Peças de precisão em titânio torneadas em CNC sob medida
Visão geral
Mangas, flanges e eixos de conexão de titânio frequentemente combinam assentos de rolamentos, diâmetros de vedação, furos e roscas em uma única peça rotativa. Essas características exigem pontos de referência de usinagem comuns para garantir ajustes de montagem adequados. A XCM CNC oferece torneamento CNC de ligas de titânio para diâmetros de eixo, ressaltos, ranhuras de vedação e roscas definidos pelo desenho. Eixos delgados e mangas finas são projetados de acordo com o comprimento, a rigidez e os métodos de suporte. A alta resistência específica e a resistência à corrosão do titânio são ideais para peças rotativas que exigem baixo peso ou operação em ambientes corrosivos. Os pedidos podem ser feitos a partir de 1 peça. Certificados de material podem ser fornecidos de acordo com o pedido, com o tipo e a condição definidos pelos desenhos e certificados.
Principais capacidades
- Materiais: Tipos de titânio, como TC4 (Ti-6Al-4V) e TA2 (CP Ti); tipo e condição conforme o desenho e o certificado de material
- Tolerância: +/-0,003 mm (+/-0,00012 pol.), precisão IT5 ou IT6, ajustes de eixo/furo de +/-0,01 mm; h6/H7 disponível
- Acabamento da superfície: Diâmetros externos torneados com Ra de 0,8 µm; superfícies internas mandriladas com Ra de 1,6 µm, sujeitas aos requisitos das características
- GD&T: Coaxialidade de 0,012 mm para características de eixo/furo; desvio do eixo de 0,012 mm com referência e configuração definidas
- Tamanho máximo: Torneamento com diâmetro de até 1.250 x 2.000 mm; o diâmetro de 1.250 mm se aplica a peças com comprimento de 2.000 mm
- Tratamento de superfície: Remoção de rebarbas e chanfragem (0,1 mm); jateamento (80#-220#) ou polimento, conforme especificado no desenho
- Tópico: Roscas internas a partir de M1,4 e roscas externas a partir de M2,0; inspeção da norma da rosca, profundidade e calibres “go/no-go” ou anéis de calibração, conforme o desenho
- Limite de precisão: +/-0,003 mm em características de precisão; circularidade de 0,006 mm para eixos, pinos e assentos de rolamentos; IT5 ou IT6 em características adequadas, com o fluxo do processo definido pelo desenho e pelos requisitos
Referências coaxiais do eixo e do furo de titânio
Os furos, os diâmetros externos e os assentos dos rolamentos nas mangas de titânio podem compartilhar um ponto de referência funcional para torneamento e inspeção. A coaxialidade entre as características do eixo/furo ou diâmetros externos escalonados pode chegar a 0,012 mm. Isso depende, em parte, da possibilidade de os furos e diâmetros externos serem usinados em uma única configuração, o que é influenciado pela forma e pelo comprimento de fixação. Verifique a tolerância do diâmetro do eixo de acoplamento, a rugosidade e o desvio circular em conjunto a partir de um ponto de referência comum.
Eixos longos e mangas finas de titânio
Eixos finos de titânio podem atingir uma relação L/D de 15:1 e um comprimento máximo de torneamento de 2.000 mm. O comprimento, a rigidez e a retidão orientam a avaliação dos apoios fixos, dos apoios móveis ou do torneamento em etapas. A espessura mínima da parede metálica pode chegar a 0,5 mm. A adequação para mangas de titânio depende das condições do material, da estrutura e do método de fixação, sendo necessários o pré-tratamento da peça em bruto, o envelhecimento para alívio de tensões e parâmetros de usinagem otimizados.
