CNC-Präzisionsdrehteile aus Titan nach Maß
Übersicht
Titanhülsen, Flansche und Verbindungswellen vereinen häufig Lagersitze, Dichtungsdurchmesser, Bohrungen und Gewinde in einem einzigen Drehteil. Diese Merkmale erfordern gemeinsame Bearbeitungsbezugspunkte, um passende Passungen bei der Montage zu gewährleisten. XCM CNC bietet CNC-Drehbearbeitung von Titanlegierungen für in Zeichnungen definierte Wellendurchmesser, Schultern, Dichtungsnuten und Gewinde. Schlanke Wellen und dünne Hülsen werden unter Berücksichtigung von Länge, Steifigkeit und Abstützungsarten ausgelegt. Die hohe spezifische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titan eignen sich für rotierende Bauteile, die ein geringes Gewicht erfordern oder in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden. Bestellungen sind bereits ab 1 Stück möglich. Werkstoffzertifikate können je nach Auftrag bereitgestellt werden, wobei Güteklasse und Zustand durch Zeichnungen und Zertifikate definiert sind.
Kernkompetenzen
- Materialien: Titanwerkstoffe wie TC4 (Ti-6Al-4V) und TA2 (CP Ti); Werkstoffsorte und Zustandsangaben gemäß Zeichnung und Werkstoffzertifikat
- Verträglichkeit: +/-0,003 mm (+/-0,00012 Zoll), Genauigkeit IT5 oder IT6, +/-0,01 mm Wellen-/Bohrungspassungen; h6/H7 verfügbar
- Oberflächenbehandlung: Gedrehte Außendurchmesser Ra 0,8 µm; gebohrte Innenflächen Ra 1,6 µm, vorbehaltlich der Anforderungen an die Formmerkmale
- GD&T: Koaxialität 0,012 mm für Wellen-/Bohrungsmerkmale; Wellenschlag 0,012 mm bei definierter Bezugsebene und Einrichtung
- Maximale Größe: Drehen bis zu einem Durchmesser von 1250 × 2000 mm; der Durchmesser von 1250 mm gilt bei einer Werkstücklänge von 2000 mm
- Oberflächenbehandlung: Entgraten und Kantenbrechen (0,1 mm); Strahlen (80#–220#) oder Polieren gemäß den Angaben in der Zeichnung
- Thema: Innengewinde ab M1,4 und Außengewinde ab M2,0; Prüfung gemäß Zeichnung hinsichtlich Gewindenorm, Gewindetiefe sowie mit Go/No-Go-Lehren oder Ringlehren
- Präzisionsgrenze: +/-0,003 mm bei Präzisionsmerkmalen; Rundheit 0,006 mm bei Wellen, Stiften und Lagersitzen; IT5 oder IT6 bei geeigneten Merkmalen, wobei der Fertigungsablauf durch Zeichnung und Anforderungen festgelegt wird
Koaxiale Bezugspunkte für Titanwelle und Bohrung
Bohrungen, Außendurchmesser und Lagersitze an Titanhülsen können einen gemeinsamen Bezugspunkt für die Drehbearbeitung und Prüfung bilden. Die Koaxialität zwischen Wellen-/Bohrungsmerkmalen oder abgestuften Außendurchmessern kann bis zu 0,012 mm betragen. Dies hängt zum Teil davon ab, ob Bohrungen und Außendurchmesser in einer Aufspannung fertiggestellt werden können, was wiederum von der Form und der Spannlänge beeinflusst wird. Überprüfen Sie die Toleranz, Rauheit und Rundlaufabweichung des Gegenwellendurchmessers gemeinsam anhand eines gemeinsamen Bezugspunkts.
Lange Titanwellen und dünne Hülsen
Schlanke Titanwellen können ein L/D-Verhältnis von 15:1 und eine maximale Drehlänge von 2000 mm erreichen. Länge, Steifigkeit und Geradheit sind maßgebend für die Bewertung von Feststöcken, Mitlaufstöcken oder mehrstufigem Drehen. Die minimale Metallwandstärke kann 0,5 mm betragen. Die Eignung für Titanhülsen hängt vom Materialzustand, der Struktur und der Spannmethode ab, wobei eine Vorbehandlung der Rohlinge, eine Spannungsarmglühung und optimierte Bearbeitungsparameter erforderlich sind.
Gedrehte Nuten und Gewinde an den Wellenenden aus Titan
Gedrehte Sicherungsringnuten, Dichtungsnuten und ähnliche Merkmale weisen je nach Tiefe und Werkzeugauswahl eine Mindestbreite von 0,5 mm auf. O-Ring-Nuten beginnen bei einer Breite von 1,0 mm mit einer Tiefentoleranz von 0,01 mm. Geben Sie die Anforderungen an die Rauheit der Nuten und die Gratfreiheit in der Zeichnung an. Innengewinde sind ab M1,4 und Außengewinde ab M2,0 möglich. Bei Funktionsgewinden werden Go/No-Go- oder Gewinderinglehren verwendet; sie gelten als akzeptiert, sofern sie frei von gekreuzten oder beschädigten Gewindegängen und Graten sind.
