Präzisionsschmieden von Titan

Wstitanium ist ein hoch angesehener Lieferant von Titanschmiedeprodukten, hauptsächlich für die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizintechnik, von gewalzten Ringen, Quadraten, Rechtecken und Zylindern bis hin zu gesenkgeschmiedeten Titanteilen. Wir investieren in moderne Ausrüstung wie Walzwerke, Schmiedemaschinen, Wärmebehandlungsöfen usw.

Hersteller präzisionsgeschmiedeter Titanprodukte

Schmieden erzeugt vorhersehbare und gleichmäßige Korngrößen und Fließeigenschaften, die sich in überlegenen metallurgischen Eigenschaften und mechanischer Qualität niederschlagen und so die Richtungsfestigkeit des Endprodukts verbessern. Schmieden beseitigt außerdem innere Hohlräume und Lufteinschlüsse in Titanteilen, gewährleistet eine vorhersehbare strukturelle Integrität, vereinfacht Wärmebehandlung und Bearbeitung und gewährleistet optimale Leistung unter Lastbedingungen. So können die hochfesten Eigenschaften von Schmiedeteilen die Querschnittsdicke und das Gesamtgewicht reduzieren, ohne die endgültige Integrität zu beeinträchtigen. Benötigen Sie komplexere Titanteile? Wir stellen uns gerne der Herausforderung. Wstitanium ist als Schmiedeteilhersteller mit technisch geschultem Vertriebspersonal (viele davon mit Maschinenbauabschluss oder Werkstatterfahrung) die Lösung und kann Sie vor Ort mit Informationen zum Schmieden versorgen.

Was ist Titanschmieden?

Titanschmieden ist ein Herstellungsverfahren, bei dem massive Titanrohlinge durch äußere Krafteinwirkung plastisch verformt werden, um bestimmte Formen, Größen und Eigenschaften zu erhalten. Durch das Schmieden werden die Titankörner verfeinert, die Struktur dichter und gleichmäßiger und Festigkeit und Zähigkeit deutlich verbessert. Beispielsweise erreicht die gängige Titanlegierung TC4 nach dem Schmieden eine Zugfestigkeit von über 900 MPa und hält hohen Stoßbelastungen stand. Titan selbst bildet in den meisten Medien eine stabile und dichte Oxidschicht, die durch das Schmieden noch verstärkt wird. Nach dem Schmieden ist Titan lange korrosionsbeständig und bietet deutliche Vorteile im Schiffsbau, der chemischen Industrie und anderen Bereichen.

Vorteile des Schmiedens von Titan

Durch den Schmiedeprozess werden die inneren Körner des Titans verfeinert und dichter angeordnet, wodurch seine Festigkeit deutlich verbessert wird. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit von TC4 über 900 MPa erreichen und großen äußeren Kräften standhalten, ohne anfällig für Verformungen oder Beschädigungen zu sein.

In gewichtskritischen Anwendungen, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt und im Automobilbau, kann das Schmieden von Titan das Gewicht deutlich reduzieren, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen. Die Leichtbaueigenschaften von Titan ermöglichen die Konstruktion effizienterer Strukturen und verbessern so Kraftstoffeffizienz und Leistung.

Wie bereits erwähnt, halten geschmiedete Titankomponenten rauen, korrosiven Umgebungen stand, wodurch der Bedarf an Schutzbeschichtungen und Wartung reduziert wird. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll in Branchen wie der Öl- und Gasindustrie, wo Geräte häufig korrosiven Substanzen ausgesetzt sind.

Titanschmieden bietet mehr Gestaltungsfreiheit als andere Fertigungsverfahren. Die Fähigkeit, komplexe Formen und Geometrien zu erzeugen, ermöglicht es Ingenieuren, Designs hinsichtlich Leistung und Funktionalität zu optimieren. Diese Flexibilität ist in einer Branche, in der Innovation und Individualisierung entscheidend sind, von entscheidender Bedeutung.

Titan gilt oft als teures Material, doch die langfristigen Kostenvorteile des Titanschmiedens sind nicht zu vernachlässigen. Die Haltbarkeit und Langlebigkeit geschmiedeter Titankomponenten können die Wartungs- und Austauschkosten im Laufe der Zeit senken.

