Componenti di precisione in titanio torniti CNC su misura
Panoramica
I manicotti, le flange e gli alberi di collegamento in titanio spesso combinano sedi dei cuscinetti, diametri di tenuta, fori e filettature in un unico componente rotante. Queste caratteristiche richiedono punti di riferimento di lavorazione comuni per garantire accoppiamenti di montaggio corretti. XCM CNC offre servizi di tornitura CNC di leghe di titanio per diametri degli alberi, spallamenti, scanalature di tenuta e filettature definiti dal disegno. Gli alberi slanciati e i manicotti sottili vengono progettati in base alla lunghezza, alla rigidità e alle modalità di supporto. L’elevata resistenza specifica e la resistenza alla corrosione del titanio lo rendono adatto a componenti rotanti che richiedono un peso ridotto o l’impiego in ambienti corrosivi. Gli ordini partono da 1 pezzo. È possibile fornire certificati di materiale in base all’ordine, con grado e condizioni definiti dai disegni e dai certificati.
Capacità chiave
- Materiali: Gradi di titanio quali TC4 (Ti-6Al-4V) e TA2 (CP Ti); grado e condizioni conformi al disegno e al certificato di conformità del materiale
- Tolleranza: +/-0,003 mm (+/-0,00012 pollici), accuratezza IT5 o IT6, adattamenti albero/foro +/-0,01 mm; disponibile h6/H7
- Finitura superficiale: Diametri esterni torniti Ra 0,8 µm; superfici interne alesate Ra 1,6 µm, nel rispetto dei requisiti delle caratteristiche geometriche
- GD&T: Coassialità di 0,012 mm per le caratteristiche albero/foro; eccentricità dell'albero di 0,012 mm con punto di riferimento e configurazione definiti
- Dimensione massima: Tornitura fino a un diametro di 1250 x 2000 mm; il diametro di 1250 mm si applica a una lunghezza del pezzo di 2000 mm
- Trattamento della superficie: Sbavatura e smussatura (0,1 mm); sabbiatura (80#-220#) o lucidatura come specificato nel disegno
- Filetto: Filettature interne a partire da M1,4 e filettature esterne a partire da M2,0; controllo della conformità alla norma di filettatura, della profondità e con calibri go/no-go o anelli di controllo secondo il disegno
- Limite di precisione: +/-0,003 mm sulle caratteristiche di precisione; rotondità 0,006 mm per alberi, perni e sedi dei cuscinetti; IT5 o IT6 sulle caratteristiche idonee, con il percorso di lavorazione definito dal disegno e dai requisiti
Riferimenti coassiali dell'albero e del foro in titanio
I fori, i diametri esterni e le sedi dei cuscinetti sui manicotti in titanio possono condividere un punto di riferimento funzionale per la tornitura e il controllo. La coassialità tra le caratteristiche dell’albero e del foro o i diametri esterni a gradini può raggiungere i 0,012 mm. Ciò dipende in parte dalla possibilità di realizzare fori e diametri esterni in un’unica configurazione, che a sua volta è influenzata dalla forma e dalla lunghezza di serraggio. Verificare congiuntamente la tolleranza del diametro dell’albero di accoppiamento, la rugosità e l’eccentricità circolare a partire da un punto di riferimento comune.
Alberi lunghi e manicotti sottili in titanio
Gli alberi sottili in titanio possono raggiungere un rapporto L/D di 15:1 e una lunghezza massima di tornitura di 2000 mm. La lunghezza, la rigidità e la rettilineità sono i parametri di riferimento per la valutazione dei supporti fissi, dei supporti mobili o della tornitura a più stadi. Lo spessore minimo delle pareti metalliche può arrivare a 0,5 mm. L’idoneità per i manicotti in titanio dipende dalle condizioni del materiale, dalla struttura e dal metodo di serraggio; sono necessari il pretrattamento dei pezzi grezzi, l’invecchiamento per distensione e parametri di lavorazione ottimizzati.