Oberflächengüte beim Drehen und Ausdrehen von Titan
Die Oberflächenrauheit an der Außen- und Innenseite derselben Titanhülse unterliegt unterschiedlichen Vorgaben: Gedrehte Außendurchmesser können einen Ra-Wert von 0,8 µm erreichen, gebohrte Löcher einen Ra-Wert von 1,6 µm. Die Rauheit ist für Lagersitze, Dichtungsdurchmesser und Passflächen der Bohrungen separat anzugeben, wobei Maßtoleranzen und Bezugspunkte gemeinsam zu berücksichtigen sind. Kritische Ra-Anforderungen werden mit einem Oberflächenrauheitsmessgerät überprüft.
Technische Daten
| Produktname | CNC-Präzisionsdrehteile aus Titan nach Maß |
|---|---|
| Hersteller | XCM CNC |
| Standort der Fabrik | Shenzhen, Guangdong, China |
| Qualitätssystem | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Bearbeitungsverfahren | CNC-Drehen |
| Material | Titan |
| Material Klasse | TC4 (Ti-6Al-4V), TA2 (CP Ti); Norm und Bedingungen gemäß Zeichnung und Werkstoffzertifikat |
| Toleranz | Präzisionsmaße bei Metallteilen: +/-0,003 mm; IT5 oder IT6 für geeignete Maße gemäß Zeichnung und Fertigungsablauf; Passungen von Welle und Bohrung: +/-0,01 mm, sofern zutreffend; h6/H7 verfügbar |
| Oberflächenrauhigkeit | Drehung Außen-Ø Ra 0,8 µm; Bohrung Innen-Ø Ra 1,6 µm |
| Oberflächenbehandlung | Entgraten und Kantenbrechen (0,1 mm); Strahlen (80#–220#) oder Polieren gemäß den Angaben in der Zeichnung |
| Anwendung | Sensormanschetten und Flansche für den Schiffsbau; Ventilspindeln und -sitze für die chemische Industrie; medizinische Schrauben und Instrumentenschaft (Anwendungen im Implantatbereich werden anhand von Zeichnungen und Anforderungen geprüft); Buchsen und Stifte für den Rennsport |
| Wesentliche Merkmale | Koaxiale Wellen- und Bohrungsbezugspunkte; lange Wellen mit einem L/D-Verhältnis von bis zu 15:1 und dünne Hülsen; gedrehte Nuten, O-Ring-Nuten und Funktionsgewinde; deutlich unterscheidbare Oberflächen bei gedrehtem Außendurchmesser und gebohrtem Innendurchmesser |
| Kritische QC-Anforderungen | Auftragsbezogen festgelegte Bezugspunkte, Maße, Oberflächenrauheit und Prüfumfang gemäß CMM/FAI; Prüfung mit Gewindelehre; Prüfung der kritischen Maße und des äußeren Erscheinungsbildes gemäß Vereinbarung |
| MOQ | 1 Stück |
| Typische Vorlaufzeit | 10-15 Arbeitstage nach der Zeichnungsprüfung |
| Zeichnungsformate | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Anwendungen
Sensorhülsen und Flansche für den Schiffsbau
Sensormuffen und Endflansche sind über einen längeren Zeitraum dem Meerwasser ausgesetzt, weshalb die Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber Meerwasser ein entscheidender Faktor bei der Materialauswahl ist. Durch das Drehen werden die Bohrungen, Außendurchmesser, Stirnflächen und Dichtnuten der Muffen auf eine Drehachse ausgerichtet, wodurch die Beziehungen zwischen den Positionierungsbohrungen des Sensors und den Dichtflächen besser kontrolliert werden können. Bei Unterwasseranwendungen ist eine Bewertung anhand der Zeichnungen und Anforderungen erforderlich.
Ventilspindeln und -sitze für die chemische Industrie
Für Ventilspindeln und Ventilsitze, die mit korrosiven Medien in Kontakt kommen, kann Titan verwendet werden, wobei die Güteklasse entsprechend dem Medium, der Temperatur und der Konzentration ausgewählt wird. Die Rundheit und der Rundlauf der Passdurchmesser der Ventilspindeln sowie die Koaxialität zwischen den Kontaktflächen der Ventilsitze und den Bohrungen beeinflussen die Ventilbewegung und den Dichtungskontakt. Für die Rauheit der Dichtungskontaktflächen kann ein Wert von Ra 0,8 µm zugrunde gelegt werden, wobei die Ebenheit und die Prüfverfahren entsprechend festgelegt werden.
