Piezas de precisión de titanio torneadas CNC a medida
Resumen general
Los manguitos, bridas y ejes de conexión de titanio suelen combinar asientos de rodamientos, diámetros de sellado, orificios y roscas en una sola pieza giratoria. Estas características requieren puntos de referencia de mecanizado comunes para garantizar ajustes de montaje adecuados. XCM CNC ofrece torneado CNC de aleaciones de titanio para diámetros de eje, rebordes, ranuras de sellado y roscas definidos en los planos. Los ejes delgados y los manguitos finos se diseñan en función de la longitud, la rigidez y los métodos de soporte. La elevada resistencia específica y la resistencia a la corrosión del titanio lo hacen idóneo para piezas giratorias que requieren un peso reducido o que deben funcionar en entornos corrosivos. Los pedidos se aceptan a partir de una sola pieza. Se pueden suministrar certificados de material según el pedido, con el grado y el estado definidos en los planos y certificados.
Capacidades clave
- Materiales: Calidades de titanio como TC4 (Ti-6Al-4V) y TA2 (CP Ti); calidad y estado según el plano y el certificado de material
- Tolerancia: +/-0,003 mm (+/-0,00012 pulgadas), precisión IT5 o IT6, ajuste eje/taladro +/-0,01 mm; disponible h6/H7
- Acabado superficial: Diámetros exteriores torneados con Ra de 0,8 µm; superficies internas taladradas con Ra de 1,6 µm, según los requisitos de las características.
- GD&T: Coaxialidad de 0,012 mm para las características de eje/albero; excentricidad del eje de 0,012 mm con punto de referencia y configuración definidos
- Tamaño máximo: Torneado hasta un diámetro de 1250 x 2000 mm; el diámetro de 1250 mm se aplica a una longitud de pieza de 2000 mm.
- Tratamiento de la superficie: Desbarbado y redondeo de cantos (0,1 mm); granallado (80#-220#) o pulido según se especifique en el plano
- Hilo: Roscas internas a partir de M1,4 y roscas externas a partir de M2,0; inspección de la norma de rosca, la profundidad y los calibres «go/no-go» o los anillos de calibración según el plano.
- Límite de precisión: +/-0,003 mm en elementos de precisión; redondez de 0,006 mm para ejes, pasadores y asientos de rodamientos; IT5 o IT6 en los elementos adecuados, con la ruta de proceso establecida según el plano y los requisitos
Referencias coaxiales de ejes y agujeros en titanio
Los orificios, los diámetros exteriores y los asientos de rodamientos de los manguitos de titanio pueden compartir un punto de referencia funcional para el torneado y la inspección. La coaxialidad entre los elementos del eje y el orificio, o entre los diámetros exteriores escalonados, puede alcanzar los 0,012 mm. Esto depende, en parte, de si los orificios y los diámetros exteriores pueden completarse en una sola configuración, lo cual viene determinado por la forma y la longitud de sujeción. Verifique conjuntamente la tolerancia del diámetro del eje de acoplamiento, la rugosidad y la excentricidad circular a partir de un punto de referencia común.
Ejes largos y manguitos delgados de titanio
Los ejes delgados de titanio pueden alcanzar una relación L/D de 15:1 y una longitud máxima de torneado de 2000 mm. La longitud, la rigidez y la rectitud son factores clave a la hora de evaluar los soportes fijos, los soportes seguidores o el torneado por etapas. El espesor mínimo de la pared metálica puede llegar a los 0,5 mm. La idoneidad para los manguitos de titanio depende del estado del material, la estructura y el método de sujeción, siendo necesarios el pretratamiento de la pieza en bruto, el envejecimiento para aliviar tensiones y unos parámetros de mecanizado optimizados.
Ranuras torneadas y roscas en los extremos de los ejes de titanio
Las ranuras torneadas para anillos de retención, juntas de estanqueidad y elementos similares tienen una anchura mínima de 0,5 mm, en función de la profundidad y la elección de la herramienta. Las ranuras para juntas tóricas tienen una anchura mínima de 1,0 mm, con una tolerancia de profundidad de 0,01 mm. Especifique en el plano los requisitos relativos a la rugosidad de la ranura y a la ausencia de rebabas. Las roscas internas pueden comenzar a partir de M1,4 y las roscas externas a partir de M2,0. Las roscas funcionales se comprueban con calibres de paso «go/no-go» o anillos de rosca, y se aceptarán siempre que cumplan los requisitos de ausencia de roscas cruzadas o dañadas y de rebabas.
