Werkstoff

Titan CNC-Bearbeitung

Leicht wie Aluminium, stark wie Stahl — der Hochleistungswerkstoff.

Dichte

4,5 g/cm³

E-Modul

110 GPa

Zugfestigkeit

400–1100 MPa

Wärmeleitf.

7 W/mK

Schmelzpunkt

1670 °C

Zerspanbarkeit

★☆☆☆☆

Titan — Der Extremwerkstoff

Titan vereint die Festigkeit von Stahl mit der Leichtigkeit von Aluminium bei nur 4,5 g/cm³ Dichte. Es ist korrosionsbeständig gegen nahezu alle Medien — von Salzwasser bis Königswasser — und biokompatibel für medizinische Implantate.

In der Zerspanung ist Titan der anspruchsvollste gängige Werkstoff. Die extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit von nur 7 W/mK (50× schlechter als Aluminium) konzentriert alle Hitze an der Schneide. Gepaart mit hoher chemischer Reaktivität wird Titanbearbeitung zur Königsdisziplin.

Werkstoffeigenschaften vs. Stahl

Zugfestigkeit 900–1200 MPa

Gewicht (Dichte) 57 % von Stahl

Korrosionsbeständigkeit Hervorragend

Titan-Legierungen in der Praxis

Legierung	Festigkeit	Anwendung
Ti Grade 2 (cp-Titan)	345 MPa	Chemie, Medizin, Korrosionsschutz
Ti6Al4V (Grade 5)	895 MPa	Luftfahrt, Rennsport, Implantate
Ti6Al4V ELI (Grade 23)	860 MPa	Medizinische Implantate

Schnittdaten — So bearbeiten wir Titan

Die Zerspanung von Titan erfordert extreme Sorgfalt:

Schnittgeschwindigkeit: 30–60 m/min (Fräsen), 40–80 m/min (Drehen) — deutlich langsamer als Stahl
Werkzeuge: VHM mit TiAlN- oder AlCrN-Beschichtung, möglichst wenige Schneiden (2–3)
Kühlung: Hochdruckkühlung (40–70 bar) ist quasi Pflicht. Die Hitze muss aktiv von der Schneide weggedrückt werden
Vorschub: Ausreichend hoch, um unter der verfestigten Schicht zu schneiden
Maschinenstabilität: Maximale Steifigkeit bei Aufspannung und Werkzeughalter

Goldene Regel: Bei Titan auf keinen Fall mit stumpfem Werkzeug weiterarbeiten. Werkzeugwechsel lieber zu früh als zu spät — ein gebrochener Fräser kann ein 500€-Titan-Werkstück zerstören.

Zerspanungsvergleich

Schnittgeschw. vs. Stahl 5× langsamer

Werkzeugverschleiß Sehr hoch

Materialkosten 10–20× Stahl

Anwendungsgebiete

Luftfahrt — Strukturteile, Turbinenschaufeln, Fahrwerkskomponenten
Medizintechnik — Hüft- und Knieimplantate, Schrauben, Platten (biokompatibel)
Motorsport — Schrauben, Pleuel, Ventilfedern (Gewichtsersparnis)
Chemische Industrie — Reaktorbehälter, Rohrleitungen (Korrosionsschutz)

FAQ

Häufig gestellte spørgsmål

Warum ist Titan so teuer in der Bearbeitung?

Drei Faktoren: 1) Rohmaterialpreis (3–10× teurer als Stahl). 2) Extrem langsame Schnittgeschwindigkeiten → lange Maschinenlaufzeiten. 3) Hoher Werkzeugverschleiß. Ein Titan-Teil kann 5–10× mehr kosten als das gleiche Teil aus Stahl.

Kann Titan geschweißt werden?

Ja, aber nur unter Schutzgas (Argon) oder im Vakuum. Ab 400°C reagiert Titan mit Sauerstoff und wird spröde. Die Schweißnaht muss komplett unter Argonschutz abkühlen.

Was ist der Unterschied zwischen Grade 2 und Grade 5?

Grade 2 (Reintitan) hat ~345 MPa Zugfestigkeit und beste Korrosionsbeständigkeit. Grade 5 (Ti6Al4V) hat ~895 MPa und wird überall eingesetzt, wo hohe Festigkeit bei niedrigem Gewicht gefragt ist — der Standard in der Luftfahrt.