Medizinische Schrauben und Instrumentenschäfte
Bei orthopädischen Schrauben und Instrumentenschaften kommt häufig Titan zum Einsatz, wobei die Biokompatibilität ein wichtiger Faktor bei der Materialauswahl für medizinische Bauteile ist. Schraubenschäfte, Gewinde und Enden müssen auf einer gemeinsamen Achse liegen. Gewinde können mit Go/No-Go- oder Ringlehren auf die Einhaltung der Anforderungen hinsichtlich der Freiheit von gekreuzten oder beschädigten Gewinden und Graten überprüft werden. Wenn Instrumentenschaftdurchmesser poliert werden müssen, sind Anforderungen an das Erscheinungsbild und die Sauberkeit festzulegen. Bei Implantatanwendungen ist eine Bewertung anhand von Zeichnungen und Anforderungen erforderlich.
Buchsen und Verbindungsbolzen für den Rennsport
Für Aufhängungsbuchsen und Verbindungsbolzen, bei denen eine Gewichtsreduzierung erforderlich ist, werden üblicherweise Titanlegierungen aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit verwendet. Die Innen- und Außendurchmesser der Buchsen sowie die Passzapfen der Bolzen sind Drehflächen. Die Rundheit muss innerhalb einer Toleranz von 0,006 mm liegen. Geben Sie die Passmaße, die Rundheit und die Oberflächenrauheit entsprechend der Montagefunktion separat in der Zeichnung an.
Warum XCM CNC
Drehmaschinen und Qualitätssicherungssysteme
Unsere Qualitätsmanagementsysteme umfassen ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 und GJB9001C, wobei wir Maschinen von DMG, Mazak, Matsuura und Brother einsetzen. Für rotationssymmetrische Teile kann das Dreh-Fräszentrum Mazak i-100S mit einer zweiten Spindel eingesetzt werden, das sich für Titanhülsen mit begrenzten Fräs- oder Bohrfunktionen eignet.
Von kleinen Hülsen bis zu großen rotationssymmetrischen Bauteilen
Das Spektrum der maschinellen Bearbeitung in unserer Fertigung reicht von kleinen Verbindungselementen bis hin zu großen Strukturteilen. Rotationsteile, von Präzisionshülsen über lange Wellen bis hin zu Flanschen mit großem Durchmesser, können nach Zeichnung gedreht werden. Der Umfang der Nachbearbeitung, wie Entgraten, Strahlen oder Polieren, wird gemeinsam festgelegt.
Für Genauigkeitsanforderungen konfigurierte Ausrüstung
Unser Maschinenpark umfasst vier Kategorien aus Festlandchina, Taiwan, Japan sowie Europa und den Vereinigten Staaten. Die Maschinen werden auf die Genauigkeitsanforderungen der jeweiligen Teile und Bearbeitungsvorgänge abgestimmt. Die Genauigkeitsanforderungen an Lagersitze und Dichtungsdurchmesser an Titanwellen unterscheiden sich von denen an allgemeine Schultern und Stirnflächen. Für jeden Fall wird die geeignete Ausrüstung eingesetzt, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Qualität und Kosten zu gewährleisten.
Werkstoffzertifikate und Nachbearbeitung der Passflächen
Je nach Auftrag können Werkstoffzertifikate zur Bestätigung der Güteklasse TC4 oder TA2 sowie des Zustands vorgelegt werden. Wenn Passflächen wie Lagersitze oder Dichtungsdurchmesser gestrahlt oder poliert werden müssen, legen Sie den Umfang während der Prozessprüfung fest, damit die maßlichen Auswirkungen der Nachbearbeitung bereits vor der Bearbeitung berücksichtigt werden können.
Merkmalsbasierte Prüfverfahren
Zur Prüfung der Rundheit, Rauheit und Gewinde an Wellen können Rundheitsmessgeräte, Rauheitsmessgeräte bzw. Pass- und Nicht-Pass-Lehren oder Gewinderinglehren verwendet werden. Die Berichte CMM und FAI folgen der Reihenfolge. Die Serienfertigung erfolgt nach der Freigabe der Muster, wobei Aufzeichnungen zu kritischen Passmaßen bereitgestellt werden.
Häufig gestellte Fragen
Wie soll ich die Koaxialität bei einer Titanwelle und einer Titanbohrung definieren?
Verwenden Sie die tatsächliche Montageachse und wählen Sie in der Regel den Außendurchmesser eines Lagersitzes oder eine Passbohrung als gemeinsames Bezugssystem aus; definieren Sie anschließend die Koaxialität und den Rundlauf. Die Koaxialität von Welle/Bohrung oder abgestuften Außendurchmessern kann bis zu 0,012 mm betragen, ebenso wie der Rundlauf der Welle. Bei hochpräzisen rotierenden Bauteilen sind Koaxialität oder Rundlauf genauer als die Konzentrizität allein. Ob Bohrungen und Außendurchmesser in derselben Aufspannung bearbeitet werden, beeinflusst die Ergebnisse. Legen Sie Bezugspunkte und Prüfverfahren bereits bei der Anfrage fest.