Acabado superficial en el torneado y mandrinado del titanio
La rugosidad de las superficies exterior e interior de un mismo manguito de titanio tiene especificaciones diferentes: los diámetros exteriores torneados pueden alcanzar un valor Ra de 0,8 µm y los orificios perforados, un valor Ra de 1,6 µm. Especifique la rugosidad por separado para los asientos de los cojinetes, los diámetros de sellado y las superficies de contacto del orificio, teniendo en cuenta conjuntamente las tolerancias dimensionales y los puntos de referencia. Los requisitos críticos de Ra se verifican con un medidor de rugosidad superficial.
Especificaciones técnicas
| Nombre del producto | Piezas de precisión de titanio torneadas CNC a medida |
|---|---|
| Fabricante | XCM CNC |
| Ubicación de la fábrica | Shenzhen, Guangdong, China |
| Sistema de calidad | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Proceso de mecanizado | Torneado CNC |
| Material | Titanio |
| Calidad del material | TC4 (Ti-6Al-4V), TA2 (Ti de aleación); normas y condiciones según plano y certificado de material |
| Tolerancia | Tolerancias de precisión en metal: +/-0,003 mm; IT5 o IT6 para las características adecuadas según el plano y la ruta de proceso; ajustes de eje/agujero de +/-0,01 mm cuando proceda; disponibles en h6/H7 |
| Rugosidad superficial | Diámetro exterior torneado con Ra de 0,8 um; diámetro interior mandrinado con Ra de 1,6 um |
| Tratamiento de superficies | Desbarbado y redondeo de cantos (0,1 mm); granallado (80#-220#) o pulido según se especifique en el plano |
| Aplicación | Manguitos y bridas para sensores marinos; vástagos y asientos de válvulas para productos químicos; tornillos médicos y ejes de instrumentos (aplicaciones de implantes evaluadas según planos y requisitos); casquillos y pasadores para competición |
| Características principales | Referencias coaxiales del eje y del agujero; ejes largos con una relación L/D de hasta 15:1 y manguitos delgados; ranuras torneadas, ranuras para juntas tóricas y roscas funcionales; acabados diferenciados entre el diámetro exterior torneado y el diámetro interior taladrado |
| Requisitos críticos de control de calidad | Referencias del eje y del orificio, dimensiones, rugosidad y alcance de CMM/FAI definidos en el pedido; inspección con calibre de roscas; inspección de las dimensiones críticas y del aspecto según lo acordado |
| MOQ | 1 unidad |
| Plazo de entrega | 10-15 días laborables tras la revisión del dibujo |
| Formatos de dibujo | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Aplicaciones
Manguitos y bridas para sensores marinos
Los manguitos de los sensores y las bridas de los extremos han estado expuestos al agua de mar durante un tiempo prolongado, por lo que la resistencia del titanio a la corrosión por el agua de mar es un factor fundamental a la hora de seleccionar el material. El torneado alinea los orificios interiores de los manguitos, los diámetros exteriores, las caras finales y las ranuras de sellado con un único eje de rotación, lo que ayuda a controlar las relaciones entre los orificios de fijación de los sensores y las superficies de sellado. Las aplicaciones submarinas requieren una evaluación basada en los planos y los requisitos.
Vástagos y asientos de válvulas para la industria química
Los vástagos y los asientos de válvula que entran en contacto con medios corrosivos pueden fabricarse en titanio, seleccionando el grado adecuado en función del medio, la temperatura y la concentración. La redondez y la excentricidad circular de los diámetros de acoplamiento de los vástagos, así como la coaxialidad entre las superficies de contacto de los asientos y los orificios, afectan al movimiento de la válvula y al contacto de estanqueidad. Para las superficies de contacto de estanqueidad se puede considerar una rugosidad de superficie de Ra 0,8 µm, estableciéndose conjuntamente la planitud y los métodos de inspección.
