Präzisionsteile aus Titan mit 5-Achsen-CNC-Bearbeitung nach Maß
Übersicht
XCM CNC bietet die 5-Achsen-Bearbeitung von Titanlegierungen (CNC) für Laufräder, Freiformteile, Halterungen und Gehäuse mit geneigten Montageflächen und räumlichen Bohrungen an. Das 3D-Modell definiert die Bearbeitungsausrichtung, die Spannpläne und die Methoden zur Oberflächenprüfung. Titan mit seiner hohen spezifischen Festigkeit eignet sich für komplexe Bauteile, bei denen eine Gewichtsreduzierung erforderlich ist. Aufträge sind bereits ab 1 Stück möglich. Die Fertigung von Prototypen dauert in der Regel 3–7 Tage, die von Standardaufträgen 10–15 Tage, je nach Komplexität und Stückzahl. Je nach Auftrag können CMM- und FAI-Berichte bereitgestellt werden.
Kernkompetenzen
- Materialien: Titanlegierungen wie TC4 (Ti-6Al-4V) und TA2 (CP Ti), gemäß Zeichnung und Werkstoffzertifikat
- Verträglichkeit: +/-0,003 mm (+/-0,00012 Zoll), Genauigkeit IT5 oder IT6, +/-0,01 mm Wellen-/Bohrungspassungen; h6/H7 verfügbar
- Oberflächenbehandlung: Standardgefräste Oberflächen Ra 3,2 µm; präzisionsgefräste Oberflächen Ra 1,6 µm, vorbehaltlich der Anforderungen an die Merkmale und den Werkzeugweg
- GD&T: Profil der komplexen Oberfläche: 0,02 mm, basierend auf dem 3D-Modell und dem Prüfplan CMM
- Maximale Größe: Maximale 5-Achsen-Bearbeitungsgröße 800 x 600 x 900 mm; die nutzbare Werkstückgröße hängt von der Aufspannung und der Ausrichtung des Werkstücks ab
- Oberflächenbehandlung: Entgraten und Kantenabrunden (0,1 mm); Strahlen 80#–220#; Polieren nach Spiegel-, Glanz- oder Matt-Standards gemäß den Angaben in der Zeichnung
- Thema: Innengewinde ab M1,4 und Außengewinde ab M2,0, abhängig von Werkstoff, Zugänglichkeit der Merkmale, Gewindenorm und Prüfanforderungen
- Präzisionsgrenze: Laufradschaufeldicke ab 0,6 mm und Profil mit komplexer Oberfläche von 0,02 mm, abhängig von der Schaufelform, der Aufspannung, der Werkzeugstrategie sowie dem 3D-Modell und dem CMM-Plan
Werkzeugzugang und Werkzeugausrichtung bei Titan-Freiformflächen
Für Freiformteile wie Laufräder, Turbinenkomponenten und konturierte Gehäuse können 3-Achsen-, 3+2-Achsen- oder 5-Achsen-Fräswege verwendet werden, die aus dem 3D-Modell ausgewählt werden. Bei Flächen mit festem Winkel kommt die 3+2-Achsen-Positionsbearbeitung zum Einsatz, während bei sich kontinuierlich ändernden Oberflächen die simultane 5-Achsen-Bearbeitung genutzt wird, um die Werkzeugausrichtung beizubehalten. Bei der Programmierung wird zunächst auf Kollisionen zwischen Werkzeug und Spannvorrichtung geprüft. Hinterschneidungen und schwer zugängliche Bereiche erfordern unter Umständen mehrere Rüstvorgänge, Spezialwerkzeuge oder die Funkenerosion (EDM).
Montageflächen aus Titan für verschiedene Winkel
Bei Titanhalterungen und -gehäusen mit geneigten Befestigungsflächen und räumlich angeordneten Bohrungen können bei geeigneten Bauteilen mehrere Flächen in einer Aufspannung bearbeitet werden, wodurch die Auswirkungen einer Neuausrichtung auf die Beziehungen zwischen den Bohrungspositionen verringert werden. Die Behinderung durch die Spannvorrichtung und die Ausrichtung des Bauteils bestimmen, welche Flächen in einer Aufspannung bearbeitet werden können. Geben Sie in der Zeichnung gemeinsame Bezugspunkte für Bohrungsmuster und Befestigungsflächen an.
