Qualitätsprüfung von Titanteilen und -produkten
Die Qualität von Titanteilen steht in direktem Zusammenhang mit Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit. Daher ist es sehr wichtig, ein umfassendes, wissenschaftliches und genaues Qualitätsprüfsystem für Titanteile einzurichten.
- Toleranz: +/- 0.005mm
- XRF & CMM & Ra & SEM
- ISO 9001: 2016 zertifiziert
- Geschulte Qualitätsprüfer
- Vollständiger Qualitätsprüfbericht
Wstitanium-Werkstatt
Unsere leistungsstarken Einrichtungen
Qualitätsprüfsystem für Titanteile und Titanprodukte
Wstitanium hat sich stets höchstem Qualitätsanspruch verschrieben und möchte einer der führenden Hersteller von Titanteilen in China werden. Durch kontinuierliche Technologieforschung und -entwicklung, Anlagenmodernisierung und Talentförderung ist Wstitanium nicht nur in der Lage, hochwertige Titanteile und Titanprodukte herzustellen, sondern stellt durch umfassende und präzise Qualitätsprüfungen sicher, dass jedes Titanteil Ihre Anforderungen erfüllt oder sogar übertrifft. Wstitaniums umfassende Strategie für die Qualitätsprüfung von Titanteilen umfasst alles von der strengen Kontrolle der Rohstoffe über die Echtzeitüberwachung des Herstellungsprozesses bis hin zur mehrdimensionalen Prüfung des Endprodukts und einem umfassenden Qualitätskontroll- und -managementsystem.
Erweitertes Qualitätsprüfungskonzept
Wstitanium hat ein Qualitätsprüfungsteam aus Experten der Werkstoffwissenschaften, des Maschinenbaus, der zerstörungsfreien Prüfung und weiterer Bereiche gebildet. Sie sind mit den Eigenschaften von Titan, den Prinzipien und Einsatzpunkten verschiedener Prüfmethoden sowie den relevanten Normen und Spezifikationen vertraut. Prüfpersonal wird ermutigt, an den Qualifikationsprüfungen maßgeblicher in- und ausländischer Institutionen teilzunehmen, beispielsweise an der Qualifikationsprüfung für zerstörungsfreies Prüfpersonal der American Society for Nondestructive Testing (ASNT).
Qualitätsprüfgeräte
Wstitanium hat in eine Reihe international führender Qualitätsprüfgeräte investiert, beispielsweise in das hochpräzise Rasterelektronenmikroskop (REM) von Zeiss in Deutschland mit einer Auflösung von weniger als 1 nm, mit dem sich die feinen Merkmale der Mikrostruktur von Titanteilen deutlich erkennen lassen; das induktiv gekoppelte Plasmaemissionsspektrometer (ICP-OES) von Thermo Electron in den USA, das Ultraspurenanalysen der chemischen Zusammensetzung von Titanlegierungen mit einer Prüfgenauigkeit im ppm- oder sogar ppb-Bereich durchführen kann; und die hochpräzise Koordinatenmessmaschine (CMM) von Mitutoyo in Japan mit einer Messgenauigkeit von ±0.5 μm, die den Messanforderungen komplexer Formen und hochpräziser Abmessungen von Titanteilen gerecht wird.
Standards für die Qualitätsprüfung
Wstitanium hat strengere interne Qualitätsprüfungsstandards auf Grundlage internationaler und branchenspezifischer Standards entwickelt und mit seinen eigenen Fertigungsprozessen kombiniert. Beispielsweise wird für die Erkennung interner Defekte an Titanlegierungsteilen für die Luft- und Raumfahrt der zulässige Bereich basierend auf Größen- und Mengenbeschränkungen von Defekten wie Poren und Einschlüssen gemäß internationalen Standards weiter eingeengt, um die extrem hohen Zuverlässigkeitsanforderungen an Produkte in der Luft- und Raumfahrt zu erfüllen. Wir verfolgen laufend die Aktualisierung von Branchenstandards und technologischen Entwicklungstrends und passen unsere internen Qualitätsprüfungsstandards zeitnah an. Regelmäßig werden technische Mitarbeiter beauftragt, Standards zu überprüfen und während der Produktion Qualitätsdaten und Kundenfeedback zu erfassen.