Ranhuras torneadas em titânio e roscas nas extremidades dos eixos
As ranhuras torneadas para anéis de retenção, ranhuras para vedação e características semelhantes têm largura mínima de 0,5 mm, dependendo da profundidade e da escolha da ferramenta. As ranhuras para O-ring têm largura mínima de 1,0 mm, com tolerância de profundidade de 0,01 mm. Especifique no desenho os requisitos relativos à rugosidade da ranhura e à ausência de rebarbas. As roscas internas podem começar em M1,4 e as roscas externas em M2,0. As roscas funcionais são verificadas com calibres “go/no-go” ou anéis de rosca e podem ser aceitas desde que atendam aos requisitos de ausência de roscas cruzadas ou danificadas e de rebarbas.
Acabamento superficial em torneamento e mandrilamento de titânio
A rugosidade das superfícies externa e interna da mesma luva de titânio apresenta especificações diferentes: os diâmetros externos torneados podem atingir Ra 0,8 µm e os furos, Ra 1,6 µm. Especifique a rugosidade separadamente para os assentos dos rolamentos, os diâmetros de vedação e as superfícies de contato do furo, levando em consideração as tolerâncias dimensionais e os planos de referência em conjunto. Os requisitos críticos de Ra são verificados com um medidor de rugosidade de superfície.
Especificações técnicas
| Nome do produto | Peças de precisão em titânio torneadas em CNC sob medida |
|---|---|
| Fabricante | XCM CNC |
| Localização da fábrica | Shenzhen, Guangdong, China |
| Sistema de qualidade | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Processo de usinagem | Torneamento CNC |
| Material | Titânio |
| Grau do material | TC4 (Ti-6Al-4V), TA2 (CP Ti); normas e condições conforme desenho e certificado de material |
| Tolerância | Tolerâncias de precisão em metal: +/-0,003 mm; IT5 ou IT6 para características adequadas de acordo com o desenho e o roteiro de processo; ajustes entre eixo e furo de +/-0,01 mm, quando aplicável; h6/H7 disponíveis |
| Rugosidade da superfície | Diâmetro externo torneado com Ra de 0,8 µm; diâmetro interno mandrilado com Ra de 1,6 µm |
| Tratamento de superfície | Remoção de rebarbas e chanfragem (0,1 mm); jateamento (80#-220#) ou polimento, conforme especificado no desenho |
| Aplicação | Mangas e flanges para sensores marítimos; hastes e sedes de válvulas para produtos químicos; parafusos médicos e hastes de instrumentos (aplicações em implantes avaliadas de acordo com os desenhos e requisitos); buchas e pinos para competições |
| Principais recursos | Referências coaxiais do eixo e do furo; eixos longos com relação L/D de até 15:1 e mangas finas; ranhuras torneadas, ranhuras para O-ring e roscas funcionais; acabamentos distintos no diâmetro externo torneado e no diâmetro interno perfurado |
| Requisitos críticos de CQ | Referências do eixo/furo, dimensões, rugosidade e escopo CMM/FAI definidos na encomenda; inspeção com calibrador de rosca; dimensões críticas e inspeção de aparência, conforme acordado |
| MOQ | 1 unidade |
| Prazo de entrega típico | 10 a 15 dias úteis após a revisão do desenho |
| Formatos de desenho | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Aplicações
Mangas e flanges para sensores marítimos
As mangas dos sensores e os flanges terminais ficam expostos à água do mar por longos períodos, o que torna a resistência do titânio à corrosão pela água do mar um fator primordial na seleção do material. O torneamento alinha os furos das mangas, os diâmetros externos, as faces terminais e as ranhuras de vedação em um único eixo de rotação, ajudando a controlar as relações entre os furos de posicionamento dos sensores e as superfícies de vedação. As aplicações submarinas exigem uma avaliação com base nos desenhos e nos requisitos.
Hastes e assentos de válvulas para aplicações químicas
As hastes e as sedes das válvulas que entram em contato com meios corrosivos podem ser fabricadas em titânio, com o grau selecionado de acordo com o meio, a temperatura e a concentração. A circularidade e o desvio circular dos diâmetros de acoplamento das hastes, bem como a coaxialidade entre as faces de contato das sedes e os furos, afetam o movimento da válvula e o contato de vedação. Para as faces de contato de vedação, pode-se considerar uma rugosidade de superfície de Ra 0,8 µm, com os métodos de planicidade e inspeção estabelecidos em conjunto.
