Motorkerékpár titán csavarok csapszeg

A titáncsapok alakjukat tekintve általában karcsú hengerek, és kulcsszerepet játszanak az iparban, például az összekapcsolásban, pozicionálásban és rögzítésben. A titán vagy titánötvözetek számos kiváló tulajdonsággal rendelkeznek a titáncsapok számára. Mikroszkopikus szempontból a titáncsap kristályszerkezete és az atomok elrendeződése határozza meg makroszkopikus teljesítményét. Például a sűrűn elhelyezkedő hatszögletű kristályszerkezet jó feldolgozási tulajdonságokat és bizonyos szilárdságot kölcsönöz a tiszta titánnak. Ötvözés után a különböző ötvözőelemek hozzáadása megváltoztatja a kristályszerkezetet és az atomok közötti kötési erőt, ezáltal jelentősen javítva a titáncsap általános teljesítményét.

Titán fokozatok

Nemzetközi szinten, különösen az Amerikai Anyagvizsgálati Társaság (ASTM) szabványai szerint, a titán és titánötvözet minőségek széles választéka létezik. Minden minőség alkalmas titáncsapok gyártására különböző forgatókönyvekben egyedi kémiai összetételének és teljesítményjellemzőinek köszönhetően.

Gr1 (tiszta titán)A legalapvetőbb tiszta titánminőségként nagy tisztaságú és alacsony szennyeződéstartalmú. A szilárdsága viszonylag alacsony, de kiváló képlékenységgel és alakíthatósággal rendelkezik, és olyan alkalmazásokban használják, ahol a szilárdsági követelmények nem magasak, például elektronikus berendezésekben található kis titán csatlakozócsapoknál.

Gr2 (tiszta titán): Tiszta titán minőség, amelyet széles körben használnak az iparban. Folyáshatára körülbelül 240 MPa, szakítószilárdsága pedig 345-485 MPa között van. Jó egyensúlyt ért el a szilárdság, a képlékenység és a korrózióállóság között. Gyakran használják titán összekötő csapok, titán csapok pozicionáló csapok stb. gyártásához általános ipari berendezésekben, például titán csapok vegyipari csővezeték-csatlakozásokban.

Gr5 (Ti-6Al-4 V)Titánötvözet: Ez a leggyakrabban használt titánötvözet, az összes titánötvözet több mint 50%-át teszi ki. 6% alumíniumot és 4% vanádiumot tartalmaz, és az α+β típusú titánötvözetek közé tartozik. Nagy szilárdsággal rendelkezik (szakítószilárdsága elérheti a 900 MPa-t), jó szívóssággal és fáradási ellenállással, valamint kiváló korrózióállósággal. Széles körben használják kulcsfontosságú titáncsatlakozó csapokban a repülőgépiparban, például titáncsapokban repülőgépmotor-alkatrészek összekapcsolásához, szárnyak és törzsek összekapcsolásához, valamint titáncsapokban autóverseny-alkatrészekben, ahol rendkívül magasak a szilárdsági és korrózióállósági követelmények.

Gr9 (Ti-3Al-2.5 V): Majdnem α típusú titánötvözet. 3% alumíniumot és 2.5% vanádiumot tartalmaz, szilárdsága a tiszta titán és a Gr5 között van. Jó hidegalakíthatósággal rendelkezik, és hidegen csövekké alakítható. Gyakran használják titáncsapok gyártásához kerékpáralkatrészekben, valamint egyes sporteszközökhöz, amelyek titáncsapokat kötnek össze, és amelyeknek bizonyos követelményeik vannak a súly és a szilárdság tekintetében.

Titán csap gyártás

KovácsolásA kovácsolás során a titánötvözetből készült tuskót megfelelő hőmérsékleti tartományba hevítik, majd nyomást alkalmaznak rá, hogy képlékenyen deformálódjon, így a kívánt alakú és méretű titáncsap nyersdarabot kapnak. Az α-típusú titánötvözet esetében a kovácsolási hőmérséklet általában 850-1000 ℃; az α+β-típusú titánötvözet, például a Gr5 esetében a kovácsolási hőmérséklet általában 900-1050 ℃. A kovácsolás során a tuskó belsejében lévő szemcsék finomodnak, a szerkezet sűrűbb lesz, ezáltal jelentősen javítva a titáncsap szilárdságát és szívósságát. Például a repülőgépiparban használt nagy titáncsapoknak gyakran több kovácsoláson kell átesniük a deformáció mértékének és a kovácsolási hőmérsékletnek a pontos szabályozása érdekében, az egységes belső szerkezet biztosítása és a magas teljesítménykövetelmények teljesítése érdekében.

