CNC-bearbeiding av titan
Lett som aluminium, sterkt som stål: høyytelsesmaterialet.
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.
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 €.
Bruksområder
- Luftfartsindustri, Strukturdeler, turbinblader, understellskomponenter
- Medisinsk teknologi, Hofte- og kneimplantater, skruer, plater (biokompatible)
- Motorsport, Bolter, veivstenger, ventilfjærer (vektreduksjon)
- Kjemisk industri, Reaktorbeholdere, rørledninger (korrosjonsbeskyttelse)
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.
Relaterte emner
Klar for
neste steg?
La oss diskutere ditt neste prosjekt. Vi tilbyr uforpliktende rådgivning om gjennomførbarhet og pris.