Geschmiedetes Titan verbessert nicht nur die Festigkeit, sondern behält auch eine gute Zähigkeit. Das bedeutet, dass es Energie absorbieren und ableiten kann und bei Stößen oder Vibrationen nicht so leicht bricht, aber bis zu einem gewissen Grad größeren dynamischen Belastungen standhält.

Wstitanium-Schmiedefähigkeit für Titan

Das hochqualifizierte Schmiedeteam von Wstitanium versteht die Komplexität der Titanlegierungsverarbeitung und bietet hochwertige Fertigung von Klein- bis Großserien. Wstitanium ist Ihr zuverlässiger Partner für Titanschmiedearbeiten. Die 4,000-Tonnen-Presse ermöglicht die individuelle Fertigung von Titanteilen in verschiedenen Formen und Größen, wie Naben, Rohlingen, Flanschen, Wellen, Ringen, Scheiben, Stufenwellen, Kurbelwellen usw. Zu den Schmiedeleistungen gehören Freiformschmieden, Gesenkschmieden, Walzringe, Radialschmieden, Warmschmieden, Kaltschmieden usw.

Freies Schmieden

Freischmieden bezeichnet ein Schmiedeverfahren, bei dem der Titanblock zwischen dem oberen und unteren Amboss mittels Stoßkraft oder Druck verformt wird, um die gewünschte Form und Größe zu erhalten. Während des Freischmiedeprozesses ist die Verformung des Titanblocks nicht eingeschränkt.

Gesenkschmieden

Gesenkschmieden ist ein Herstellungsverfahren, bei dem ein Titanblock in einen Schmiedegesenkhohlraum mit einer bestimmten Form eingelegt und dort durch Druck plastisch verformt wird, um ein Teil mit der gleichen Form wie der Gesenkhohlraum zu erhalten. Der Gesenkhohlraum bestimmt die Form des Schmiedestücks.

Rollring

Walzen stellen Titanringe in verschiedenen Durchmessern und Gewichten her. Ein rundes Titanteil wird gestanzt, um die Ringkomponente zu bilden, auf Rekristallisationstemperatur erhitzt, dann auf eine Umlenkrolle gelegt und in Richtung einer Antriebsrolle bewegt, um den Ring auf den gewünschten Durchmesser auszudehnen.

Radialschmieden

Beim Radialschmieden sind die Hammerköpfe der Schmiedevorrichtung kreisförmig angeordnet. Während des Schmiedevorgangs schlagen mehrere Hammerköpfe gleichzeitig und mit hoher Frequenz auf den Rohling. Es ist ein gängiges Verfahren zur Herstellung von Titanstäben, Titanrohren und Titanwellen.

Warmumformung

Unter Warmschmieden von Titan versteht man das Erhitzen und anschließende Schmieden von Titan oder Titanlegierungen. Dadurch wird die Kornstruktur des Titans verfeinert. Nach dem Erhitzen nimmt die Plastizität von Titan deutlich zu. Die Warmschmiedetemperaturen verschiedener Titanlegierungen variieren, üblicherweise zwischen 800 und 1100 °C.

Kaltes Schmieden

Kaltschmieden bezeichnet das Schmieden von Titan oder Titanlegierungen bei Raumtemperatur. Kaltgeschmiedete Titanteile zeichnen sich durch höhere Präzision, Oberflächenqualität, Festigkeit und Härte aus und ermöglichen eine präzisere Kontrolle von Größe und Form. Kaltschmieden erfordert höheren Druck, was hohe Anforderungen an die Schmiedeanlagen stellt.

Wärmebehandlung

Geschmiedete Titanteile müssen in der Regel wärmebehandelt werden, um Spannungen abzubauen und die metallografische Struktur sowie die Leistung zu optimieren. Anschließend werden die Titanteile bedarfsgerecht bearbeitet, beispielsweise durch Drehen, Fräsen, Bohren usw., um die erforderliche Maßgenauigkeit zu erreichen.