Tornillos médicos y vástagos de instrumentos
Los tornillos ortopédicos y los vástagos de los instrumentos suelen fabricarse en titanio, siendo la biocompatibilidad uno de los factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar el material para las piezas médicas. Los vástagos, las roscas y los extremos de los tornillos deben tener un eje común. Las roscas pueden comprobarse con calibres «go/no-go» o anulares para verificar que cumplen los requisitos de ausencia de roscas cruzadas o dañadas y de rebabas. Cuando sea necesario pulir los diámetros de los vástagos de los instrumentos, se deben especificar las normas de aspecto y limpieza. Los usos de los implantes requieren una evaluación basada en los planos y los requisitos.
Casquillos y pasadores de articulación para competición
En los casquillos de suspensión y los pasadores de articulación en los que es necesario reducir el peso, se suelen utilizar aleaciones de titanio por su elevada resistencia específica. Los diámetros interior y exterior de los casquillos y los muñones de acoplamiento de los pasadores son superficies de rotación. La tolerancia de redondez es de 0,006 mm. Especifique por separado en el plano las dimensiones de acoplamiento, la redondez y la rugosidad, de acuerdo con la función del conjunto.
Por qué elegirnos
Equipos de torneado y sistemas de calidad
Nuestros sistemas de calidad incluyen las normas ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 y GJB9001C, y contamos con maquinaria de DMG, Mazak, Matsuura y Brother. Para las piezas rotativas se puede utilizar el centro de torneado y fresado Mazak i-100S con un segundo husillo, adecuado para manguitos de titanio con operaciones limitadas de fresado o taladrado.
Desde manguitos pequeños hasta piezas giratorias de gran tamaño
La gama de mecanizados en fábrica abarca desde pequeños conectores hasta grandes piezas estructurales. Las piezas rotativas, que van desde manguitos de precisión hasta ejes largos y bridas de gran diámetro, pueden tornearse según los planos. El alcance de los procesos posteriores, como el desbarbado, el granallado o el pulido, se define de forma conjunta.
Equipos configurados para cumplir los requisitos de precisión
Nuestros equipos abarcan cuatro niveles: China continental, Taiwán, Japón, Europa y Estados Unidos. Las máquinas se adaptan a los requisitos de precisión de las piezas y las operaciones. Los asientos de los rodamientos y los diámetros de sellado en los ejes de titanio tienen necesidades de precisión diferentes a las de los rebordes y las caras frontales generales. Cada uno de ellos cuenta con el equipo adecuado para lograr un equilibrio entre calidad y coste.
Certificados de materiales y posprocesamiento de superficies de acoplamiento
Se pueden proporcionar certificados de materiales según el pedido para verificar la calidad y el estado de los grados TC4 o TA2. Si las superficies de contacto, como los asientos de los cojinetes o los diámetros de sellado, requieren un tratamiento de granallado o pulido, se debe definir el alcance durante la revisión del proceso, de modo que se tengan en cuenta los efectos dimensionales del posprocesamiento antes del mecanizado.
Métodos de inspección basados en características
Para comprobar la circularidad, la rugosidad y las roscas de los ejes se pueden utilizar, respectivamente, medidores de circularidad, medidores de rugosidad y calibres de paso o anillos de rosca. Los informes CMM y FAI siguen este orden. La producción en serie se inicia tras la aprobación de las muestras, y se proporcionan registros de las dimensiones críticas de acoplamiento.
Preguntas frecuentes
¿Cómo debo definir la coaxialidad de un eje y un agujero de titanio?
Utilice el eje de montaje real, seleccionando generalmente el diámetro exterior del asiento de un rodamiento o el orificio de posicionamiento como referencia común, y a continuación defina la coaxialidad y la oscilación circular. La coaxialidad de las características de eje/orificio o de los diámetros exteriores escalonados puede alcanzar los 0,012 mm, al igual que la oscilación circular del eje. En el caso de piezas giratorias de alta precisión, la coaxialidad o la oscilación son indicadores más claros que la concentricidad por sí sola. El hecho de que los orificios y los diámetros exteriores compartan una misma configuración influye en los resultados. Identifique los puntos de referencia y los métodos de inspección durante la consulta.
