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Chinesische Lieferanten für CNC-Titanbearbeitung – Qualitätsteile aus zertifizierter Fertigung für Luft- und Raumfahrt, Medizin und Industrie
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) Klasse 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 Anwendungen
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) Klasse 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 Anwendungen
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 (Lösungsbehandelt und gealtert)
| 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. | ||
Häufig gestellte Fragen
Worin besteht der Unterschied zwischen Titan Grad 2 und Grad 5 bei der CNC-Bearbeitung?
Titan Grad 2 ist Reintitan mit ausgezeichneter Umformbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, 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 es sich besonders für tragende Bauteile eignet. Grad 2 ist im Allgemeinen leichter zu bearbeiten, während Grad 5 sorgfältigere Werkzeuge und Schnittparameter erfordert.
Warum gilt Titan als schwer CNC-bearbeitbar?
Titan besitzt eine geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch sich die Wärme an der Schneidkante konzentriert, anstatt über die Späne oder das Werkstück abgeleitet zu werden. Dies führt zu schnellem Werkzeugverschleiß. Darüber hinaus erfordern die Kaltverfestigungstendenz von Titan und seine chemische Reaktivität mit Schneidwerkzeugen bei erhöhten Temperaturen den Einsatz scharfer Hartmetallwerkzeuge, geeigneter Schnittgeschwindigkeiten und einer großzügigen Kühlmittelzufuhr.
Welche Titanlegierung eignet sich am besten für medizinische Implantate?
Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V) ist aufgrund seiner hohen Festigkeit und ausgezeichneten Biokompatibilität die am häufigsten verwendete Legierung für lasttragende chirurgische Implantate wie Hüft- und Kniegelenke sowie Knochenplatten. Für medizinische Geräte und Gehäuse, die keine Implantate sind und bei denen Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität von größter Bedeutung, hohe Festigkeit jedoch weniger wichtig ist, ist Titan Grad 2 ebenfalls eine beliebte Wahl.
Welche Oberflächenveredelungen sind für CNC-gefräste Titanteile erhältlich?
CNC-gefräste Titanteile sind mit verschiedenen Oberflächenbearbeitungen erhältlich, darunter unbearbeitet, kugelgestrahlt, anodisiert (Typ II oder Typ III), elektropoliert und passiviert. Die Wahl hängt von der Anwendung ab – beispielsweise verbessert die Anodisierung die Korrosionsbeständigkeit und ermöglicht die Farbcodierung, während die Elektropolierung für Komponenten in der Medizin- und Lebensmittelindustrie bevorzugt wird, die extrem glatte und schmutzabweisende Oberflächen erfordern.
Wie verhält sich das Festigkeits-Gewichts-Verhältnis von Titan im Vergleich zu Stahl und Aluminium?
Titan bietet ein besseres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis als Stahl und Aluminium. Seine Dichte beträgt ca. 4,5 g/cm³ – etwa 40 % weniger als die von Stahl (ca. 7,85 g/cm³) – und erreicht oder übertrifft dabei die Festigkeit vieler Stahlsorten. Im Vergleich zu Aluminium ist Titan zwar etwa 60 % schwerer, aber typischerweise zwei- bis dreimal so fest. Daher ist es die bevorzugte Wahl, wenn in kritischen Anwendungen maximale Festigkeit bei minimalem Gewicht gefordert ist.
Welche Toleranzen lassen sich bei der CNC-Bearbeitung von Titanlegierungen erreichen?
Mit geeigneten Werkzeugen und Prozesskontrollen lassen sich durch CNC-Bearbeitung von Titanlegierungen enge Maßtoleranzen von ±0,01 mm oder besser für Präzisionsbauteile erzielen. Standardtoleranzen liegen typischerweise im Bereich von ±0,05–0,125 mm. Oberflächenrauheitswerte von Ra 0,8–3,2 µm sind im bearbeiteten Zustand üblicherweise erreichbar; feinere Oberflächen können durch zusätzliche Nachbearbeitungsschritte wie Schleifen oder Polieren erzielt werden.
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