Was ist, wenn eine Titanbohrung eine feinere Oberflächenbeschaffenheit als Ra 1,6 µm erfordert?
Durch Honen lässt sich eine Bohrungsrauheit von Ra 0,8 µm erzielen; das Verfahren wird häufig für Hydraulik- oder Gleitbohrungen eingesetzt. Ausgedrehte und geriebene Innenflächen erreichen Ra 1,6 µm; Reiben wird häufig für Positionier- und Stiftbohrungen verwendet. Die Eignung des Honens hängt von Bohrungsdurchmesser und -länge ab. Geben Sie Durchmesser, Tiefe und Oberflächenanforderungen in der Zeichnung an.
Welche Geradheit kann eine lange Titanwelle erreichen?
Die Geradheit kann 0,01 mm und die Zylindrizität 0,011 mm über eine Länge von 1030 mm erreichen, bei einer maximalen Drehlänge von 2000 mm. Die tatsächlichen Ergebnisse hängen vom Werkstoff, der Länge und den Wärmebehandlungsbedingungen ab. Bei hohen Längen-Durchmesser-Verhältnissen ist eine separate Bewertung von Verformung und Rattern erforderlich. Die Bearbeitungsfähigkeit für schlanke Wellen reicht bis zu einem L/D-Verhältnis von 15:1.
Welche Titanlegierung und welcher Lieferzustand eignen sich für eine gedrehte Welle oder Hülse?
Für Wellen und Stifte, die höheren Belastungen ausgesetzt sind, wird in der Regel TC4 (Ti-6Al-4V) verwendet. TA2 (CP Ti) kommt für Hülsen in Frage, bei denen Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit im Vordergrund stehen und geringere Festigkeitsanforderungen bestehen. Die Wahl hängt von den Belastungen, den Medien und den Konstruktionsnormen ab. Die Wärmebehandlung oder der Spannungsarmheitszustand richten sich nach den Zeichnungen oder Werkstoffnormen. Der Zustand ist für die Maßabnahme anzugeben, da sich die Geradheit und Rundheit schlanker Wellen und dünner Hülsen je nach Zustand ändern können. Werkstoffzertifikate können auf Bestellung bereitgestellt werden.
Können gedrehte Titanbauteile die Genauigkeitsklassen IT5 oder IT6 erreichen?
Ja. IT5/IT6 eignet sich für hochpräzise Merkmale wie Wellen- und Bohrungsdurchmesser. Durch das zeichnungs- und anforderungsgerechte Drehen mit CNC in Verbindung mit den erforderlichen Nachbearbeitungsschritten wie dem Schleifen wird die angestrebte Genauigkeit erreicht. Als Passungen können h6/h7-Wellen und H7/H8-Bohrungen festgelegt werden, wobei der Bearbeitungsweg durch die Teilezeichnung bestimmt wird.
Was muss ich für ein Angebot zur Titan-Drehbearbeitung einsenden?
Bemaßte 2D-Zeichnungen sind von größter Bedeutung. Ein 3D-Modell im Format STEP, IGES oder STP kann diese ergänzen. Ein Modell allein legt keine Toleranzen, Passungen, Gewindenormen oder Rauheitswerte fest; diese müssen separat angegeben werden. Geben Sie die Werkstoffsorte und den Lieferzustand, die Menge sowie den Verwendungszweck an. Das Angebot konzentriert sich auf die Bearbeitungsschwierigkeiten von Titan, Passungen von Welle und Bohrung, das Verhältnis von Länge zu Durchmesser, die Abstützung, die Oberflächenrauheit und den Umfang der Dokumentation. 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. Bei Bedarf kann eine Vertraulichkeitsvereinbarung unterzeichnet werden.
Können Sie mir ein Angebot für eine Implantatschraube aus Titan anhand einer Zeichnung unterbreiten?
Ja, eine Bewertung anhand von Zeichnungen ist möglich. Der Durchmesser des Schraubenschafts, die Gewindegröße, die Go/No-Go- oder Ringlehrenprüfung sowie Materialzertifikate und Abnahmedokumente können im Rahmen der Prüfung ermittelt werden. Gewindeoberflächen können gemäß den Anforderungen hinsichtlich der Freiheit von gekreuzten oder beschädigten Gewindegängen und Graten abgenommen werden. Die Eignung als Implantat erfordert eine Einzelprüfung jedes Artikels anhand Ihrer Teileanforderungen. Berücksichtigen Sie dabei die relevanten Anforderungen aus den Qualitätsdokumenten.
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