtete Hartmetallwerkzeuge zu verwenden

Drehend

Beim Drehen von Titanlegierungen ist die Werkzeugbelastung groß und die Späne bleiben stark haften. Hohe Schnitttemperaturen können leicht zu Werkzeugverbrennungen führen. Das Kühlmittel muss exakt positioniert sein und der Einspritzdruck muss hoch genug sein, um ein stabiles Drehen zu gewährleisten.

Wichtige technische Punkte:

• Präzise Steuerung der Schnittparameter, um Kaltverfestigung zu vermeiden
• Drehwerkzeuge müssen eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen
• Der Werkzeugwinkel sollte für den Spanbruch förderlich sein

Bohrung

Das Bohren von Titanlegierungen ist einer der anspruchsvollsten Prozesse. Die Hauptprobleme sind, dass der Bohrer schnell verschleißt, die Lochwand leicht erhitzt und verformt wird und die Späne sich leicht verfangen und blockieren. Häufig werden Stufenbohrer, Kurzbohrer und Bohrer für innere Kühlmittelstruktur eingesetzt, um die Probleme zu lindern.

Wichtige technische Punkte:

• Bevorzugen Sie Hartmetallbohrer mit Innenkühlung
• Verfolgen Sie eine Strategie mit niedrigerer Geschwindigkeit und höherem Vorschub
• Die kontinuierliche Spanabfuhr muss aufrechterhalten werden

Reibend

Wird für die Oberflächenveredelung und Maßgenauigkeit von Teilen aus Titanlegierungen verwendet. Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Titan erschwert die Ableitung der Schleifwärme und die Werkstückoberfläche ist anfällig für Verbrennungen und Verformungen.

Wichtige technische Punkte:

• Verwendung von speziellem Titanschleifmittel und Schleifscheibe mit hoher Härte
• Die Kühlung muss ausreichend sein, sonst kann es zu Schleifrissen kommen
• Die Schnitttiefe sollte gering sein, um lokal hohe Temperaturen zu vermeiden

Laserschneiden / Schweißen

Geeignet zum Schneiden komplexer Konturen oder zum Schweißen von Titanlegierungen. Titan ist extrem sauerstoffempfindlich, und die Laserbearbeitung muss vor allem beim Schweißen unter Schutzatmosphäre durchgeführt werden.

Wichtige technische Punkte:

• Beim Schneiden oder Schweißen ist ein Schutz vor hochreinem Argon erforderlich
• Die Strahlparameter müssen fein gesteuert werden, um ein Überbrennen zu verhindern
• Die Wärmeeinflusszone muss nachbehandelt werden, um Mikrorisse zu beseitigen

Lösungen für die Verarbeitung von Titanlegierungen: Erfüllung der Anforderungen verschiedener Branchen

Titanlegierungen sind in vielen Branchen weit verbreitet. Jede Branche hat unterschiedliche Anforderungen an Teile aus Titanlegierungen. Wir bieten maßgeschneiderte Verarbeitungsdienstleistungen für Titanlegierungen an, die auf die spezifischen Bedürfnisse jeder Branche zugeschnitten sind. Im Folgenden finden Sie die Verarbeitungslösungen für Titanlegierungen, die wir für verschiedene Schlüsselindustrien anbieten, und stellen die in jeder Branche häufig verwendeten Verarbeitungstechnologien vor.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Titanlegierungen werden hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt für Triebwerkskomponenten, Flugzeugstrukturteile, Turbinenschaufeln usw. verwendet. Da diese Komponenten in der Regel eine hohe Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, verwenden wir eine fortschrittliche Verarbeitungstechnologie, um die stabile Leistung der Teile zu gewährleisten.

Häufig verwendete Verarbeitungstechnologien für Titanlegierungen:

Präzisions-Fräsen

Das hochpräzise Schneiden gewährleistet die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Teile.

Funkenerosion (EDM)

Das Titanschweißen sorgt für starke, abgedichtete Strukturbauteile.

