Titanteile für Automobile
Wstitanium hat sich zum Ziel gesetzt, Automobilhersteller weltweit mit hochwertigen, maßgeschneiderten Titanteilelösungen wie Motoren, Fahrgestellen, Abgassystemen usw. zu versorgen.
- ISO 9001: 2016 zertifiziert
- ISO 13485: 2015 zertifiziert
- Technischer Support rund um die Uhr
- Enge Toleranz: +/- 0.005 mm
CNC-Bearbeitung von Titanteilen für Automobile
Schweißen von Titan-Auspuffrohren für Kraftfahrzeuge
Hersteller von Titanteilen für die Automobilindustrie
Titan und Titanlegierungen erfreuen sich aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Automobilindustrie zunehmender Beliebtheit – von High-End-Rennwagen bis hin zu Luxusautos. Wstitanium bietet Automobilherstellern weltweit hochwertige, maßgeschneiderte Titanteilelösungen für Motoren, Fahrwerke und Abgasanlagen.
Vorteile von Titan-Autoteilen
Titan und Titanlegierungen bieten aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen Festigkeit, hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, guten Hochtemperaturbeständigkeit und hervorragenden Dauerfestigkeit großes Anwendungspotenzial im Automobilbereich. Von Ventilen, Ventilfedern, Pleuelstangen und Kurbelwellen des Motorsystems über die Schwingarme, Querlenker und Halbwellen des Fahrwerkssystems bis hin zu Auspuffkrümmern und Auspuffrohren der Abgasanlage, Schrauben und Muttern der Karosserie, Karosseriestrukturteilen usw. wird Titan in verschiedenen wichtigen Fahrzeugteilen verwendet.
Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
Die Festigkeit von Titan ist mit der von Stahl vergleichbar, seine Dichte beträgt jedoch nur 60 %. Seine Zugfestigkeit kann 900–1100 MPa erreichen. Der Einsatz von Titanlegierungen in Kurbelwellen, Pleuelstangen und anderen Teilen von Automotoren kann das Gewicht der Teile deutlich reduzieren.
Gute Leistung
Titanlegierungen behalten auch bei hohen Temperaturen ihre guten mechanischen Eigenschaften. Durch den Einsatz von Titanlegierungen in Motorventilen und Turboladerteilen können Leistungseinbußen durch hohe Temperaturen wirksam vermieden werden.
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
Die hervorragende Korrosionsbeständigkeit von Titan widersteht der Erosion durch verschiedene Chemikalien, einschließlich Autoabgasen. Der Einsatz von Titanlegierungen in Autoabgassystemen, Fahrwerkskomponenten usw. kann die Lebensdauer der Komponenten erheblich verlängern.
Ermüdungsbeständigkeit
Titan zeichnet sich durch eine hervorragende Dauerfestigkeit aus und hält Millionen von Wechselbelastungen stand, ohne zu brechen. Es wird in Titankomponenten wie Aufhängungssystemen und Getrieben eingesetzt, um Lebensdauer und Sicherheit effektiv zu verbessern.
Anwendungsfälle von Titanteilen in Automobilen
Titan wurde ursprünglich in High-End-Rennwagen und Luxussportwagen verwendet. Diese Fahrzeuge haben in ihrem Leistungsstreben extreme Höchstleistungen vollbracht und sind bereit, hohe Kosten für Titan, ein Hochleistungsmaterial, zu zahlen. In der Formel 1 (FXNUMX) werden Titanlegierungen beispielsweise häufig in wichtigen Motorkomponenten eingesetzt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Werkstofftechnologie hat der Einsatz von Titan und Titanlegierungen in gewöhnlichen Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen stetig zugenommen.
Valve
Ventile sind die Steuerkomponenten für Ansaug- und Auspuffanlagen und müssen häufig geöffnet und geschlossen werden. Ventile aus Titanlegierungen können das Gewicht um 30–50 % reduzieren. Einige Modelle von Marken wie Ferrari und Lamborghini verwenden häufig Ventile aus Titanlegierungen. Sie tragen dazu bei, dass der Motor leichter höhere Drehzahlen erreicht und mehr Leistung freisetzt.
Ventilfedern
Die Hauptfunktion der Ventilfeder besteht darin, Luftlecks zu verhindern und die Rückstellkraft des Ventils zu erhöhen. Die Hochleistungsmotoren der AMG-Serie von Mercedes-Benz verwenden Ventilfedern aus Titanlegierung. Diese Motoren laufen unter hoher Belastung und hohen Drehzahlen. Ventilfedern aus Titanlegierung gewährleisten einen stabilen Betrieb und ein normales Öffnen und Schließen des Ventils.
Verbindungsstange
Die Pleuelstange ist ein Schlüsselbauteil des Motors, das die Hin- und Herbewegung des Kolbens in die Drehbewegung der Kurbelwelle umwandelt. Pleuelstangen aus Titanlegierung können den Kraftstoffverbrauch um 5–10 % senken und die Leistung um 8–12 % steigern. In F1-Rennmotoren sind Pleuelstangen aus Titanlegierung beispielsweise Standard.