Titanschaufeln und Verzug dünnwandiger Bauteile
Die Mindestdicke der Laufradschaufeln beträgt 0,6 mm, bei einem maximalen Laufraddurchmesser von 800 mm. Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Titan führt zu einer Konzentration der Wärme an der Schneidkante. Dünnere Schaufeln neigen stärker zu Rattern und Verformungen. Die Schaufelgeometrie, die Werkzeugstrategie und die Aufspannung entscheiden darüber, ob diese Dicke gleichmäßig bearbeitet werden kann. Dünnwandige Teile werden anhand einer Mindestwandstärke von 0,5 mm bewertet, was eine Vorbehandlung des Rohlings, eine Spannungsarmglühung und optimierte Bearbeitungsparameter erfordert.
3D-Profilprüfung für Titanbauteile
Die Genauigkeit bei komplexen Oberflächenprofilen beträgt 0,02 mm und wird anhand des 3D-Modells mittels CMM-Messung, 3D-Scanning oder Profilprüfung überprüft. Legen Sie vor der Bestellung die Modellversion, die Bezugspunkte und den Messumfang fest, damit die Ergebnisse mit dem Modell übereinstimmen. Anforderungen an Prüfberichte von Drittanbietern können je nach Auftrag geprüft werden.
Technische Daten
| Produktname | Präzisionsteile aus Titan mit 5-Achsen-CNC-Bearbeitung nach Maß |
|---|---|
| Hersteller | XCM CNC |
| Standort der Fabrik | Shenzhen, Guangdong, China |
| Qualitätssystem | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Bearbeitungsverfahren | 5-Achsen-Bearbeitung mit CNC |
| Material | Titan |
| Material Klasse | TC4 (Ti-6Al-4V), TA2 (CP Ti); gemäß Zeichnung und Werkstoffzertifikat |
| Toleranz | Präzisionsmaße bei Metallteilen: +/-0,003 mm; IT5 oder IT6 für geeignete Merkmale gemäß Zeichnung und Fertigungsablauf; komplexes Oberflächenprofil 0,02 mm mit 3D-Modell und CMM-Plan |
| Oberflächenbehandlung | Entgraten und Kantenabrunden (0,1 mm); Strahlen 80#–220#; Polieren nach Spiegel-, Glanz- oder Matt-Standards gemäß den Angaben in der Zeichnung |
| Anwendung | Laufräder für die Luft- und Raumfahrt sowie Halterungen für Raumfahrtstrukturen (Anwendungen in der Luftfahrt und Raumfahrt, geprüft gemäß Zeichnungen und Anforderungen); medizinische Gelenk- und orthopädische Formteile (Implantatanwendungen, geprüft gemäß Zeichnungen und Anforderungen); Gehäuse für Schiffsinstrumente (Unterwasseranwendungen, geprüft gemäß Zeichnungen und Anforderungen); mehrwinklige Roboter-Endverbinder |
| Wesentliche Merkmale | Freier Zugang zur Werkzeugachse; Befestigungspunkte in verschiedenen Winkeln; Überprüfung der Verformungsgefahr bei Titan-Schneidkanten und dünnwandigen Bauteilen; CMM/3D-Prüfung komplexer Profile |
| Kritische QC-Anforderungen | Modellrevision, Bezugspunkte, Profil, Oberfläche und den Umfang der CMM/3D-Prüfung sind je nach Auftrag festzulegen; kritische Maße und die Prüfung des äußeren Erscheinungsbildes erfolgen wie vereinbart |
| MOQ | 1 Stück |
| Typische Vorlaufzeit | 10-15 Arbeitstage nach der Zeichnungsprüfung |
| Zeichnungsformate | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Anwendungen
Laufräder für die Luft- und Raumfahrt und Halterungen mit räumlich angeordneten Montageflächen
Laufräder und räumliche Befestigungshalterungen erfordern ein geringes Gewicht und hohe Festigkeit, weshalb die hohe spezifische Festigkeit und die Temperaturbeständigkeit von Titan wichtige Eigenschaften bei der Materialauswahl sind. Bei der fünfachsigen Bearbeitung wird die Werkzeugrichtung entlang der Schaufeloberflächen und der geneigten Befestigungsflächen angepasst, um Schaufeln, räumliche Bohrungen und mehrseitige Halterungen herzustellen. Für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt ist eine Bewertung anhand von Zeichnungen und Anforderungen erforderlich.
Medizinische Gelenk- und orthopädische Formteile
Komponenten für Gelenkimplantate und orthopädische, konturierte Verbindungselemente kombinieren gekrümmte Profile mit Verbindungsmerkmalen in verschiedenen Richtungen. Die Biokompatibilität von Titan ist ein Kriterium bei der Materialauswahl für medizinische Bauteile. Die fünfachsige Bearbeitung ermöglicht den Zugang der Werkzeuge zu diesen Profilen und Merkmalen aus verschiedenen Richtungen. Der Einsatz von Implantaten erfordert eine Bewertung anhand von Zeichnungen und Anforderungen.