CNC-Bearbeitung

Das Oberflächeneloxieren erhöht die Korrosionsbeständigkeit und verlängert die Lebensdauer.

Vorteile des Verarbeitungsservice von Chalkotitan für die Luft- und Raumfahrt:

• Werkzeugmaschinen und Schneidwerkzeuge mit hoher Steifigkeit reduzieren Vibrationen und verbessern die Bearbeitungsgenauigkeit
• Kundenspezifische Verarbeitungslösungen, um unterschiedliche Titanlegierungstypen und komplexe Strukturanforderungen zu erfüllen

Medizinische Industrie

Titanlegierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit häufig in medizinischen Anwendungen wie orthopädischen Implantaten und Zahnteilen eingesetzt. Wir bieten Präzisionsbearbeitung von Teilen aus Titanlegierungen für die medizinische Industrie und gewährleisten die Einhaltung strenger Qualitätsstandards wie ISO 13485.

Häufig verwendete Verarbeitungstechnologien für Titanlegierungen:

Präzisionsdrehen und -fräsen

Wird bei der Herstellung von medizinischen Implantaten und chirurgischen Instrumenten verwendet, um glatte Oberflächen und präzise Abmessungen zu gewährleisten

Laserschneiden

Wird zum präzisen Schneiden von kleinen Öffnungen und komplexen Formen verwendet, häufig in der Implantatbearbeitung verwendet

Wärmebehandlung

Verbesserung der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen, um die Langzeitstabilität von Medizinprodukten zu gewährleisten

Vorteile der technischen Verarbeitung von Chalkotitan im medizinischen Bereich

• Ein strenges Qualitätskontrollsystem stellt sicher, dass jedes Teil den internationalen medizinischen Standards entspricht
• Maßgeschneiderte Verarbeitungstechnologie für individuelle Bedürfnisse und hochpräzise Maßanforderungen

Automobilindustrie

In der Automobilindustrie werden Titanlegierungen häufig in Rennsportteilen, Motorzubehör und Leichtbauteilen für Hochleistungsfahrzeuge verwendet. Die von uns angebotenen Dienstleistungen zur Verarbeitung von Titanlegierungen konzentrieren sich auf hochfeste, leichte Konstruktionen, um die Leistung und Sicherheit in der Automobilindustrie zu verbessern.

Häufig verwendete Verarbeitungstechnologien für Titanlegierungen:

CNC-Fräsen

Hochfeste Automobilteile werden durch effiziente CNC-Frästechnik bearbeitet.

Laserschweißen

Wird zum Schweißen von hochfesten Automobilteilen verwendet, um die Integrität und Haltbarkeit der geschweißten Teile zu gewährleisten.

Bearbeitung von tiefen Löchern

Speziell für die Bearbeitung von tiefen Löchern und kleinen Kanälen in Automobilmotorteilen.

Die Vorteile des technischen Service von Chalkotitan im Automobilbereich:

• Schnelle Reaktion und effiziente Produktion sorgen für die Lieferung von Großaufträgen in kurzer Zeit
• Hochpräzise Verarbeitung, um die Festigkeit und die Anforderungen an das Gewicht der Teile zu gewährleisten

Energie- und Offshore-Technik

Die hervorragende Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen macht sie zu einem wichtigen Werkstoff in der Energie- und Offshore-Industrie, insbesondere in Komponenten von Offshore-Plattformen, Wärmetauschern sowie Öl- und Gasanlagen. Wir bieten Dienstleistungen zur Verarbeitung von Titanlegierungen mit hoher Zuverlässigkeit und Korrosionsbeständigkeit für diese Branchen an.

Häufig verwendete Verarbeitungstechnologien für Titanlegierungen:

Schneiden

Das hochpräzise Schneiden gewährleistet die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Teile.

Schweißtechnik

Die Schweißtechnologie aus Titanlegierungen wird zur Herstellung komplexer Strukturbauteile verwendet, um deren Haltbarkeit und Abdichtung zu gewährleisten.