Stressbeseitigung

Während des Schmiedeprozesses entstehen in den Titanteilen Eigenspannungen. Dies liegt daran, dass sich bei der plastischen Verformung von Titan durch äußeren Druck die innere Gitterstruktur verdreht und verzerrt, und der Verformungsgrad in verschiedenen Bereichen uneinheitlich ist, was zur Spannungsbildung führt. Werden diese Eigenspannungen nicht beseitigt, verformen sich die Teile bei der späteren Verarbeitung oder Verwendung und bilden Risse. Durch geeignete Wärmebehandlungsverfahren, wie z. B. Spannungsarmglühen, können die Atome im Inneren der Teile neu angeordnet, diese Eigenspannungen effektiv beseitigt und die Dimensionsstabilität und Zuverlässigkeit der Teile verbessert werden.

Verbessern Sie die Organisationsstruktur

Die Struktur von Titanteilen kann nach dem Schmieden ungleichmäßig sein. Obwohl der Schmiedeprozess die Körner verfeinern kann, entsprechen Größe und Form der Körner manchmal nicht den idealen Anforderungen, oder es können Schmiedefehler wie eine gebänderte Struktur auftreten. Eine Wärmebehandlung kann hier Abhilfe schaffen. Beispielsweise können durch Rekristallisationsglühen die verformten Körner neu gebildet und gewachsen werden, wodurch eine gleichmäßigere und feinere Kornstruktur entsteht, die die mechanischen Eigenschaften der Teile verbessert. Eine geeignete Wärmebehandlung kann zudem eine gleichmäßigere Verteilung der Legierungselemente in der Matrix bewirken, wodurch eine günstigere Phasenstruktur entsteht und Festigkeit, Zähigkeit, Härte und weitere Eigenschaften der Teile weiter optimiert werden.

Anpassen mechanischer Eigenschaften

Je nach den spezifischen Einsatzanforderungen der Teile müssen deren mechanische Eigenschaften durch Wärmebehandlung angepasst werden. Beispielsweise erfordern manche Titanteile eine höhere Festigkeit und Härte. Durch eine kombinierte Wärmebehandlung aus Lösungsglühen und Alterung können die Legierungselemente vollständig in der Titanmatrix gelöst werden. Anschließend kann während des Alterungsprozesses die Härtungsphase ausgeschieden werden, wodurch Festigkeit und Härte der Teile deutlich verbessert werden. Umgekehrt kann eine geeignete Glühbehandlung die Härte des Materials verringern, die Plastizität verbessern und die Bruchgefahr bei Stößen oder komplexen Verformungen verringern.

Geschmiedete Titansorten

Verschiedene Qualitäten von Schmiedeeisen Titan Materialien weisen aufgrund unterschiedlicher Spurenelementverhältnisse unterschiedliche Leistungsmerkmale auf und eignen sich für verschiedene Anwendungsbereiche. In der Praxis ist es notwendig, geeignete Titansorten entsprechend den spezifischen Einsatzanforderungen wie mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, thermischen Eigenschaften und Biokompatibilität umfassend zu prüfen und auszuwählen. Gleichzeitig hat auch der Schmiedeprozess einen wichtigen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Materials. Daher ist es notwendig, für die verschiedenen Sorten geeignete Schmiedeprozessparameter zu entwickeln, um die hervorragende Leistungsfähigkeit von Titanwerkstoffen voll auszuschöpfen und den Anforderungen verschiedener technischer und industrieller Anwendungen gerecht zu werden.

Beliebte Produkte aus geschmiedetem Titan

Titanstange

Titanplatte

Titanflansch

Titanrohr

Titanschaft

Titanring

Wstitanium betrachtet Umweltschutz seit jeher als wichtige Verantwortung der Unternehmensentwicklung und fördert aktiv das Konzept der grünen Produktion. Im Produktionsprozess kommen fortschrittliche Energiespar- und Emissionsminderungstechnologien zum Einsatz. Heizöfen, Schmiedemaschinen, Walzwerke und andere Anlagen werden umgebaut, um Energie zu sparen und den Energieverbrauch zu senken. Gleichzeitig wurde ein umfassendes Abwasser- und Abgasbehandlungssystem eingerichtet, um die im Produktionsprozess entstehenden Schadstoffe effektiv zu behandeln und die Einhaltung der Emissionsstandards zu gewährleisten. Durch die kontinuierliche Optimierung von Produktionsprozessen und -anlagen sowie die Steigerung der Produktionseffizienz werden die Auswirkungen auf die Umwelt minimiert.