Maßgeschneiderte CNC-Bearbeitung von Titan
Weldo fertigt komplexe Bauteile aus Titanlegierungen für die Luft- und Raumfahrt, die Medizin, die Automobilindustrie sowie den 3C-Bereich und bietet dabei eine abgestimmte Prozessplanung sowie Unterstützung bei der Oberflächenbehandlung.
Titanlegierungsfamilien für die CNC-Bearbeitung
Die Bearbeitung von Titan erfordert aufgrund der Festigkeit, der geringen Wärmeleitfähigkeit und der chemischen Reaktivität des Werkstoffs eine gezielte Auswahl der Werkzeuge, Werkzeugwege, Schnittparameter und Kühlung.
Alpha-Titan
Langfristig stabil bei Temperaturen um 500 °C, mit hoher Oxidationsbeständigkeit. Wird in der Hochtemperaturtechnik der Luft- und Raumfahrt sowie in korrosionsbeständigen chemischen Anlagen eingesetzt.
Beta-Titan
Es weist eine gute Kaltverformbarkeit auf und kann zur Festigkeitssteigerung wärmebehandelt werden, weist jedoch unterhalb von 300 °C eine geringere thermische Stabilität auf.
Alpha- und Beta-Titan
Schafft ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit, Verformbarkeit und Zähigkeit für Triebwerksschaufeln und orthopädische Implantate, darunter TC4.
Bearbeitungskapazitäten für Titan
Auf der Originalseite sind die folgenden Maß-, Oberflächen- und Lieferoptionen aufgeführt. Die endgültigen Anforderungen sollten anhand der Zeichnung bestätigt werden.
Vorteile der CNC-Bearbeitung von Titan
Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Fertigung präziser Titanbauteile mit komplexer Geometrie und kontrollierter Oberflächenqualität und reduziert gleichzeitig einrichtungsbedingte Fehler.
Kontrollierte Präzision
Erfüllt die anspruchsvollen Maßvorgaben der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizinbranche.
Komplexe 5-Achsen-Geometrie
Weniger Einrichtungsvorgänge tragen dazu bei, den kumulierten Positionierungsfehler zu verringern.
Qualität der Oberfläche
Die veröffentlichte Spiegeloberfläche erreicht einen Rauheitswert von Ra < 0,4 μm.
Materialausnutzung
MIM oder auf die 3D-gedruckten Vorformlinge kann eine CNC-Nachbearbeitung folgen.
Oberflächenbehandlungen für Titanbauteile
Die ursprüngliche Liste mit zehn Prozessen wurde zum leichteren Vergleich in vier praktische Gruppen zusammengefasst.
Bearbeitete Oberfläche
Unbearbeitet, polierte und gebürstete Oberflächen bestimmen die Struktur, Glätte und Optik.
Veredelung und Eloxierung
Eloxieren und Alodine Korrosionsschutz, Haftfestigkeit und ausgewählte Farbanforderungen gewährleisten.
Rauhe Textur
Beim Sandstrahlen wird mithilfe von Hochdruck-Strahlmitteln eine saubere, raue und matte Oberfläche erzeugt.
Schutzbehandlungen
Pulverbeschichtung, Galvanik, Schwarzoxidierung und Wärmebehandlung dienen der Erreichung funktionaler Ziele.
Wie die Bearbeitung von Titan gesteuert wird
Titan bündelt die Wärme im Schnittbereich und kann den Werkzeugverschleiß beschleunigen. Stabile Ergebnisse hängen von der Abstimmung von Werkzeugen, Kühlung, Werkzeugwegen und Werkstückspannung ab.
Auswahl der Werkzeuge
Vorrang haben Hartmetallwerkzeuge wie YG6 oder YG8; TiCN- oder TiAlN-Beschichtungen tragen dazu bei, das Anhaften und die Oxidation zu verringern.
Thermische Kontrolle
Hochdruck- oder Innenkühlmittel leitet die Flüssigkeit in den Schneidbereich, um Wärme und Späne abzuführen.
Stabile Werkzeugwege
Die 5-Achsen-Programmierung und optimierte Schnittbahnen reduzieren Rüstzeiten, Probeschnitte und kumulierte Fehler.
Verformungskontrolle
Durch ausgewogenes Spannen sowie Schrupp-, Vorschlicht- und Schlichtbearbeitung werden Spannungen vor dem Erreichen der Endmaße abgebaut.
Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Schnitttiefe, Kühlmitteldruck und Kryogenverfahren müssen für die jeweilige Legierung, die Geometrie des Werkstücks, das Werkzeug und die Maschine individuell festgelegt werden – sie dürfen nicht als universell gültige Einstellungen betrachtet werden.
Häufig gestellte Fragen
Die ursprünglichen technischen Antworten wurden zur schnelleren Lesbarkeit gekürzt, wobei ihre wesentlichen Hinweise erhalten geblieben sind.
Warum lässt sich Titan nur schwer CNC-bearbeiten?
Eine geringe Wärmeleitfähigkeit führt zu einer Konzentration der Wärme, die chemische Reaktivität begünstigt das Anhaften am Werkzeug, und ein niedriger Elastizitätsmodul kann zu Durchbiegung und Kaltverfestigung beitragen.
Welche Werkzeugwerkstoffe sind geeignet?
Hartmetallwerkzeuge wie YG6 oder YG8 werden in der Regel bevorzugt eingesetzt. Keramikwerkzeuge eignen sich für bestimmte Serienfertigungen; TiCN- oder TiAlN-Beschichtungen tragen dazu bei, das Anhaften und die Oxidation zu begrenzen.
Wie wird die Bearbeitungstemperatur geregelt?
Durch direkt zugeführtes Hochdruck-Kühlmittel oder Werkzeuge mit Innenkühlung werden Wärme und Späne abgeführt. Bei geeigneten Verfahren kann auch das kryogene Zerspanen in Betracht gezogen werden.
Wie lässt sich die Effizienz bei der Bearbeitung von Titan verbessern?
Koordinieren Sie Schnittparameter, Wendeschneidplatten, Verschleißüberwachung, Automatisierung und fünfachsige CAM-Fräsbahnen, um Unterbrechungen und Probeschnitte zu reduzieren.
Wie lässt sich die Verformung von Titanbauteilen verringern?
Verwenden Sie eine verteilte Spannkraft, kontrollierte Schnittkräfte und eine Abfolge aus Schruppen, Vorschlichten und Schlichten, damit die Spannungen vor dem Endbearbeiten abgebaut werden.
Senden Sie uns Ihre Zeichnung des Titanbauteils zur Prüfung
Laden Sie die Zeichnung, die Titanlegierung, die Stückzahl, die Toleranz und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit hoch. Weldo kann die Herstellbarkeit prüfen, bevor ein Angebot erstellt wird.
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Eine Projektdatei reicht aus, um mit der Überprüfung zu beginnen.