{"id":12944,"date":"2024-09-13T11:00:45","date_gmt":"2024-09-13T03:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sogaworks.com\/cnc-bearbeitung-von-titan-legierungen-herausforderungen-und-tipps\/"},"modified":"2024-10-10T12:31:13","modified_gmt":"2024-10-10T04:31:13","slug":"cnc-bearbeitung-von-titan-legierungen-herausforderungen-und-tipps","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sogaworks.com\/de\/cnc-machining-titanium\/","title":{"rendered":"CNC-Bearbeitung von Titan: Legierungen, Herausforderungen und Tipps"},"content":{"rendered":"\n
Titan und seine Legierungen sind bei uns f\u00fcr ihre hohe Festigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit bekannt. Es wird h\u00e4ufig in der Luft- und Raumfahrt und in der medizinischen Industrie verwendet. Wir haben viel von Titanteilen profitiert, aber es gibt immer noch viele Einschr\u00e4nkungen bei der CNC-Bearbeitung von Titan. In diesem Artikel wird erl\u00e4utert, was Titan ist, welche Titanlegierungen es gibt und wie die CNC-Bearbeitung von Titan funktioniert. <\/p>\n\n
Titan ist ein Metallelement. Die Ordnungszahl des Titans im Periodensystem der Elemente ist 22 (4. Periode, Gruppe NB). Es hat einen silberwei\u00dfen Metallglanz und verf\u00fcgt \u00fcber viele hervorragende Eigenschaften wie einen hohen Schmelzpunkt, eine geringe Dichte, eine hohe Festigkeit und eine gute Flexibilit\u00e4t. Es ist wichtig f\u00fcr industrielle Werkstoffe. <\/p>\n\n
<\/p>\n\n <\/p>\n\n Handels\u00fcbliches Reintitan enth\u00e4lt mindestens 99 % Reintitan. Vier handels\u00fcbliche Reintitanarten, n\u00e4mlich die Grade 1 – 4. <\/p>\n\n Grad 1:<\/strong> Die weichste und dehnbarste dieser Sorten. Sie besitzt die beste Verformbarkeit, ausgezeichnete Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hohe Schlagz\u00e4higkeit. <\/p>\n\n Grad 2: <\/strong>Es hat viele der gleichen Eigenschaften wie Titan Grad 1, ist aber etwas st\u00e4rker.<\/p>\n\n Grad 3:<\/strong> Sie ist fester als die Grad 1 und 2, \u00e4hnlich dehnbar und nur geringf\u00fcgig weniger verformbar.<\/p>\n\n Grade 4:<\/strong> The strongest of the four grades. It possesses corrosion resistance, good formability, and weldability. <\/p>\n\n Mechanische Eigenschaften von handels\u00fcblichem Reintitan<\/strong><\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Titan hat zwei Phasen, n\u00e4mlich die \u03b1-Phase und die \u03b2-Phase. Entsprechend den unterschiedlichen Matrixstrukturen, die unter Raumtemperaturbedingungen erhalten werden, k\u00f6nnen Titanlegierungen in die folgenden drei Kategorien unterteilt werden: Titan \u03b1, Titan \u03b2 und Titan a-\u03b2. <\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Beispiele f\u00fcr Titan<\/strong><\/p>\n\n <\/p>\n\n <\/p>\n\n Titanlegierungen haben den Vorteil, dass sie leicht und hochfest sind. Die Schwierigkeit der Verarbeitung von Titanlegierungen hat Ingenieure und Techniker jedoch immer beunruhigt. <\/p>\n\n Geringe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit.<\/strong> Die meisten Titanlegierungen haben eine extrem niedrige W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, die nur 1\/7 von Stahl, 1\/16 von Aluminium und 1\/25 von Kupfer betr\u00e4gt. Daher kann die beim Schneiden von Werkstoffen erzeugte W\u00e4rme nicht so leicht abgeleitet werden und konzentriert sich im Schneidbereich. Dies kann leicht zu einer schnellen Abnutzung und Rissbildung des Werkzeugs f\u00fchren und Sp\u00e4neansammlungen erzeugen, die die Lebensdauer des Werkzeugs verk\u00fcrzen. <\/p>\n\n Elastische Verformung von Titan. <\/strong>Der Elastizit\u00e4tsmodul von Titanlegierungen ist relativ niedrig. Zum Beispiel betr\u00e4gt der Elastizit\u00e4tsmodul von TC4 nur 110 GPa, w\u00e4hrend der von 45er Stahl 210 GPa und der von 303, 304, 316 und anderen nichtrostenden St\u00e4hlen etwa 200 GPa betr\u00e4gt. Bei der Bearbeitung von Titanlegierungen kann es leicht zu elastischen Verformungen kommen, insbesondere bei der Bearbeitung d\u00fcnnwandiger oder ringf\u00f6rmiger Teile. <\/p>\n\n Ersch\u00fctterung.<\/strong> Die Elastizit\u00e4t von Titanlegierungen mag f\u00fcr die Leistung des Werkst\u00fccks von Vorteil sein, sie ist jedoch die Hauptursache f\u00fcr die Vibrationen beim Schneiden. Die bei der Bearbeitung von Titanlegierungen erzeugten Vibrationen sind 10-mal st\u00e4rker als bei Stahl. Da sich die Schneidew\u00e4rme im Schneideteil konzentriert, entstehen zickzackf\u00f6rmige Sp\u00e4ne, die Schwankungen in der Schneidleistung verursachen. <\/p>\n\n Die Titanlegierung ist aufgrund ihrer hohen Festigkeit und schlechten W\u00e4rmeleitung eines der am schwierigsten zu bearbeitenden Metalle. Nichtsdestotrotz k\u00f6nnen Sie Titan mit einer Vielzahl von Verfahren CNC-bearbeiten<\/a>. <\/p>\n\n Beim CNC-Fr\u00e4sen wird ein Werkst\u00fcck durch Materialabtrag mit rotierenden Werkzeugen in die gew\u00fcnschte Form gebracht. Es ist wichtig, die verschiedenen Eigenschaften von Titan zu ber\u00fccksichtigen und die entsprechenden Ma\u00dfnahmen zum Fr\u00e4sen von Titanwerkst\u00fccken zu ergreifen. Die hohe Festigkeit und H\u00e4rte von Titan erfordern robuste Fr\u00e4swerkzeuge, z. B. aus Hartmetall und geh\u00e4rtetem Stahl. <\/p>\n\n <\/p>\n\nKommerzielles Reintitan<\/h3>\n\n
Eigentum<\/td> Grad 1<\/td> Grad 2<\/td> Grad 3<\/td> Grad 4<\/td><\/tr> Zugfestigkeit (MPa)<\/td> 240<\/td> 345<\/td> 450<\/td> 550<\/td><\/tr> Streckgrenze (MPa)<\/td> 310<\/td> 450<\/td> 550<\/td> 655<\/td><\/tr> Bruchdehnung\uff08%\uff09<\/td> 24<\/td> 20<\/td> 18<\/td> 15<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n Titan-Legierungen<\/h3>\n\n
Katagorie<\/strong><\/td> Beispiele<\/strong><\/td><\/tr> Titan \u03b1<\/td> Kommerzielles Reintitan (Grad 1 – 4)
Ti-5Al-2,5Sn (Grad 6)
Ti-0,2Pd (Grad 7)<\/td><\/tr>Titan \u03b2<\/td> Ti-5Mo-5V-8Cr-2Al
Ti-10Mo-8V-1Fe-3,5Al
Ti-32Mo<\/td><\/tr>Titan a-\u03b2<\/td> Ti-6Al-4V (Grade 5)
Ti-4Al-4Mo-4Sn-0.5Si<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\nWarum ist die Verarbeitung von Titan so schwierig?<\/h2>\n\n
CNC-Bearbeitung von Titan<\/h2>\n\n
CNC-Fr\u00e4sen<\/h3>\n\n