Formangepasste Gehäuse für Schiffsinstrumente
Gehäuse für akustische Instrumente und maritime Sensoren werden in Meerwasser eingesetzt, weshalb die Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber Meerwasser ein entscheidender Faktor bei der Materialauswahl ist. Wenn gekrümmte Formen mit Befestigungsflächen mit mehreren Winkeln kombiniert werden, ermöglicht die 5-Achsen-Bearbeitung die Herstellung räumlicher Profile und Befestigungsmerkmale aus verschiedenen Richtungen. Für den Einsatz unter Wasser ist eine Bewertung anhand von Zeichnungen und Anforderungen erforderlich.
Mehrwinkel-Anschlüsse für Roboter-Endeffektoren
Bei Endeffektor-Anschlüssen und Mehrwinkel-Flanschen kommen in der Regel Titanlegierungen zum Einsatz, um das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Festigkeitsanforderungen zu erfüllen. Schräge Montageflächen, räumlich angeordnete Bohrungen und gekrümmte Übergänge erfordern eine modellbasierte Bewertung der Werkzeugansatzrichtungen. Herkömmliche flache Teile und einfache rotationssymmetrische Teile eignen sich besser für die 3-Achs-Bearbeitung oder das Drehen ohne unnötige 5-Achs-Komplexität.
Warum XCM CNC
Qualitätssysteme und unterstützende Fertigungsausrüstung
Wir arbeiten gemäß den Qualitätsmanagementsystemen ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 und GJB9001C und setzen Maschinen von DMG, Mazak, Matsuura und Brother ein, um Titan-Laufräder, Freiformteile und Mehrwinkelhalterungen herzustellen.
Koordination von 5-Achsen-Bauteilen und zugehörigen Arbeitsgängen
Das Leistungsspektrum der werkseigenen Bearbeitung reicht von kleinen Verbindungselementen bis hin zu großen Strukturteilen. Bei 5-Achs-Teilen aus Titan können Fräsen, Drehen, Bohren, Entgraten, Strahlen und Polieren im Rahmen ein und desselben Projekts aufeinander abgestimmt werden, wobei die Anforderungen an die Oberflächenbearbeitung und die Nachbearbeitung gemeinsam besprochen werden.
Für Genauigkeitsanforderungen konfigurierte Ausrüstung
Unser Maschinenpark umfasst vier Kategorien aus Festlandchina, Taiwan, Japan sowie Europa und den Vereinigten Staaten, wobei die Maschinen auf die Genauigkeitsanforderungen der jeweiligen Bauteile und Bearbeitungsschritte abgestimmt sind, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Qualität und Kosten zu gewährleisten. Klingenoberflächen, Befestigungsflächen und allgemeine Strukturflächen desselben Titanbauteils erfordern oft unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen. Eine entsprechende Anpassung der Maschinen trägt zu einer effektiveren Kostenkontrolle bei als der Einsatz hochpräziser Maschinen für jeden einzelnen Bearbeitungsschritt.
Materialzertifikate und Vertraulichkeit
Je nach Auftrag können Materialzertifikate zur Überprüfung der Titanlegierung bereitgestellt werden. Bei Projekten, bei denen Vertraulichkeit hinsichtlich sensibler Modelldaten – beispielsweise bei Laufrädern, medizinischen Formteilen und ähnlichen Projekten – erforderlich ist, kann eine Vertraulichkeitsvereinbarung unterzeichnet werden.
Aufzeichnungen zur Oberflächenprüfung und Freigabe von Mustern
Für Laufräder, dünne Schaufeln und komplexe Profile können CMM-Messungen, 3D-Scans oder Profilprüfungen vereinbart werden, wobei Modellrevisionen und Bezugspunkte festgelegt werden. Bei Bedarf können für Erstmuster FAI-Berichte bereitgestellt werden. Die Serienfertigung erfolgt nach Freigabe des Musters.
Häufig gestellte Fragen
Wann muss ein Titanbauteil mit einer 5-Achsen- statt einer 3-Achsen-Bearbeitung gefertigt werden?