Parafusos médicos e hastes de instrumentos
Parafusos ortopédicos e hastes de instrumentos costumam ser fabricados em titânio, sendo a biocompatibilidade um dos fatores a serem considerados na seleção de materiais para peças médicas. As hastes, roscas e extremidades dos parafusos devem estar alinhadas em um eixo comum. As roscas podem ser verificadas com calibres “go/no-go” ou anulares, de acordo com os requisitos que exigem a ausência de roscas cruzadas, danificadas ou com rebarbas. Nos casos em que o diâmetro das hastes dos instrumentos exigir polimento, especifique os padrões de aparência e limpeza. As aplicações em implantes devem ser avaliadas com base nos desenhos e nos requisitos.
Buchas e pinos de articulação para corrida
As buchas de suspensão e os pinos de articulação que exigem redução de peso geralmente utilizam ligas de titânio devido à sua alta resistência específica. Os diâmetros interno e externo das buchas e os munhões de encaixe dos pinos são superfícies rotacionais. A tolerância de circularidade é de 0,006 mm. Especifique separadamente no desenho as dimensões de encaixe, a circularidade e a rugosidade, de acordo com a função da montagem.
Por que nos escolher
Equipamentos de torneamento e sistemas de qualidade
Nossos sistemas de qualidade incluem ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 e GJB9001C, com equipamentos das marcas DMG, Mazak, Matsuura e Brother. Para peças rotativas, é possível utilizar o centro de torneamento e fresagem Mazak i-100S com um segundo eixo, adequado para mangas de titânio com operações limitadas de fresagem ou perfuração.
De pequenas mangas a grandes peças rotativas
A gama de usinagem da fábrica abrange desde pequenos conectores até grandes peças estruturais. Peças rotativas, que vão desde mangas de precisão até eixos longos e flanges de grande diâmetro, podem ser usinadas de acordo com os desenhos. O escopo do pós-processamento, como rebarbação, jateamento ou polimento, é definido em conjunto.
Equipamentos configurados para atender aos requisitos de precisão
Nosso equipamento abrange quatro categorias: China continental, Taiwan, Japão, Europa e Estados Unidos. As máquinas são selecionadas de acordo com os requisitos de precisão das peças e das operações. Os assentos de rolamentos e os diâmetros de vedação em eixos de titânio apresentam necessidades de precisão diferentes das dos ressaltos e faces finais em geral. Cada um recebe o equipamento adequado para equilibrar qualidade e custo.
Certificados de materiais e pós-processamento de superfícies de contato
Podem ser fornecidos certificados de material, conforme o pedido, para comprovar a classe e a condição TC4 ou TA2. Caso superfícies de contato, como assentos de rolamentos ou diâmetros de vedação, precisem de jateamento ou polimento, defina o escopo durante a revisão do processo, de modo que os efeitos dimensionais do pós-processamento sejam considerados antes da usinagem.
Métodos de inspeção baseados em características
Para avaliar a circularidade, a rugosidade e as roscas em eixos, podem ser utilizados, respectivamente, medidores de circularidade, medidores de rugosidade e calibres “passa/não passa” ou anéis de rosca. Os relatórios CMM e FAI seguem essa ordem. A produção em lote ocorre após a aprovação da amostra, com o fornecimento de registros para as dimensões críticas de acoplamento.
Perguntas frequentes
Como devo definir a coaxialidade entre um eixo e um furo de titânio?
Utilize o eixo de montagem real, geralmente selecionando o diâmetro externo do assento de um rolamento ou o furo de posicionamento como referência comum; em seguida, defina a coaxialidade e o batimento circular. A coaxialidade entre os elementos do eixo e do furo ou entre diâmetros externos escalonados pode chegar a 0,012 mm, assim como o batimento circular do eixo. Para peças rotativas de alta precisão, a coaxialidade ou o batimento circular são indicadores mais precisos do que apenas a concentricidade. O fato de os furos e os diâmetros externos compartilharem uma mesma configuração afeta os resultados. Identifique os pontos de referência e os métodos de inspeção durante a consulta.