Qualitätsprüfung der Rohstoffe
Die chemische Zusammensetzung von Titanrohstoffen wird mit drei Methoden analysiert: Optische Emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES), Funken-Direktablesungsspektrometer (OES) und Röntgenfluoreszenzspektroskopie (XRF). Als wichtigste quantitative Analysemethode kann ICP-OES den Gehalt verschiedener Legierungselemente (wie Aluminium, Vanadium, Molybdän usw.) und Verunreinigungselemente (wie Eisen, Silizium, Kohlenstoff usw.) in Titanlegierungen mit einer Erkennungsgenauigkeit von bis zu ppm genau bestimmen. OES wird verwendet, um Rohstoffe schnell zu prüfen und für jede Rohstoffcharge am Produktionsstandort eine vorläufige Zusammensetzungsanalyse durchzuführen, um sicherzustellen, dass ihre Grundzusammensetzung den Anforderungen entspricht. XRF, als zerstörungsfreies Nachweisverfahren, wird zur qualitativen und semiquantitativen Analyse von Rohstoffen verwendet. Insbesondere bei einigen Proben, deren Lösung schwer zuzubereiten ist, kann XRF schnell Informationen zur Elementzusammensetzung liefern.
Halten Sie sich strikt an das Qualitätsmanagementsystem ISO 9001 und vergleichen Sie die aus dem Test gewonnenen Daten zur chemischen Zusammensetzung detailliert mit den Qualitätszertifikaten des Rohstofflieferanten, um die Übereinstimmung beider sicherzustellen. Gleichzeitig wird ein umfassendes System zur Rückverfolgbarkeit der Rohstoffqualität eingerichtet, um die Testdaten jeder Rohstoffcharge zu archivieren und Informationen wie Herkunft, Einkaufszeitpunkt und Testergebnisse der Rohstoffe aufzuzeichnen. Sobald im weiteren Produktionsprozess ein Qualitätsproblem festgestellt wird, kann es schnell auf die Rohstoffcharge und die zugehörigen Testdaten zurückgeführt und rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden.
Härtequalitätsprüfung
Die Prüfmethoden Rockwellhärte (HR), Vickershärte (HV) und Brinellhärte (HB) sind flexibel einsetzbar. Für blockförmige Titanrohstoffe wird die Rockwellhärteprüfung bevorzugt, da sie einfach und schnell durchzuführen ist und sich für die Chargenprüfung eignet. Für Situationen, in denen die Härte genau gemessen oder die Härte eines mikroskopischen Bereichs ermittelt werden muss, beispielsweise bei der Analyse der Härte verschiedener Phasen oder Einschlüsse im Rohmaterial, wird die Vickershärteprüfung eingesetzt. Für weicheres Titan ist die Brinellhärteprüfung besser geeignet. Bei der Härteprüfung wird nicht nur darauf geachtet, ob der Härtewert den Normanforderungen entspricht, sondern auch der Zusammenhang zwischen Härtewert und Leistungsfähigkeit der Titanlegierung eingehend analysiert.
Bei gehärtetem Titan beispielsweise kann die Veränderung des Härtewerts Veränderungen im Verarbeitungszustand und der inneren Struktur widerspiegeln. Durch die Erstellung eines mathematischen Modells zwischen Härte und mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Plastizität dienen die Ergebnisse der Härteprüfung zur vorläufigen Bewertung der mechanischen Eigenschaften der Rohstoffe und liefern eine Referenz für die nachfolgende Verarbeitungstechnologie.
Metallografische Strukturanalyse
Die metallografische Struktur von Titanrohstoffen wird mit einem hochauflösenden metallografischen Mikroskop und einem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht. Das metallografische Mikroskop dient der Beobachtung der makroskopischen Struktur, wie beispielsweise der Verteilung der α- und β-Phase, der Korngröße und -form usw. Das REM vergrößert die Mikrostruktur zusätzlich und zeigt die Eigenschaften der Korngrenzen, die Ausscheidung der zweiten Phase sowie mikroskopische Defekte (wie Versetzungen, Hohlräume usw.). Gleichzeitig werden in Kombination mit der Energiespektrumanalyse (EDS) die verschiedenen Phasen der metallografischen Struktur analysiert, um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Anhand mehrerer Parameter wie Korngröße, Phasenverhältnis und organisatorischer Gleichmäßigkeit wird beurteilt, ob die Qualität der Rohstoffe den Anforderungen entspricht.
