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CNC-Bearbeitung Titan
Mehr als 15 Jahre Erfahrung in der CNC-Bearbeitung von Titan und Prototypen, hohe Präzision, leistungsstarkes Qualitätsprüfsystem, schnelleres Projekt-Feedback und Lieferung an Sie. Titan wurde lange Zeit wegen seiner Eigenschaften vernachlässigt. Aber im 20. Jahrhundert, mit der Entwicklung der Metallurgie und der CNC-Fertigungstechnologie, haben die Menschen eine neue Sicht auf dieses Material. Derzeit wird Titan von medizinischen Geräten wegen seines hervorragenden Gewichts-/Festigkeitsverhältnisses (3-mal höher als Stahl), seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner Verträglichkeit mit menschlichem Gewebe und seiner hervorragenden Leistung bei hohen Temperaturen bevorzugt. Im Bereich der Luft- und Raumfahrt sind Titanteile wegen ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit besonders beliebt. Es gibt jedoch viele Schwierigkeiten bei der CNC-Bearbeitung von Titan.
Titanlegierung
Um seine Eigenschaften zu verbessern, fügt Titan oft viele andere Metallelemente hinzu, um eine Legierung herzustellen. Die allotrope Umwandlung von Titan erfolgt bei Temperaturen über 800 ℃. Die Elemente, die die Gebrauchstemperatur von Titan senken, werden als β-Stabilisatoren bezeichnet, während die Elemente, die die Verfügbarkeit von Titan verbessern, als α-Stabilisatoren bezeichnet werden. Entsprechend dem Stabilisatorgehalt wird die Titanlegierung in 4 Gruppen eingeteilt.
1. Nicht legiertes Titan. Es ist im Grunde reines Titan. Unlegiertes Titan hat die beste Korrosionsbeständigkeit, aber seine Festigkeit ist gering.
2. Alpha-Titanlegierung. Die Alpha-Legierung hat eine bessere Kriechfestigkeit und kann daher bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.
3. α-β-Titanlegierung. Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften ist die Titanlegierung die am weitesten verbreitete. α-Stabilisatoren erhöhen die Hitzebeständigkeit des Materials und β-Stabilisatoren erhöhen die Festigkeit der Legierung. Die am weitesten verbreitete α-β-Legierung Ti-6Al-4V macht fast 50 % des gesamten Marktes für Titanlegierungen aus.
4. Beta-Titanlegierung. Diese Titanlegierung ist härter als seine, aber sie sind auch dichter.
Sieben Gründe, warum Titan schwer zerspanbar ist
Titan kann auch bei hohen Temperaturen eine hohe Festigkeit beibehalten. Auch bei Hochgeschwindigkeitsschnitt bleibt seine plastische Verformungsbeständigkeit unverändert. Dies erfordert viel mehr Schneidkraft als jeder Stahl.
Wenn die Späne schließlich gebildet werden, sind sie sehr dünn und die Kontaktfläche zwischen Spänen und Werkzeugen ist dreimal kleiner als die von Stahl. Daher muss die Spitze des Werkzeugs mehr Schneidkraft tragen.
Titanlegierung hat einen hohen Reibungskoeffizienten für Schneidwerkzeugmaterial. Dies erhöht die Schneidtemperatur und -kraft und erfordert höhere Schneidwerkzeuge.
Bei einer Temperatur von mehr als 500 ℃ reagiert Titan mit den meisten Werkzeugmaterialien. Wenn sich die Hitze zu stark ansammelt, entzündet sich Titan beim Schneiden selbst, daher muss beim Schneiden von Titanlegierungen Kühlmittel verwendet werden.
Aufgrund der kleinen Kontaktfläche und der dünnen Späne fließt die gesamte Wärme des Schneidvorgangs zum Werkzeug, wodurch die Standzeit des Werkzeugs stark reduziert wird. Nur Hochdruck-Kühlmittel können mit der Hitze mithalten und sich gegenseitig neutralisieren.
Die Elastizität der Titanlegierung ist sehr gering. Dies verursacht zusätzliche Vibrationen, Werkzeugrattern und Durchbiegung.
Bei niedriger Schnittgeschwindigkeit bleibt das Material an der Schneidkante haften, was sich sehr nachteilig auf die Oberflächengüte auswirkt.
Wählen Sie das richtige Schneidwerkzeug
Fertigungsingenieure auf der ganzen Welt haben viele Strategien zur Verbesserung der Titanverarbeitungsgeschwindigkeit vorgeschlagen. Der erste Schritt einer erfolgreichen CNC-Titanbearbeitung ist die Auswahl von CNC-Schneidwerkzeugen. Im Laufe der Jahre haben sich viele Hartmetalle als gut zum Schneiden von Titan erwiesen. Um Titanteile besser CNC-bearbeiten zu können, müssen Schneidwerkzeuge viele Eigenschaften aufweisen.