Scanalature tornite e filettature alle estremità degli alberi in titanio
Le scanalature tornite per anelli di ritegno, le scanalature per guarnizioni e caratteristiche simili hanno una larghezza minima di 0,5 mm, a seconda della profondità e della scelta dell’utensile. Le scanalature per O-ring hanno una larghezza minima di 1,0 mm con una tolleranza di profondità di 0,01 mm. Indicare sul disegno i requisiti relativi alla rugosità delle scanalature e alla presenza di bave. Le filettature interne possono partire da M1,4 e quelle esterne da M2,0. Le filettature funzionali vengono controllate con calibri go/no-go o anelli di controllo e possono essere accettate purché prive di filetti incrociati o danneggiati e di bave.
Finitura superficiale nella tornitura e nell'alesatura del titanio
La rugosità superficiale esterna e interna dello stesso manicotto in titanio presenta specifiche diverse: i diametri esterni torniti possono raggiungere un valore Ra di 0,8 µm, mentre i fori alesati un valore Ra di 1,6 µm. Specificare separatamente la rugosità per le sedi dei cuscinetti, i diametri di tenuta e le superfici di accoppiamento dei fori, tenendo conto delle tolleranze dimensionali e dei piani di riferimento. I requisiti critici relativi al valore Ra vengono verificati con un misuratore di rugosità superficiale.
Specifiche tecniche
| Nome del prodotto | Componenti di precisione in titanio torniti CNC su misura |
|---|---|
| Produttore | XCM CNC |
| Posizione della fabbrica | Shenzhen, Guangdong, Cina |
| Sistema di qualità | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Processo di lavorazione | Tornitura CNC |
| Materiale | Titanio |
| Grado del materiale | TC4 (Ti-6Al-4V), TA2 (CP Ti); norme e condizioni secondo il disegno e il certificato di conformità del materiale |
| Tolleranza | Tolleranze di precisione dei componenti metallici: +/-0,003 mm; IT5 o IT6 per le caratteristiche appropriate in base al disegno e al percorso di lavorazione; accoppiamenti albero/foro: +/-0,01 mm ove applicabile; disponibili h6/H7 |
| Ruvidità della superficie | Tornitura esterna Ra 0,8 um; alesatura interna Ra 1,6 um |
| Trattamento della superficie | Sbavatura e smussatura (0,1 mm); sabbiatura (80#-220#) o lucidatura come specificato nel disegno |
| Applicazione | Manicotti e flange per sensori marini; steli e sedi per valvole chimiche; viti mediche e steli per strumenti (applicazioni implantari valutate in base ai disegni e ai requisiti); boccole e perni per competizioni automobilistiche |
| Caratteristiche principali | Riferimenti coassiali per albero e foro; alberi lunghi con rapporto L/D fino a 15:1 e manicotti sottili; scanalature tornite, scanalature per O-ring e filettature funzionali; finiture distinte tra diametro esterno tornito e diametro interno forato |
| Requisiti critici del CQ | Riferimenti di albero/foro, quote, rugosità e campo di applicazione CMM/FAI definiti dall'ordine; controllo con calibro filettato; controllo delle quote critiche e dell'aspetto come concordato |
| MOQ | 1 pezzo |
| Tempi di consegna tipici | 10-15 giorni lavorativi dopo la revisione del disegno |
| Formati di disegno | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Applicazioni
Manicotti e flange per sensori marini
I manicotti dei sensori e le flange terminali sono esposti a lungo all’acqua di mare, rendendo la resistenza alla corrosione del titanio in ambiente marino un fattore fondamentale nella scelta del materiale. La tornitura allinea i fori interni dei manicotti, i diametri esterni, le facce terminali e le scanalature di tenuta su un unico asse di rotazione, contribuendo a controllare le relazioni tra i fori di posizionamento dei sensori e le superfici di tenuta. Le applicazioni sottomarine richiedono una valutazione in base ai disegni e ai requisiti.
Steli e sedi delle valvole per l'industria chimica
Per gli steli e le sedi delle valvole a contatto con fluidi corrosivi è possibile utilizzare il titanio, scegliendo il grado in base al fluido, alla temperatura e alla concentrazione. La rotondità e l’eccentricità dei diametri di accoppiamento dello stelo, nonché la coassialità tra le superfici di contatto della sede e i fori, influenzano il movimento della valvola e il contatto di tenuta. Per le superfici di contatto di tenuta si può prevedere una rugosità superficiale Ra pari a 0,8 µm, stabilendo contestualmente i metodi di verifica della planarità e di ispezione.