Bei Rohstoffen, die die Anforderungen nicht erfüllen, werden die Ursachen, wie z. B. unsachgemäßer Schmelzprozess, Gussfehler usw., eingehend analysiert. Anschließend werden mit den Lieferanten Lösungen besprochen und ausgehandelt. Gleichzeitig werden die Ergebnisse der metallografischen Strukturanalyse mit Prüfdaten wie chemischer Zusammensetzung und Härte korreliert, um die Qualität der Rohstoffe umfassend zu bewerten.
Maßhaltigkeit
Die Maßgenauigkeit von Titanteilen wird während der Fertigung durch die Kombination traditioneller Messwerkzeuge wie Messschieber und Mikrometer mit hochpräzisen Koordinatenmessgeräten (KMGs) geprüft. In der Grobbearbeitungsphase werden Messschieber und Mikrometer eingesetzt, um wichtige Maße schnell zu messen, Bearbeitungsabweichungen rechtzeitig zu erkennen und Anpassungen vorzunehmen. In der Endbearbeitungsphase werden KMGs für umfassende dreidimensionale Maßmessungen der Teile eingesetzt und durch präzise Vergleiche mit Konstruktionsmodellen sichergestellt, dass die Maßgenauigkeit der Teile den Konstruktionsanforderungen entspricht. Für einige Titanteile mit komplex gekrümmten Oberflächen, wie z. B. Flugzeugtriebwerksschaufeln, werden zusätzlich optische Messgeräte wie Laser-Scanning-Messgeräte und Strukturlichtmessgeräte eingesetzt, um eine schnelle und hochpräzise Messung komplexer Formen zu ermöglichen.
Während des Bearbeitungsprozesses wird ein Echtzeit-Überwachungssystem für die Maßgenauigkeit eingerichtet, das die erfassten Daten in Echtzeit an die Steuerung der Bearbeitungsmaschine überträgt. Sobald die Maßabweichung den zulässigen Bereich überschreitet, löst das System automatisch einen Alarm aus und passt die Bearbeitungsparameter in Echtzeit entsprechend der voreingestellten Anpassungsstrategie an. Beispielsweise werden bei einem CNC-Bearbeitungszentrum die Werkzeugvorschubgeschwindigkeit und die Schnitttiefe automatisch über ein Rückkopplungsregelsystem angepasst, um die Maßgenauigkeit der Teile stets unter Kontrolle zu halten.
Oberflächenrauheit
Die Oberflächenrauheit von Titanteilen wird mit der Taststiftmethode und der optischen Methode geprüft. Bei der Taststiftmethode wird die mikroskopische Rauheit des Oberflächenprofils durch Bewegen des Diamantstifts über die Oberfläche des Teils mit einem Oberflächenrauheitsmessgerät präzise gemessen. Dabei werden Oberflächenrauheitsparameter wie der arithmetische Mittelwert der Abweichung (Ra) und die maximale Höhe (Rz) des Profils ermittelt. Die optische Methode nutzt das Interferenzprinzip von Licht (z. B. Weißlichtinterferometer) und das Lichtstreuprinzip (z. B. Laserstreuungs-Rauheitsmessgerät), um die Oberflächenrauheit berührungslos zu messen. Die beiden Methoden ergänzen sich gegenseitig. Die Taststiftmethode eignet sich für Situationen, in denen hohe Anforderungen an die Oberflächenrauheit und eine präzise Messgenauigkeit gestellt werden; die optische Methode bietet die Vorteile einer hohen Messgeschwindigkeit und keiner Oberflächenbeschädigung und eignet sich für die Chargen- und Online-Erkennung.
Detaillierte Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Oberflächenrauheit und der Leistungsfähigkeit von Titanbauteilen sowie Erstellung eines mathematischen Modells zum Einfluss der Oberflächenrauheit auf Reibungsverhalten, Dauerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit usw. von Bauteilen. Je nach Anwendungsszenarien und Leistungsanforderungen wird ein angemessener Bereich der Oberflächenrauheit bestimmt. Beispielsweise hat die Oberflächenrauheit bei Titanlegierungsschaufeln von Flugzeugtriebwerken einen wichtigen Einfluss auf deren aerodynamische Leistung und Lebensdauer. Durch Optimierung der Verarbeitungstechnologie und der Oberflächenbehandlungsverfahren kann die Oberflächenrauheit zwischen Ra 0.1 und 0.8 μm eingestellt werden, um den hohen Leistungsanforderungen von Flugzeugtriebwerken gerecht zu werden.
