CNC-bewerking van titanium
Wij bieden uiterst nauwkeurige CNC-bewerking diensten voor titaniumlegeringen met een tolerantie tot 0,001”, gespecialiseerd in de productie van complexe onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, de medische sector en de 3C-industrie. Vraag nu een offerte op maat aan en profiteer van procesoptimalisatie van begin tot eind en oplossingen voor oppervlaktebehandeling.
- CNC-bewerking
- Vormgeven
- Casting
- Oppervlakteafwerking
Wat is CNC-bewerking van titanium?
Deze technologie maakt gebruik van geprogrammeerde bewerkingsmachines voor het uitvoeren van uiterst nauwkeurige snij-, frees-, boor- en tapbewerkingen op materialen van titaniumlegeringen, waardoor de productie van complexe constructieonderdelen mogelijk wordt. Vanwege hun hoge sterkte, lage warmtegeleiding en chemische reactiviteit zijn titaniumlegeringen moeilijk te bewerken. Door echter de juiste frezen te kiezen en de gereedschapspaden, snijparameters en koelsystemen te optimaliseren, kan een efficiënte en nauwkeurige productie worden gerealiseerd.
α-titaniumlegeringen
Eigenschappen: Uitstekende stabiliteit bij hoge temperaturen (langdurig gebruik bij 500 ℃), sterke oxidatiebestendigheid, kan niet door warmtebehandeling worden versterkt, relatief lage sterkte bij kamertemperatuur. Wordt voornamelijk gebruikt in onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart die aan hoge temperaturen worden blootgesteld en in corrosiebestendige chemische apparatuur.
β-titaniumlegeringen
Eigenschappen: Uitstekende plastische vervormbaarheid bij koude vervorming; kan door warmtebehandeling worden versterkt, maar heeft een slechte thermische stabiliteit (<300 ℃). Wordt voornamelijk gebruikt in veren en hoogsterkte bevestigingsmiddelen.
α+β-duplex-titaniumlegeringen
Eigenschappen: Beschikt over zowel sterkte bij hoge temperaturen als bij kamertemperatuur, evenwichtige vervormbaarheid en taaiheid, en kan door middel van warmtebehandeling worden versterkt. Wordt voornamelijk gebruikt in schoepen voor vliegtuigmotoren en orthopedische implantaten (zoals TC4-legering).
Oppervlakteafwerking voor titaniumonderdelen
In de afgelopen 15 jaar hebben we meer dan 10 oppervlaktebehandelingen voor titaniumonderdelen geselecteerd en kort beschreven.
Machinaal bewerkte afwerking
Het door de bewerkingsmachine bewerkte prototype vertoont sporen van de bewerking met het gereedschap.
Anodiseren
Pools
Zandstralen
Maakt gebruik van schuurmiddelen onder hoge druk om een schoon, ruw en mat oppervlak te verkrijgen.
Geborstelde afwerking
Poedercoating
Maakt gebruik van elektrostatische aanbrenging en warmteharding om een dichte laag te vormen, waardoor de corrosiebestendigheid van onderdelen wordt verbeterd.
Galvaniseren afwerking
Brengt een metaallaag aan om de corrosie- en slijtvastheid te verbeteren.
Zwart geoxideerd
Vormt via een eenvoudige chemische oxidatie een goedkope, antireflecterende coating op metalen oppervlakken.
Alodine
Vormt via chemische conversie een corrosiebestendige laag, waardoor de hechting en de geleidbaarheid worden verbeterd.
Warmtebehandeling
Productiecapaciteit voor de bewerking van titanium
Maximale bewerkingslengte: 5 m
Minimale bewerkingsdiameter: 0,5 mm
Maattolerantie: ±0,005 mm tot ±0,02 mm
Vlakheid/rondheid: ≤0,01 mm
Positionering/loodrechtheid: ≤0,008 mm
Spiegelgladde afwerking: Ra < 0,4 μm
Algemene afwerking: Ra 0,8–1,6 μm
Levertijd: 1-3 dagen
Voordelen van CNC-bewerking van titaniumonderdelen
Hoge precisie
Bereikt tolerantie met een nauwkeurigheid tot op 0,001 mm, waarmee wordt voldaan aan de strenge eisen van de lucht- en ruimtevaart en de medische sector.
Efficiënte bewerking van complexe structuren
Dankzij de 5-assige koppelingstechnologie kunnen complexe geometrieën gelijktijdig worden bewerkt, waardoor het aantal instellingen en de kans op foutaccumulatie worden verminderd.
Uitstekende oppervlaktekwaliteit
Zorgt direct voor spiegelgladde oppervlakken (Ra < 0,4 μm), waardoor er minder nabewerkingsstappen nodig zijn.