Viti mediche e steli per strumenti
Le viti ortopediche e i fusti degli strumenti sono spesso realizzati in titanio; la biocompatibilità è infatti uno dei criteri da considerare nella scelta dei materiali per i componenti medici. I gambi, le filettature e le estremità delle viti devono avere un asse comune. Le filettature possono essere controllate con calibri "go/no-go" o anellari per verificare che non presentino filettature incrociate o danneggiate né sbavature. Laddove i diametri dei manici degli strumenti richiedano la lucidatura, è necessario specificare gli standard estetici e di pulizia. Gli impiantati devono essere valutati in base ai disegni e ai requisiti.
Boccole da competizione e perni di collegamento
Le boccole delle sospensioni e i perni dei bracci, per i quali è richiesta una riduzione del peso, utilizzano comunemente leghe di titanio per la loro elevata resistenza specifica. I diametri interni ed esterni delle boccole e i perni di accoppiamento sono superfici rotanti. La tolleranza di rotondità è di 0,006 mm. Specificare separatamente sul disegno le dimensioni di accoppiamento, la rotondità e la rugosità in base alla funzione di assemblaggio.
Perché sceglierci
Attrezzature di tornitura e sistemi di qualità
I nostri sistemi di qualità comprendono ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 e GJB9001C, con macchinari dei marchi DMG, Mazak, Matsuura e Brother. Per i pezzi rotativi è possibile utilizzare il centro di tornitura-fresatura Mazak i-100S con secondo mandrino, adatto per manicotti in titanio con operazioni limitate di fresatura o foratura.
Dai piccoli manicotti ai grandi componenti di rivoluzione
La gamma di lavorazioni meccaniche in fabbrica spazia dai piccoli connettori alle grandi parti strutturali. È possibile realizzare pezzi torniti su disegno, che vanno dai manicotti di precisione agli alberi lunghi e alle flange di grande diametro. Le operazioni di post-lavorazione, quali sbavatura, sabbiatura o lucidatura, vengono definite di comune accordo.
Apparecchiature configurate per soddisfare i requisiti di precisione
Le nostre attrezzature provengono da quattro aree diverse: Cina continentale, Taiwan, Giappone, Europa e Stati Uniti. Le macchine vengono selezionate in base ai requisiti di precisione dei componenti e delle operazioni. Le sedi dei cuscinetti e i diametri delle guarnizioni sugli alberi in titanio presentano esigenze di precisione diverse rispetto alle spalle e alle facce d’estremità standard. A ciascuna viene assegnata l’attrezzatura adeguata per garantire un equilibrio tra qualità e costo.
Certificati dei materiali e post-elaborazione delle superfici di accoppiamento
È possibile fornire certificati dei materiali in base all'ordine per verificare la classe e le condizioni TC4 o TA2. Se le superfici di accoppiamento, quali le sedi dei cuscinetti o i diametri di tenuta, richiedono un trattamento di sabbiatura o lucidatura, definire l'ambito di intervento durante la revisione del processo, in modo che gli effetti dimensionali della post-lavorazione siano presi in considerazione prima della lavorazione.
Metodi di ispezione basati sulle caratteristiche
Per verificare la rotondità, la rugosità e le filettature degli alberi è possibile utilizzare, rispettivamente, misuratori di rotondità, misuratori di rugosità e calibri “go/no-go” o anelli di controllo per filettature. I rapporti CMM e FAI seguono l’ordine. La produzione in serie avviene previa approvazione dei campioni, fornendo la documentazione relativa alle dimensioni critiche di accoppiamento.
Domande frequenti
Come dovrei definire la coassialità tra un albero e un foro in titanio?
Utilizzare l’asse di montaggio effettivo, selezionando generalmente il diametro esterno della sede di un cuscinetto o il foro di posizionamento come punto di riferimento comune, quindi definire la coassialità e l’oscillazione radiale. La coassialità delle caratteristiche albero/foro o dei diametri esterni a gradini può raggiungere 0,012 mm, così come l’oscillazione radiale dell’albero. Per i componenti rotanti ad alta precisione, la coassialità o il runout sono indicatori più chiari rispetto alla sola concentricità. Il fatto che i fori e i diametri esterni siano o meno lavorati nello stesso piazzamento influisce sui risultati. Identificare i sistemi di riferimento e i metodi di ispezione durante la richiesta di informazioni.