Die 5-Achs-Bearbeitung eignet sich für geneigte Aufspannflächen, räumlich angeordnete Bohrungen, sich kontinuierlich ändernde Oberflächen und Schaufeln, da sie den Zugang des Werkzeugs aus mehreren Richtungen ermöglicht und den Rüstaufwand reduziert. Bei Flächen mit festem Winkel kann die 3+2-Bearbeitung zum Einsatz kommen. Einfache flache oder rotationssymmetrische Teile können mit 3-Achsen-Bearbeitung oder Drehen bearbeitet werden. Hinterschneidungen und schwer zugängliche Bereiche erfordern unter Umständen mehrere Rüstvorgänge, Spezialwerkzeuge oder Elektroerosion (EDM).
Was beeinflusst Dicke und Verzug dünner Titanschaufeln?
Die Mindestdicke der Laufradschaufeln beträgt 0,6 mm. Titan weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, und die Schaufeln haben eine geringe Steifigkeit. Werkzeugüberhang, Spannkraft und Zerspanungsvolumen können zu Rattern und Verformungen führen. Die Form der Schaufeln, die Bearbeitungsausrichtung und die Werkzeugstrategie entscheiden darüber, ob diese Dicke konsistent erreicht werden kann.
Wie wird ein komplexes Oberflächenprofil aus Titan geprüft?
Die Genauigkeit bei komplexen Oberflächenprofilen beträgt 0,02 mm und wird anhand des 3D-Modells mittels CMM-Messung, 3D-Scanning oder Profilprüfung überprüft. Geben Sie in der Bestellung die Modellversion, Bezugspunkte und den Messumfang an, damit die Ergebnisse mit dem Modell übereinstimmen. Prüfberichte von Drittanbietern hängen von den Anforderungen der Bestellung ab.
Sollte ich mich bei einem Titan-Laufrad für TC4 oder TA2 entscheiden?
Die Wahl hängt von den Belastungen, der Temperatur und den Medien ab. TC4 (Ti-6Al-4V) weist eine höhere Festigkeit auf und wird üblicherweise für anspruchsvolle tragende oder strukturelle Bauteile verwendet. TA2 ist handelsreines Titan mit geringerer Festigkeit, guter Formbarkeit und guter Korrosionsbeständigkeit. Wir bearbeiten das Material gemäß der Zeichnungsspezifikation und können je nach Auftrag Materialzertifikate bereitstellen. Ungefähre Normen gelten nicht als vollständig gleichwertig.
Welchen Wärmebehandlungszustand sollte ich für ein 5-Achsen-Titanbauteil angeben?
Die Wärmebehandlungsbedingungen richten sich nach der Zeichnung oder der Werkstoffnorm und beeinflussen die Härte, die Restspannung sowie die Zerspanungsbedingungen. Bei dünnen Klingen und Wänden, die einer Spannungsentlastung bedürfen, sind der Zeitpunkt der Behandlung sowie die Bedingungen für die Maßabnahme anzugeben. Diese bestimmen die Zeitpläne für die Schrupp- und Schlichtbearbeitung. Die Wärmebehandlungsberichte richten sich nach den Auftragsanforderungen.
Was muss ich für ein Angebot für eine 5-Achsen-Bearbeitung von Titan bereitstellen?
Bitte reichen Sie 2D-/3D-Zeichnungen oder -Modelle im Format STEP, IGES, STP oder DWG oder als bemaßtes PDF ein, zusammen mit der Werkstoffsorte und dem Lieferzustand, der Menge, den Toleranzen und dem Verwendungszweck. Das Angebot konzentriert sich auf die Zerspanbarkeit von Titan, die Oberflächen- und Dünnblattgeometrie, die Anzahl der Aufspannungen, das Profil, die Oberflächengüte und den Prüfumfang. Die Mindestbestellmenge beträgt 1 Stück; die Fertigung von Prototypen dauert in der Regel 3–7 Tage, die von Standardaufträgen 10–15 Tage, je nach Komplexität und Menge.
Können Titanbauteile für Luft- und Raumfahrtanwendungen bewertet werden?
Ja. Die Ausrichtung der Bauteile, Oberflächenprofile, Werkstoffe und Abnahmedokumente werden anhand der Zeichnungen und Anforderungen geprüft. Ihre Konstruktionsanforderungen legen fest, ob das Bauteil flugkritisch ist oder für den Einsatz in Raumfahrzeugen vorgesehen ist. Reichen Sie Modelle und die entsprechenden Qualitätsanforderungen ein.
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Senden Sie uns Ihre Zeichnungen. Unser Team wird die Datei prüfen und Ihnen ein Angebot für die Bearbeitung unterbreiten. MOQ: 1 Stück, mit wettbewerbsfähigen, günstigen Preisen.
