Materiale

CNC-bearbeiding av titan

Lett som aluminium, sterkt som stål — høyytelsesmaterialet.

Tetthet

4,5 g/cm³

E-modul

110 GPa

Strekkfasthet

400–1100 MPa

Varmeledning

7 W/mK

Smeltepunkt

1670 °C

Bearbeidbarhet

★☆☆☆☆

Titan — Det ekstreme materialet

Titan kombinerer stålets styrke med aluminiumets letthet ved en tetthet på bare 4,5 g/cm³. Det er korrosjonsbestandig mot praktisk talt alle medier — fra saltvann til kongevann — og biokompatibelt for medisinske implantater.

I maskinering er titan det mest krevende av de vanlige materialene. Den ekstremt lave varmeledningsevnen på bare 7 W/mK (50× dårligere enn aluminium) konsentrerer all varme ved skjæreeggen. Kombinert med høy kjemisk reaktivitet blir titanbearbeiding den ypperste disiplinen.

Materialegenskaper vs. stål

Strekkfasthet 900–1200 MPa

Vekt (tetthet) 57% av stål

Korrosjonsbestandighet Utmerket

Titanlegeringer i praksis

Legering	Fasthet	Bruksområde
Ti Grade 2 (cp-titan)	345 MPa	Kjemi, medisin, korrosjonsbeskyttelse
Ti6Al4V (Grade 5)	895 MPa	Luftfart, motorsport, implantater
Ti6Al4V ELI (Grade 23)	860 MPa	Medisinske implantater

Skjæredata — Slik bearbeider vi titan

Bearbeiding av titan krever ekstrem omhu:

Skjærehastighet: 30–60 m/min (fresing), 40–80 m/min (dreiing) — betydelig langsommere enn stål
Verktøy: Hardmetall med TiAlN- eller AlCrN-belegg, så få skjær som mulig (2–3)
Kjøling: Høytrykkskjøling (40–70 bar) er i praksis obligatorisk. Varmen må aktivt presses bort fra skjæreeggen
Mating: Høy nok til å skjære under det kaldherdede sjiktet
Maskinstabilitet: Maksimal stivhet i oppspenning og verktøyholdere

Den gylne regelen: Fortsett aldri å bearbeide titan med et sløvt verktøy. Bytt verktøy heller for tidlig — en brukket endefres kan ødelegge et titanemne verdt 500 €.

Bearbeidingssammenligning

Skjærehastighet vs. stål 5× langsommere

Verktøyslitasje Svært høy

Materialkostnad 10–20× stål

Bruksområder

Luftfartsindustri — Strukturdeler, turbinblader, understellskomponenter
Medisinsk teknologi — Hofte- og kneimplantater, skruer, plater (biokompatible)
Motorsport — Bolter, veivstenger, ventilfjærer (vektreduksjon)
Kjemisk industri — Reaktorbeholdere, rørledninger (korrosjonsbeskyttelse)

FAQ

Ofte stilte spørsmål

Hvorfor er titan så dyrt å bearbeide?

Tre faktorer: 1) Råmaterialpris (3–10× dyrere enn stål). 2) Ekstremt lave skjærehastigheter → lange maskintider. 3) Høy verktøyslitasje. En titandel kan koste 5–10× mer enn samme del i stål.

Kan titan sveises?

Ja, men bare under dekkgass (argon) eller i vakuum. Over 400°C reagerer titan med oksygen og blir sprøtt. Sveisesømmen må avkjøles helt under argonbeskyttelse.

Hva er forskjellen mellom Grade 2 og Grade 5?

Grade 2 (rent titan) har ~345 MPa strekkfasthet og best korrosjonsbestandighet. Grade 5 (Ti6Al4V) har ~895 MPa og brukes der høy styrke ved lav vekt kreves — luftfartsstandarden.