Kurbelwelle
Die Kurbelwelle ist im Betrieb komplexen Biege-, Torsions- und Stoßbelastungen ausgesetzt und wird zudem durch hohe Temperaturen und Schmierbedingungen beeinflusst. Die hohe Festigkeit und das gute Dauerfestigkeitsverhalten der Titanlegierung halten höheren Belastungen stand und verringern das Risiko eines Ermüdungsbruchs. Rolls-Royce verwendet beispielsweise eine Kurbelwelle aus Titanlegierung.
Auspuff
Das Auspuffrohr aus Titanlegierung mit hoher Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit kann bei hohen Temperaturen und korrosiven Gasen lange Zeit eine gute Leistung aufrechterhalten und rostet und beschädigt nicht so leicht. Beispielsweise werden bei Ducati-Motorrädern häufig Auspuffrohre aus Titanlegierungen verwendet.
Schrauben und Muttern
Schrauben und Muttern aus Titanlegierungen reduzieren das Gewicht deutlich und gewährleisten gleichzeitig die Verbindungsfestigkeit. Sie rosten und lösen sich in feuchten und korrosiven Umgebungen nicht so leicht. Beispielsweise verwenden einige Tesla-Modelle Schrauben und Muttern aus Titanlegierungen.
Fertigungstechnologie für Titanteile für die Automobilindustrie
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Casting
Feinguss ist eine der Technologien zur Herstellung komplex geformter Teile mit hoher Maßgenauigkeit (bis zu ±0.1 – ±0.2 mm) und guter Oberflächenqualität (Oberflächenrauheit Ra bis zu 3.2 – 6.3 μm), wie beispielsweise Motorblöcke und Zylinderköpfe. Sandguss ist relativ kostengünstig und eignet sich für die Herstellung großer, relativ einfach geformter Titanteile. Die Maßtoleranz beträgt in der Regel ±0.5 – ±1.5 mm, die Oberflächenrauheit Ra 12.5 – 50 μm.
Schmieden
Warmschmieden ist ein Schmiedevorgang oberhalb der Rekristallisationstemperatur der Titanlegierung (in der Regel 850–1050 °C). Warmschmieden lässt sich in Freiformschmieden und Gesenkschmieden unterteilen. Freiformschmieden eignet sich für die Prototypen- und Kleinserienfertigung von Titanteilen. Beim Gesenkschmieden wird der Rohling in eine Form eingelegt, diese unter Druck mit dem Rohling gefüllt und ein Schmiedestück mit der Form der Form erhalten.
Warmschmieden ist ein Schmiedeverfahren, das in einem Temperaturbereich unterhalb der Rekristallisationstemperatur und oberhalb der Raumtemperatur (in der Regel 400–800 °C) durchgeführt wird. Warmschmieden stellt hohe Anforderungen an die Formen. Um die Lebensdauer der Formen und die Qualität der Schmiedeteile zu gewährleisten, sind spezielle Formmaterialien und Schmiermaßnahmen erforderlich. Warmschmieden eignet sich zur Herstellung kleiner und mittelgroßer Titanteile mit hohen Anforderungen an Maßgenauigkeit und Oberflächengüte, wie z. B. Motorventile, Pleuelstangen usw.
CNC Dienstleister
Die CNC-Bearbeitung erfordert die Auswahl geeigneter Werkzeuge, geometrischer Parameter und Schnittparameter. Gängige Werkzeugmaterialien sind Hartmetall, Keramik und kubisches Bornitrid (CBN). Ein kleinerer Spanwinkel (-5° – 5°) und ein größerer Rückwinkel (8° – 12°) erhöhen die Schneidkantenfestigkeit und reduzieren den Werkzeugverschleiß. Der Neigungswinkel der Schneide beträgt in der Regel -5° – 0°. Die Schnittparameter basieren auf niedriger Schnittgeschwindigkeit, hohem Vorschub und geringer Schnitttiefe. Die Schnittgeschwindigkeit beträgt in der Regel 30 – 80 m/min, der Vorschub 0.1 – 0.3 mm/U und die Schnitttiefe 0.5 – 2 mm. Gleichzeitig sollte die Kühl- und Schmierflüssigkeit optimal genutzt werden.
CNC-Schleifen
Schleifen dient der Verbesserung der Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität von Titanteilen. Das Schleifmittel der Schleifscheibe besteht in der Regel aus Siliziumkarbid (SiC) oder kubischem Bornitrid (CBN), das Bindemittel kann Keramik, Harz oder Metall sein. Als Schleifparameter gelten eine geringere Schleifgeschwindigkeit (20 – 30 m/s), eine geringere Schleiftiefe (0.01 – 0.05 mm) und ein höherer Vorschub (0.1 – 0.3 mm/U). Gleichzeitig werden Kühlung und Schmierung verstärkt, und ein hoher Schleifflüssigkeitsstrom führt die Schleifwärme rechtzeitig ab, um ein Verbrennen der Teile zu verhindern.
Titanteile spielen aufgrund ihrer hervorragenden Leistung in verschiedenen Fahrzeugsystemen eine wichtige Rolle und haben maßgeblich zur Leistungssteigerung und zum Leichtbau von Automobilen beigetragen. Titanteile für Automobile stehen derzeit vor Herausforderungen wie den Kosten. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialtechnologie bieten sie jedoch hervorragende Zukunftsaussichten. Es wird erwartet, dass Titanteile für Automobile in naher Zukunft eine breitere Verwendung finden und die Entwicklung der Automobilindustrie vorantreiben werden.
