CNC-Bearbeitung von Titanlegierungen
Titan ist ein Hochleistungsmetall mit einer Festigkeit vergleichbar mit vielen Stählen, aber einer Dichte von nur etwa 60 % der Stahldichte. Dieses unübertroffene Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, kombiniert mit seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Umgebungen (wie Meerwasser und Körperflüssigkeiten), macht es zur idealen Wahl für anspruchsvolle Anwendungen. Unser Sofortangebotssystem unterstützt die CNC-Bearbeitung verschiedener Titanlegierungen.
Titan Grad 2 (CP Ti, Gr.2)
Titan Grad 2 ist Reintitan und bietet unter den Titanlegierungen die beste Umformbarkeit, Schweißbarkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Obwohl seine Festigkeit geringer ist als die von Grad 5, macht es seine ausgezeichnete Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit in der chemischen Verarbeitung, der Schifffahrt und der Medizin (außer Implantaten) weit verbreitet.
🔩 Typische Anwendungsbereiche: Komponenten für chemische Verarbeitungsanlagen, Rohrleitungen für Entsalzungsanlagen, Gehäuse für medizinische Geräte, nicht tragende Luft- und Raumfahrtstrukturen.
Typische Eigenschaften von Titan Grad 2 (geglüht)
| Eigentum | Wert | Anmerkungen |
| Streckgrenze (MPa) | ≥ 275 | Gutes Gleichgewicht zwischen Duktilität und Festigkeit |
| Zugfestigkeit (MPa) | ≥ 345 | |
| Bruchdehnung (%) | ≥ 20 | Ausgezeichnete Duktilität |
| Härte (Vickers) | ~ 150 | |
| Dichte (g/cm³) | 4.51 | ca. 40 % leichter als Stahl |
| Allgemeine Werte. Spezifische Eigenschaften hängen von der Wärmebehandlung und der Spezifikation ab. |
Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V, Gr.5)
Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V) ist die am häufigsten verwendete und repräsentativste Alpha-Beta-Titanlegierung, oft auch als … bezeichnet. "Arbeitstierlegierung". Es bietet ein extrem hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit, was es zur ersten Wahl für kritische Anwendungen macht, die sowohl geringes Gewicht als auch hohe Festigkeit erfordern.
🔩 Typische Anwendungsbereiche: Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt (Flugzeugzelle, Fahrwerk), Flugzeugtriebwerksteile, Hochleistungskomponenten für den Automobilrennsport, chirurgische Implantate (Gelenke, Knochenplatten), High-End-Sportgeräte.
Typische Eigenschaften von Titan Grad 5 (lösungsgeglüht und ausgehärtet)
| Eigentum | Wert | Anmerkungen |
| Streckgrenze (MPa) | ≥ 828 | Die Festigkeit übertrifft die Anforderungen der Güteklasse 2 deutlich. |
| Zugfestigkeit (MPa) | ≥ 895 | |
| Bruchdehnung (%) | ≥ 10 | Behält eine gute Plastizität bei ultrahoher Festigkeit bei. |
| Härte (Rockwell C) | ~ 36 | |
| Dichte (g/cm³) | 4,43 | Ähnlich wie Klasse 2 |
| Allgemeine Werte. Spezifische Eigenschaften hängen von der Wärmebehandlung und der Spezifikation ab. |
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Häufig gestellte Fragen
Q
Worin besteht der Unterschied zwischen Titan Grad 2 und Grad 5 bei der CNC-Bearbeitung?
Titan Grad 2 ist Reintitan mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und guter Umformbarkeit, jedoch geringerer Festigkeit. Grad 5 (Ti-6Al-4V) ist eine Alpha-Beta-Legierung mit deutlich höherer Festigkeit (Streckgrenze ≥ 828 MPa gegenüber ≥ 275 MPa) und überlegener Dauerfestigkeit, wodurch sie sich für hochbelastete Strukturbauteile eignet. Grad 2 wird bevorzugt, wenn Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit von größter Bedeutung sind, während Grad 5 für kritische, tragende Bauteile gewählt wird.
Q
Warum gilt Titan im Vergleich zu anderen Metallen als schwer zu bearbeiten?
Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Titan führt dazu, dass sich die Wärme an der Schneidkante konzentriert, anstatt sich im Span abzuleiten, was den Werkzeugverschleiß beschleunigt. Seine hohe chemische Reaktivität bewirkt zudem, dass es sich bei erhöhten Temperaturen mit Schneidwerkzeugen verbindet. Darüber hinaus erfordern der Rückfederungseffekt und die Kaltverfestigungstendenz von Titan präzise Bearbeitungsparameter, scharfe Werkzeuge und geeignete Kühlschmierstoffe, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen.
Q
In welchen Branchen werden am häufigsten CNC-gefräste Titanteile verwendet?
Die am weitesten verbreiteten CNC-gefrästen Teile aus Titan finden Anwendung in der Luft- und Raumfahrt (Strukturbauteile für Flugzeugzellen, Triebwerksteile), der Medizin- und Orthopädieindustrie (chirurgische Implantate, Prothesen), der Schiffs- und Offshore-Industrie (korrosionsbeständige Bauteile), der chemischen Verarbeitung (Rohrleitungen, Ventile) sowie in der Automobil- und Sportgeräteindustrie.
Q
Ist Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V) biokompatibel und für medizinische Implantate geeignet?
Ja. Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V) wird aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit gegenüber Körperflüssigkeiten und seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses häufig für chirurgische Implantate wie Gelenkersatz, Knochenplatten und Zahnimplantate verwendet. Es erfüllt die Anforderungen wichtiger medizinischer Standards und zählt zu den bewährtesten Werkstoffen für lasttragende Implantate.
Q
Welche Oberflächenveredelungen sind für CNC-gefräste Titanteile erhältlich?
CNC-gefräste Titanteile können mit verschiedenen Oberflächenbehandlungen veredelt werden, darunter unbearbeitet, Kugelstrahlen, Anodisieren (Typ II oder Typ III), Elektropolieren, Passivieren und Polieren. Durch die Anodisierung von Titan lassen sich durch Variation der Oxidschichtdicke verschiedene Farben erzielen, was in der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen Anwendungen sowohl für funktionale als auch ästhetische Zwecke beliebt ist.
Q
Wie wähle ich für mein Projekt zwischen Titan Grad 2 und Grad 5 aus?
Wählen Sie Titan Grad 2, wenn Ihre Anwendung maximale Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Umformbarkeit oder Biokompatibilität für nicht tragende Medizinprodukte, die chemische Verarbeitung oder maritime Umgebungen erfordert. Wählen Sie Titan Grad 5, wenn Ihre Anwendung hohe mechanische Festigkeit, Dauerfestigkeit und geringes Gewicht verlangt – beispielsweise für Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt, chirurgische Implantate oder Hochleistungskomponenten im Maschinenbau. Im Zweifelsfall beraten wir Sie gerne zu unserer Materialauswahl.