Interne Defekterkennung
Beim Herstellungsprozess von Titanteilen werden zerstörungsfreie Prüftechnologien wie Ultraschallprüfung (UT), Röntgenprüfung (RT), Magnetpulverprüfung (MT) und Eindringprüfung (PT) eingesetzt, um Defekte im Inneren und auf der Oberfläche von Teilen umfassend zu erkennen. UT wird hauptsächlich verwendet, um Defekte wie Risse, Poren, Einschlüsse usw. im Inneren von Teilen zu erkennen. Dabei werden die Ausbreitungseigenschaften von Ultraschallwellen in Materialien ausgenutzt, um Defekte durch Erfassung des Signals der reflektierten Wellen zu erkennen. RT durchdringt Teile mit Röntgenstrahlen und erzeugt je nach dem unterschiedlichen Grad der Röntgenabsorption und -dämpfung der defekten Teile unterschiedliche Bilder auf der Bildplatte oder dem Film, wodurch Form, Größe und Position der Defekte sichtbar werden. MT eignet sich zum Erkennen von Defekten auf der Oberfläche und in Oberflächennähe von ferromagnetischen Titanlegierungen. Dabei wird das Streumagnetfeld am Defekt genutzt, um magnetische Partikel zu absorbieren und sichtbare magnetische Spuren zur Darstellung der Defekte zu erzeugen. PT wird hauptsächlich verwendet, um Defekte an Oberflächenöffnungen zu erkennen. Durch Auftragen eines Eindringmittels, das einen Farbstoff oder ein fluoreszierendes Mittel enthält, auf die Oberfläche des Teils dringt das Eindringmittel in den Defekt ein, entfernt dann das überschüssige Eindringmittel auf der Oberfläche und trägt dann einen Entwickler auf, um das Eindringmittel im Defekt zu adsorbieren und so die Position und Form des Defekts anzuzeigen.
Mithilfe fortschrittlicher Signalverarbeitungs- und Bildanalyseverfahren werden erkannte Defekte qualitativ und quantitativ analysiert. Art (z. B. Risse, Poren, Einschlüsse usw.), Größe, Tiefe und Lage der Defekte werden durch die Charakteristikanalyse von Ultraschallreflexionssignalen, die Graustufenanalyse von Röntgenbildern und die Defektmorphologieanalyse mittels Magnetpulver- und Eindringprüfung ermittelt.
Schnelle Verfolgung und Reaktion
Wstitanium hat ein umfassendes Qualitätsrückverfolgbarkeitssystem etabliert, um detaillierte Informationen über den gesamten Prozess der Herstellung von Titanteilen von der Rohstoffbeschaffung bis zur Auslieferung des fertigen Produkts zu erfassen. In der Rohstoffphase werden Lieferant, Chargennummer, Testergebnisse der chemischen Zusammensetzung und weitere Informationen zu den Rohstoffen erfasst. Im Herstellungsprozess werden Verarbeitungsparameter, Gerätenummer, Bediener und weitere Informationen zu jedem Prozess erfasst. Im Inspektionslink werden Prüfdaten, Prüfzeit, Prüfpersonal und weitere Informationen zu jedem Prüfpunkt erfasst. Durch die umfassende Erfassung dieser Informationen lässt sich die Qualität der Teile während des gesamten Prozesses nachvollziehen.
Sobald ein Qualitätsproblem bei einem Titanteil festgestellt wird, kann das Qualitätsrückverfolgungssystem die Ursache des Problems schnell ermitteln. Werden beispielsweise bei der Endproduktprüfung Risse im Inneren des Teils festgestellt, kann das Rückverfolgungssystem schnell die relevanten Informationen zum Teil während des Schmiedens, der Wärmebehandlung und anderer Prozesse abfragen, um festzustellen, ob es sich um einen inneren Defekt aufgrund eines unsachgemäßen Schmiedeprozesses oder einen Riss aufgrund übermäßiger Abkühlung während der Wärmebehandlung handelt. Je nach Problemursache werden umgehend entsprechende Korrekturmaßnahmen ergriffen, wie z. B. die Anpassung von Prozessparametern, der Austausch von Geräten, die Schulung des zuständigen Personals usw. Gleichzeitig wird eine umfassende Untersuchung derselben Charge oder anderer betroffener Teile durchgeführt, um ein erneutes Auftreten ähnlicher Qualitätsprobleme zu verhindern.