E se um furo de titânio precisar de um acabamento mais fino do que Ra 1,6 µm?
O brunimento pode atingir rugosidade do furo Ra 0,8 µm e é comum em furos hidráulicos ou de deslizamento. Superfícies internas mandriladas e alargadas apresentam Ra 1,6 µm; o alargamento é comum em furos de posicionamento e para pinos. A adequação do brunimento depende do diâmetro e comprimento do furo. Indique diâmetro, profundidade e requisitos superficiais no desenho.
Até que ponto uma haste longa de titânio consegue manter a retidão?
A retidão pode atingir 0,01 mm e a cilindricidade 0,011 mm ao longo de um comprimento de 1.030 mm, com comprimento máximo de torneamento de 2.000 mm. Os resultados reais dependem do material, do comprimento e das condições de tratamento térmico. Relações comprimento/diâmetro elevadas exigem avaliação separada de distorção e vibração. A capacidade de usinagem de eixos delgados se estende até uma relação L/D de 15:1.
Qual tipo de titânio e qual condição de fornecimento são adequados para um eixo ou luva torneados?
Eixos e pinos sujeitos a cargas mais elevadas geralmente utilizam TC4 (Ti-6Al-4V). O TA2 (CP Ti) pode ser considerado para mangas que exigem resistência à corrosão e formabilidade, com requisitos de resistência mais baixos. As cargas, os meios de trabalho e as normas de projeto determinam a escolha. O tratamento térmico ou a condição de alívio de tensões segue os desenhos ou as normas de materiais. Especifique a condição para aceitação dimensional, pois a retidão e a circularidade de eixos delgados e mangas finas podem variar de acordo com a condição. Certificados de materiais podem ser fornecidos de acordo com o pedido.
As peças torneadas de titânio podem atingir a precisão IT5 ou IT6?
Sim. O IT5/IT6 é adequado para características que exigem alta precisão, como diâmetros de eixo e furos. O torneamento CNC, baseado em desenhos e requisitos, juntamente com as operações secundárias necessárias, como a retificação, permite atingir a precisão desejada. Os ajustes podem ser especificados como eixos h6/h7 e furos H7/H8, com o percurso determinado pelo desenho da peça.
O que devo enviar para obter um orçamento de torneamento de titânio?
Desenhos 2D com cotas são fundamentais. Um modelo 3D nos formatos STEP, IGES ou STP pode complementá-los. Um modelo por si só não define tolerâncias, ajustes, normas de rosca ou rugosidade, que devem ser fornecidas separadamente. Inclua o tipo de material e a condição de fornecimento, a quantidade e a finalidade de uso. A cotação se concentra na dificuldade de usinagem do titânio, nos ajustes entre eixo e furo, na relação comprimento/diâmetro, no suporte, na rugosidade e no escopo do relatório. A quantidade mínima de pedido (MOQ) é de 1 peça; os protótipos geralmente levam de 3 a 7 dias e os pedidos padrão, de 10 a 15 dias, dependendo da complexidade e da quantidade. Um acordo de confidencialidade (NDA) pode ser assinado quando necessário.
Você poderia me passar um orçamento para um parafuso de implante de titânio com base em um desenho?
Sim, é possível realizar uma avaliação com base em desenhos. O diâmetro da haste do parafuso, o tamanho da rosca, a inspeção com calibres “go/no-go” ou anéis, os certificados de material e os documentos de aceitação podem ser determinados durante a análise. As superfícies das roscas podem ser aceitas desde que atendam aos requisitos de ausência de roscas cruzadas ou danificadas e de rebarbas. A adequação do implante requer uma avaliação item por item em relação aos requisitos da sua peça. Inclua os requisitos relevantes dos documentos de qualidade.
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