¿Qué pasaría si un orificio de titanio necesitara un acabado más fino que Ra 1,6 µm?
El bruñido permite alcanzar una rugosidad superficial de Ra 0,8 µm y se utiliza habitualmente para orificios hidráulicos o de deslizamiento. Las superficies internas mandrinadas y escariadas presentan una rugosidad de Ra 1,6 µm, y el escariado se emplea a menudo para orificios de posicionamiento y de pasador. La idoneidad del bruñido depende del diámetro y la longitud del orificio. Identifique los requisitos de diámetro, profundidad y superficie en el plano.
¿Qué grado de rectitud puede mantener un eje largo de titanio?
La rectitud puede alcanzar los 0,01 mm y la cilindricidad los 0,011 mm en una longitud de 1030 mm, con una longitud máxima de torneado de 2000 mm. Los resultados reales dependen del material, la longitud y las condiciones del tratamiento térmico. Las relaciones longitud-diámetro elevadas requieren una evaluación independiente de la distorsión y la vibración. La capacidad para ejes delgados se extiende hasta una relación L/D de 15:1.
¿Qué grado de titanio y qué estado de suministro son los más adecuados para un eje o un manguito torneado?
Los ejes y pasadores sometidos a cargas más elevadas suelen fabricarse con TC4 (Ti-6Al-4V). El TA2 (CP Ti) puede considerarse para manguitos en los que se priorice la resistencia a la corrosión y la conformabilidad, con requisitos de resistencia menores. Las cargas, los medios y las normas de diseño determinan la elección. El tratamiento térmico o el estado de alivio de tensiones se ajusta a los planos o a las normas de materiales. Especifique el estado para la aceptación dimensional, ya que la rectitud y la circularidad de los ejes delgados y los manguitos finos pueden variar en función del estado. Se pueden suministrar certificados de materiales según el pedido.
¿Pueden las piezas torneadas de titanio alcanzar una precisión de IT5 o IT6?
Sí. Las clases de tolerancia IT5/IT6 son adecuadas para elementos que requieren una alta precisión, como los diámetros de eje y de agujero. El torneado CNC, basado en planos y requisitos, junto con las operaciones secundarias necesarias, como el rectificado, permite alcanzar la precisión deseada. Los ajustes pueden especificarse como ejes h6/h7 y orificios H7/H8, y la trayectoria viene determinada por el plano de la pieza.
¿Qué datos debo enviar para solicitar un presupuesto de torneado de titanio?
Los planos en 2D con cotas son lo más importante. Un modelo en 3D en formato STEP, IGES o STP puede servir de complemento. Un modelo por sí solo no establece tolerancias, ajustes, normas de roscado ni rugosidad, datos que deben facilitarse por separado. Incluye el tipo de material y las condiciones de suministro, la cantidad y el uso previsto. El presupuesto se centra en la dificultad de corte del titanio, los ajustes entre eje y agujero, la relación longitud-diámetro, el soporte, la rugosidad y el alcance del informe. La cantidad mínima de pedido (MOQ) es de 1 pieza; los prototipos suelen tardar entre 3 y 7 días y los pedidos estándar, entre 10 y 15 días, dependiendo de la complejidad y la cantidad. Se puede firmar un acuerdo de confidencialidad (NDA) cuando sea necesario.
¿Podrías darme un presupuesto para un tornillo de implante de titanio a partir de un plano?
Sí, es posible realizar una evaluación basada en planos. Durante la revisión se pueden determinar el diámetro del vástago del tornillo, el tamaño de la rosca, la inspección con calibres de paso o anulares, así como los certificados de material y los documentos de aceptación. Las superficies roscadas pueden aceptarse si cumplen los requisitos de ausencia de roscas cruzadas o dañadas y de rebabas. La idoneidad del implante requiere una evaluación pieza por pieza en función de los requisitos de su pieza. Incluya los requisitos pertinentes de los documentos de calidad.
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