CNC-bearbetning av titan
Lätt som aluminium, starkt som stål: högprestandamaterialet.
Titan, Det extrema materialet
Titan kombinerar stålets hållfasthet med aluminiumets lätthet vid bara 4,5 g/cm³ densitet. Det är korrosionsbeständigt mot praktiskt taget alla medier, från saltvatten till kungsvatten, och biokompatibelt för medicinska implantat.
Vid bearbetning är titan det mest krävande vanliga materialet. Dess extremt låga värmeledningsförmåga på bara 7 W/mK (50× sämre än aluminium) koncentrerar all värme vid skäreggen. I kombination med hög kemisk reaktivitet blir titanbearbetning den yttersta disciplinen.
Titanlegeringar i praktiken
| Legering | Hållfasthet | Tillämpning |
|---|---|---|
| Ti Grade 2 (cp-titan) | 345 MPa | Kemi, medicin, korrosionsskydd |
| Ti6Al4V (Grade 5) | 895 MPa | Flyg, motorsport, implantat |
| Ti6Al4V ELI (Grade 23) | 860 MPa | Medicinska implantat |
Skärdata, Hur vi bearbetar titan
Bearbetning av titan kräver extrem omsorg:
- Skärhastighet: 30-60 m/min (fräsning), 40-80 m/min (svarvning), betydligt långsammare än stål
- Verktyg: Hårdmetall med TiAlN eller AlCrN-beläggning, så få skär som möjligt (2-3)
- Kylning: Högtryckskylning (40-70 bar) är i praktiken obligatoriskt. Värmen måste aktivt tryckas bort från skäreggen
- Matning: Tillräckligt hög för att skära under det kallhärdade skiktet
- Maskinstabilitet: Maximal styvhet i uppspänning och verktygshållare
Gyllene regeln: Fortsätt aldrig bearbeta titan med ett trubbigt verktyg. Byt verktyg hellre för tidigt, en bruten pinnfräs kan förstöra ett titanarbetsstycke värt 500 €.
Tillämpningsområden
- Flygindustri, Strukturdetaljer, turbinblad, landställskomponenter
- Medicinteknik, Höft- och knäimplantat, skruvar, plattor (biokompatibla)
- Motorsport, Bultar, vevstakar, ventilfjädrar (viktreduktion)
- Kemisk industri, Reaktorkärl, rörledningar (korrosionsskydd)
Vanliga frågor
Varför är titan så dyrt att bearbeta?
Tre faktorer: 1) Råmaterialpris (3-10× dyrare än stål). 2) Extremt låga skärhastigheter → långa maskintider. 3) Högt verktygsslitage. En titandetalj kan kosta 5-10× mer än samma detalj i stål.
Kan titan svetsas?
Ja, men bara under skyddsgas (argon) eller i vakuum. Över 400°C reagerar titan med syre och blir sprött. Svetsfogen måste svalna helt under argonskydd.
Vad är skillnaden mellan Grade 2 och Grade 5?
Grade 2 (rent titan) har ~345 MPa draghållfasthet och bästa korrosionsbeständighet. Grade 5 (Ti6Al4V) har ~895 MPa och används var hög hållfasthet vid låg vikt behövs, flygstandarden.
Relaterade ämnen
Redo för
nästa steg?
Låt oss diskutera ditt nästa projekt. Vi erbjuder förutsättningslös rådgivning om genomförbarhet och pris.