Werkzeuge müssen bei hohen Temperaturen hart sein.
Werkzeuge müssen eine höhere Rüttelfestigkeit aufweisen.
Das Werkzeug muss eine Anti-Ermüdungsleistung aufweisen.
Das Werkzeug darf nicht mit Hochtemperatur-Titan reagieren.
Werkzeuge müssen eine hohe Festigkeit aufweisen.
Das Werkzeug muss eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Die am besten geeignete Auswahl an Werkzeugmaterialien mit allen oben genannten Eigenschaften ist die WC / Co-Legierung. Eine weitere mögliche Lösung sind Schnellarbeitsstähle, da diese sehr rissbeständig sind. Diamantwerkzeuge zeigen auch eine gute Verschleißfestigkeit gegenüber Titan.
CNC-Bearbeitung Titan-Technologie
Titanbearbeitungsstrategie
Ein weiterer möglicher Weg zur Verbesserung der Titanbearbeitungsleistung ist die Anwendung einer speziellen Titanbearbeitungsstrategie. Unser Titan-Bearbeitungsservice ist sehr erfahren bei der Auswahl der richtigen Schnittparameter, um die Titan-Bearbeitungszeit zu minimieren. Zusätzlich zur Parameteroptimierung gibt es jedoch einige unkonventionelle Bearbeitungsstrategien, die die Schnittgeschwindigkeit von Titan erheblich verbessern können.
Leistenwerkzeug
Diese Tools wurden von General Electric entwickelt. Die hervorstehenden Nasen der verwendeten Werkzeuge sind dünn. Statt des ganzen Werkzeugs kann nur dieser dünnwandige Rahmen Titan schneiden. Da der Span auch sehr dünn ist, gibt es keinen Unterschied, aber der Verschleiß des Wandrahmens ist langsamer und leichter zu schärfen. Der Seitenverschleiß des Wandrahmens ist sehr schnell, und dann ist der Verschleißprozess des Rests des Wandrahmens konstant, während der Seitenverschleiß langsam ist.
Drehmesser
Die rotierende Klinge wird zum Drehen von Titanlegierungen verwendet. Aufgrund der mangelnden Genauigkeit bei der Konstruktion von Werkzeugmaschinen war dies zuvor nicht möglich. Der Stand der Herstellungstechnologie macht jedoch ihren Einsatz jetzt möglich. Das Hauptprinzip besteht darin, dass die Schneidklinge rund ist und sich um die Vorrichtung dreht, wenn der Schneider den Rohling schneidet. Auf diese Weise erfolgt die Wärmeübertragung schneller und das Werkzeug wird nicht zu stark erhitzt. Daher kann die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden.
Ultraschallunterstützte Metallabtragung
In der Tat hinzufügen gynäkologische Vibrationen am Schneidwerkzeug erleichtern die Spanbildung. Die Elastizität von Titanspänen ist sehr schlecht. Wenn die Schneide beginnt, das Material zu schneiden, wird es durch die Verformungsverhärtung noch schlimmer. Ultraschall fördert eher Spanbruch als Verformung, was sich positiv auf Standzeit, Oberflächenbeschaffenheit und Werkzeugeigenschaften auswirkt. Es verhindert, dass sich Material an der Schneide ansammelt und ermöglicht dem Maschinisten, die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen.
Eloxieren von Titan
Das Anodisieren von Titan ist ein vollständig biokompatibles Verfahren, das normalerweise für orthopädische Implantate, Zahnimplantate, medizinische Gerätekomponenten und medizinische Prototypen verwendet wird. Das Anodisieren von Titan kann eine Vielzahl von Farben erzeugen, ohne dass organische Farbstoffe oder künstliche Beschichtungen auf der Metalloberfläche aufgebracht werden müssen.
DDPROTOTYPE verbessert den Titananodisierungsprozess, um zuverlässige, konsistente und reproduzierbare Farben zu erzeugen. Unser Eloxalverfahren erzeugt die hellsten Farben. Wir haben festgestellt, dass viele Kunden von diesem Verfahren profitieren können, das eine kostengünstige Möglichkeit darstellt, um sicherzustellen, dass ihre Teile vollständig frei von kleinen Graten sind, die nach der Bearbeitung verbleiben können, während kritische Toleranzen eingehalten werden. Es bietet auch eine saubere, glänzende Oberfläche, sodass Ihre Teile die dynamischste Eloxal-Oberflächenbehandlung aufweisen können.
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