Hoog materiaalbenuttingspercentage
In combinatie met MIM (Metaal Spuitgieten) of het voorvormen via 3D-printen en de precisieafwerking met CNC-machines zorgen voor een aanzienlijke vermindering van materiaalverspilling.
Toepassing van CNC-bewerking van een titanium onderdeel
Lucht- en ruimtevaart: De productie van motorbladen en structurele onderdelen voor vliegtuigrompen, waarbij gebruik wordt gemaakt van hun lichte gewicht en hittebestendigheid.
Medische hulpmiddelen: Kunstgewrichten en tandheelkundige implantaten, waarbij biocompatibiliteit en corrosiebestendigheid van cruciaal belang zijn.
Automobielindustrie: Hoogwaardige motoronderdelen en uitlaatsystemen, die de duurzaamheid vergroten en het gewicht verminderen.
3C Consumentenelektronica: Behuizingen voor mobiele telefoons en laptops, die voldoen aan de eisen op het gebied van dunheid en stevigheid.
Veelgestelde vragen over CNC-bewerking van titanium
Wat zijn de belangrijkste uitdagingen bij het CNC-verspanen van titaniumlegeringen?
Titaniumlegeringen hebben een lage warmtegeleiding, wat leidt tot hoge temperaturen in de snijzone en versnelde slijtage van het snijgereedschap; door hun hoge chemische reactiviteit gaan ze gemakkelijk een reactie aan met de coatings van het snijgereedschap, waardoor het snijgereedschap gaat vastplakken; en hun lage elasticiteitsmodulus leidt gemakkelijk tot koudverharding, waardoor het volgende snijproces moeilijker wordt.
Hoe kies je een geschikt materiaal voor gereedschap?
Geef de voorkeur aan hardmetalen gereedschappen (zoals YG6 en YG8), aangezien hun slijtvastheid 3 tot 5 keer hoger is dan die van snelstaal; keramische gereedschappen worden aanbevolen voor bewerkingen in grote volumes, terwijl snelstaal kan worden gebruikt voor kleine series; kies voor TiCN- of TiAlN-coatings om het vastplakken van het gereedschap en oxidatie te verminderen.
Hoe regel je de bewerkingstemperatuur?
Gebruik koelvloeistof onder hoge druk (10-20 MPa) die rechtstreeks in de snijzone wordt gespoten, of gebruik vloeibare stikstof (-180 ℃) voor cryogeen snijden; gebruik schachten met interne koeling en een centraal waterafvoersysteem om spanen en warmte direct af te voeren.
Hoe kan de algehele efficiëntie van CNC-bewerking van titaniumlegeringen worden verbeterd?
Procesoptimalisatie: Gebruik snellenen (Vc = 60-120 m/min) in combinatie met een geringe snijdiepte (ap = 0,1-0,3 mm) om de bewerkingstijd per stuk te verkorten.
Gereedschapsbeheer: Gebruik wisselplaten om het aantal gereedschapswissels te verminderen en integreer deze met een systeem voor het monitoren van gereedschapsslijtage, zodat u tijdig gewaarschuwd wordt en het gereedschap op tijd kunt vervangen.
Automatiseringsintegratie: Invoering van robotgestuurde laad- en losapparatuur en online inspectieapparatuur om een 24-uurs continue productie te realiseren en handmatige tussenkomst te verminderen.
Ondersteuning bij CAM-software: Gebruik software voor gelijktijdige vijfassige programmering (zoals HyperMILL) om automatisch optimale freesbanen te genereren, waardoor het aantal proefsneden wordt verminderd.
Hoe kan vervorming bij de bewerking van titaniumlegeringen worden beperkt?
Procesoptimalisatie: Pas een strategie toe met een geringe snijdiepte (≤0,3 mm) en een hoge voedingssnelheid (0,05-0,1 mm/tand) om de invloed van de snijkrachten op het werkstuk te verminderen.
Klemopstelling: Gebruik hydraulische klemmen of vacuümspankoppen om de klemkrachten gelijkmatig te verdelen en plaatselijke spanningsconcentraties te voorkomen die tot vervorming kunnen leiden.
Bewerkingsvolgorde: Bij het voorbewerken wordt het grootste deel van het overtollige materiaal verwijderd, gevolgd door halfafwerking om spanningen weg te nemen, en ten slotte afwerking om de maatnauwkeurigheid te waarborgen.
Cryogene behandeling: Voer vóór de bewerking een diepgaande cryogene behandeling bij -80 ℃ uit op het werkstuk om de materiaalstructuur te stabiliseren en vervorming tijdens de daaropvolgende bewerking te verminderen.