Lavorazione CNC di prodotti in lega di titanio

I costi più elevati della lavorazione del titanio sono principalmente dovuti a: 1) Prezzo elevato della materia prima, la lega di titanio costa 5-10 volte più dell'acciaio ordinario; 2) Difficoltà di lavorazione, necessità di utensili speciali (come carburo o CBN), consumo rapido degli utensili; 3) Bassa efficienza di lavorazione, per evitare surriscaldamento e garantire la qualità, la velocità di taglio è solitamente bassa; 4) Necessità di sistemi di raffreddamento speciali durante la lavorazione; 5) Per componenti ad alta precisione, necessità di lavorazioni e controlli multipli. Questi fattori contribuiscono collettivamente all'aumento dei costi di lavorazione del titanio.

Con attrezzature e processi professionali, la lavorazione CNC del titanio può raggiungere precisioni molto elevate: precisione dimensionale fino a ±0,005 mm, tolleranza geometrica fino a 0,01 mm/m, rugosità superficiale fino a Ra 0,02 μm. La precisione effettiva dipende dalla struttura del componente, dalle dimensioni e dall'attrezzatura di lavorazione. Per componenti grandi e complessi, la precisione sarà ridotta. Sceglieremo l'attrezzatura e il processo di lavorazione appropriati in base ai requisiti specifici del componente, garantendo il soddisfacimento delle esigenze di precisione del cliente.

La scelta del materiale in lega di titanio deve considerare l'ambiente applicativo e i requisiti prestazionali: 1) Per applicazioni industriali generali si consiglia TC4 (Ti-6Al-4V), con eccellenti prestazioni complessive; 2) Per ambienti ad alta corrosione si consiglia TA2 titanio puro; 3) Per ambienti ad alta temperatura (oltre 300℃) si consiglia TC11 o Ti-6242; 4) Per applicazioni di impianti medicali si consigliano leghe Ti-6Al-4V ELI o Ti-Nb-Zr; 5) Per ambienti a bassa temperatura si consiglia Ti-5Al-2.5Sn. I nostri ingegneri forniranno consigli professionali sulla selezione del materiale in base alla tua specifica applicazione.

Il cambiamento di colore della lega di titanio dopo la lavorazione è principalmente dovuto all'ossidazione superficiale causata dalle alte temperature durante il processo. La bassa conducibilità termica del titanio (circa 1/5 di quella dell'acciaio) fa sì che il calore di taglio non si disperda facilmente, causando alte temperature locali che formano un film di ossido superficiale. Temperature diverse formano film di ossido di colore diverso: sotto i 200℃ è argentato, 200-300℃ giallo pallido, 300-400℃ blu scuro, sopra i 400℃ grigio o nero. Controllando i parametri di taglio, utilizzando sistemi di raffreddamento efficienti e utensili speciali, possiamo controllare efficacemente la temperatura di lavorazione, evitando o riducendo il cambiamento di colore.

I processi di finitura superficiale comuni per il titanio includono: 1) Trattamenti meccanici: levigatura, lucidatura, sabbiatura, ecc.; 2) Trattamenti chimici: decapaggio, incisione chimica, ecc.; 3) Trattamenti elettrochimici: anodizzazione (può ottenere film di ossido di diverso colore e spessore), lucidatura elettrolitica, ecc.; 4) Trattamenti con rivestimenti: spruzzatura al plasma, deposizione fisica da vapore (PVD), deposizione chimica da vapore (CVD), ecc.; 5) Trattamenti superficiali medicali: rivestimento in idrossiapatite, sabbiatura con incisione acida (SLA), ecc. Diversi trattamenti superficiali conferiscono ai componenti in titanio proprietà diverse, come maggiore resistenza all'usura, alla corrosione, biocompatibilità o estetica.

Il ciclo di lavorazione del titanio è più lungo rispetto ai metalli ordinari, dipende principalmente dalla complessità del componente, dai requisiti di precisione e dal lotto: campioni di componenti semplici solitamente 3-5 giorni; campioni di media complessità 5-7 giorni; campioni di componenti complessi ad alta precisione 7-15 giorni. Produzione di piccoli lotti (10-50 pezzi) solitamente completata in 10-20 giorni dopo la conferma del campione; lotti medi (50-200 pezzi) 20-30 giorni. I componenti medicali in titanio, richiedendo trattamenti e controlli speciali, possono avere cicli più lunghi. Pianificheremo la produzione in base all'ordine e cercheremo di soddisfare le esigenze di consegna del cliente.