E se un foro in titanio richiedesse una finitura più fine di Ra 1,6 µm?
La levigatura interna può ottenere una rugosità del foro Ra 0,8 µm ed è comune nei fori idraulici o di scorrimento. Le superfici interne barenate e alesate raggiungono Ra 1,6 µm; l’alesatura è spesso impiegata per fori di centraggio e per perni. L’idoneità della levigatura dipende da diametro e lunghezza del foro. Indicare diametro, profondità e requisiti superficiali sul disegno.
Qual è il grado di rettilineità che può mantenere un lungo albero in titanio?
La rettilineità può raggiungere 0,01 mm e la cilindricità 0,011 mm su una lunghezza di 1030 mm, con una lunghezza massima di tornitura di 2000 mm. I risultati effettivi dipendono dal materiale, dalla lunghezza e dalle condizioni di trattamento termico. Rapporti lunghezza/diametro elevati richiedono una valutazione separata della distorsione e delle vibrazioni. La capacità di lavorazione di alberi sottili si estende fino a un rapporto L/D di 15:1.
Quale tipo di titanio e quale condizione di fornitura sono più adatti per un albero o un manicotto tornito?
Gli alberi e i perni sottoposti a carichi elevati utilizzano generalmente il TC4 (Ti-6Al-4V). Il TA2 (CP Ti) può essere preso in considerazione per i manicotti in cui sono richieste resistenza alla corrosione e formabilità, con requisiti di resistenza inferiori. La scelta dipende dai carichi, dai fluidi e dalle norme di progettazione. Il trattamento termico o le condizioni di distensione seguono i disegni o le norme relative ai materiali. Specificare le condizioni per l’accettazione dimensionale, poiché la rettilineità e la rotondità di alberi slanciati e manicotti sottili possono variare a seconda delle condizioni. I certificati dei materiali possono essere forniti in base all’ordine.
I pezzi torniti in titanio possono raggiungere una precisione di IT5 o IT6?
Sì. Le classi di tolleranza IT5/IT6 sono adatte a elementi che richiedono un’elevata precisione, come i diametri degli alberi e dei fori. La tornitura CNC, basata sui disegni e sui requisiti e accompagnata dalle necessarie operazioni secondarie, come la rettifica, consente di raggiungere la precisione desiderata. È possibile specificare accoppiamenti con alberi h6/h7 e fori H7/H8, con il percorso determinato dal disegno del pezzo.
Cosa devo inviare per ricevere un preventivo per la tornitura del titanio?
I disegni 2D quotati sono fondamentali. Un modello 3D in formato STEP, IGES o STP può integrarli. Il modello da solo non definisce tolleranze, accoppiamenti, standard di filettatura o rugosità, che devono essere forniti separatamente. Indicare il tipo di materiale e le condizioni di fornitura, la quantità e l’uso previsto. Il preventivo si concentra sulla difficoltà di lavorazione del titanio, sugli accoppiamenti albero/foro, sul rapporto lunghezza/diametro, sul supporto, sulla rugosità e sull’ambito della documentazione. Il quantitativo minimo ordinabile (MOQ) è di 1 pezzo; i prototipi richiedono solitamente 3-7 giorni, mentre gli ordini standard 10-15 giorni, a seconda della complessità e della quantità. Se necessario, è possibile firmare un accordo di riservatezza (NDA).
Potete fornirmi un preventivo per una vite per impianto in titanio sulla base di un disegno?
Sì, è possibile effettuare una valutazione basata su disegni. Durante la revisione è possibile stabilire il diametro del gambo della vite, la dimensione della filettatura, l’ispezione con calibri go/no-go o anelli di controllo, i certificati dei materiali e i documenti di accettazione. Le superfici filettate possono essere accettate se conformi ai requisiti relativi all’assenza di filetti incrociati o danneggiati e di bave. L’idoneità dell’impianto richiede una valutazione articolo per articolo in base ai requisiti del vostro componente. Includere i requisiti relativi ai documenti di qualità pertinenti.
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Inviateci i vostri disegni. Il nostro team esaminerà il file e risponderà con un preventivo di lavorazione. MOQ: 1 pezzo, con prezzo competitivo a basso costo.