Oberflächenbehandlung

Durch Verfahren wie das Oberflächeneloxieren wird die Korrosionsbeständigkeit von Bauteilen verbessert und die Lebensdauer verlängert.

Die Vorteile des technischen Service von Chalkotitan in der Energie- und Offshore-Engineering-Industrie

• Bereitstellung von hochtemperaturbeständigen und korrosionsbeständigen Titanlegierungsmaterialien, um sich an extreme Umgebungen anzupassen
• Starke Schweiß- und Wärmebehandlungsfähigkeiten gewährleisten den langfristigen Einsatz von Teilen in maritimen Umgebungen

Entscheiden Sie sich für Chalkotitan – Komplettanbieter von Werkstoffen und Verarbeitungslösungen für Titanlegierungen

Die Auswahl der Titanlegierung ist nur der Anfang. Die anschließende Verarbeitung und Behandlung entscheidet oft über die Leistungsfähigkeit und Gebrauchswirkung von Bauteilen. Chalkotitan ist nicht nur seit vielen Jahren stark in die Werkstoffe von Titanlegierungen involviert, sondern hat auch ein ausgereiftes Produktionssystem in der Präzisionsbearbeitung von Titanlegierungen etabliert, das Schlüsselglieder wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schweißen, Wärmebehandlung, Präzisionsreinigung und Oberflächenbehandlung abdeckt. Wir bieten One-Stop-Services von der Material- bis zur Lieferung des fertigen Produkts für eine Reihe von hochwertigen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte, Automobile und Energieanlagen und helfen unseren Kunden, Koordinationskosten zu sparen und die Liefereffizienz zu verbessern.

Wir haben folgende Verarbeitungsvorteile:

• Hochpräzise Bearbeitungsfähigkeit: Ausgestattet mit fünfachsigen CNC-Werkzeugmaschinen, Präzisionsschleifmaschinen und anderen Geräten kann eine Toleranzregelung von ±0,01 mm erreicht werden, was den strengen Anforderungen von High-End-Strukturteilen an Form- und Positionsgenauigkeit entspricht.
• Lösungen für komplexe Teile: Wir sind spezialisiert auf die Bearbeitung von dünnwandigen Teilen, Sonderformteilen und Strukturen mit tiefen Kavitäten aus Titanlegierungen und sind mit mehrachsigen Spannwerkzeugen und vibrationsreduzierenden Werkzeugstrategien ausgestattet.
• Hochstabiler Produktionsprozess: Der gesamte Prozess von der Rohstoffaufbereitung über die Veredelung bis hin zur Oberflächenbehandlung wird kontrolliert, um Konsistenz und Chargenstabilität zu gewährleisten.
• Prozessanpassung und kollaborative Entwicklung: Wir können Vorschläge zur Prozessoptimierung und gemeinsame Entwicklungsdienstleistungen auf der Grundlage von Kundenzeichnungen und Leistungsanforderungen anbieten, insbesondere für Projekte mit einem hohen Grad an Individualisierung, wie z. B. medizinische Implantate und Luft- und Raumfahrtstrukturen.
• Integriertes Qualitätsmanagementsystem: ISO-Qualitätsstandards und branchenspezifische Spezifikationen (wie AS9100, ISO 13485 und andere Projektmanagementmodelle) werden während des gesamten Prozesses implementiert, um die Rückverfolgbarkeit und Sicherheit des Endprodukts zu gewährleisten.

Durch die Integration von Materialliefer- und Verarbeitungsdiensten können wir Lieferzeiten und -kosten effizienter kontrollieren und gleichzeitig sicherstellen, dass die Produktleistung den Anforderungen der Endverwendung entspricht. Für die Kunden bedeutet die Entscheidung für Chalkotitan nicht nur die Wahl von Titan selbst, sondern auch die Wahl eines zuverlässigen Partners, der zusammenarbeitet, um eine qualitativ hochwertige Umsetzung schwieriger Teile von Zeichnungen bis hin zu physischen Objekten zu erreichen.