CNC megmunkálásA CNC megmunkálás a kulcsfontosságú láncszem a kovácsolt titáncsap-alapdarab kész titáncsappá való továbbfejlesztésében, főként a következőket beleértve: esztergálás, marás, fúrás, őrlés, stb. Esztergáláskor a titánötvözet gyenge megmunkálhatósága miatt a szerszám könnyen kopik, ezért megfelelő szerszámokat, például keményfém szerszámokat kell választani, és optimalizálni kell a forgácsolási paramétereket, például csökkenteni a forgácsolási sebességet (általában 30-80 m/perc), növelni az előtolást és a forgácsolási mélységet. Maráskor a megmunkálási pontosság és a felületi minőség biztosítása érdekében nagysebességű marási technológiára van szükség, és a marószerszám fogszámát, geometriáját és vágófolyadékát ésszerűen kell megválasztani. Fúráskor figyelmet kell fordítani a fúrófejek kiválasztására és a hűtőkenésre, hogy elkerüljük a fúrófej törését és a furatfal minőségi hibáit. A köszörülést olyan esetekben alkalmazzák, ahol a titáncsapok felületi érdessége és méretpontossága rendkívül magas. A megfelelő köszörűkorongok és köszörülési paraméterek kiválasztásával tükörsima felületminőség érhető el.

Hideg irányA hidegalakítás során titánhuzalra vagy titánrúdra szobahőmérsékleten ütőerőt alkalmaznak egy formán keresztül, így az képlékeny alakváltozáson megy keresztül a formaüregben, ezáltal egy menetben kialakítva és gyártva titáncsapokat. Alkalmas nagy mennyiségű, kis méretű titáncsap gyártására. A hidegalakítás előnyei a nagy hatásfok, a magas anyagkihasználás, a nagy méretpontosság és a jó felületi minőség.

Befejező szolgáltatások

AnodizingAz eloxálás az a folyamat, amelynek során egy titántüskét anódként egy adott elektrolitba helyeznek, és külső áram alkalmazásával oxidfilmet képeznek a felületén. A kénsav elektrolitban a feszültséget 10-20 V, a hőmérsékletet pedig 15-25 ℃ között szabályozzák, így 1-5 μm vastagságú oxidfilmet képeznek. Ez az oxidfilm nemcsak a titántüske korrózióállóságát javítja, hanem a folyamatparaméterek módosításával különböző színeket is eredményezhet, például aranysárgát, kéket stb., ezáltal növelve az esztétikát és a dekoratív hatást.

Vegyi bevonatA kémiai bevonatolás lényege, hogy a fémsóoldatban lévő fémionokat redukálják és rakják le a titántű felületére redukálószer segítségével, külső áram alkalmazása nélkül, így fémbevonatot képezve. Például a kémiai nikkelbevonatolás során, egy nikkelsót, redukálószert (például nátrium-hipofoszfitot) és kelátképzőt tartalmazó bevonóoldatban a titántű felületén lévő katalitikus aktív helyek redukciós reakciót indítanak el, aminek következtében a nikkelionok lerakódnak a felületen, egyenletes nikkelbevonatot képezve. A kémiai nikkelbevonat réteg jó korrózióállósággal, kopásállósággal és vezetőképességgel rendelkezik, ami javíthatja a titántűk teljesítményét speciális környezetben. Gyakran használják titántűk csatlakoztatására elektronikus alkatrészekben és titántűk felületének védelmére autóipari érzékelőkben.

BevonatA titáncsap felületére fizikai gőzleválasztással (PVD) vagy kémiai gőzleválasztással (CVD) funkcionális bevonatot visznek fel. A PVD-módszerek, mint például a vákuumpárologtatásos bevonatolás és a porlasztásos bevonatolás, titán-nitrid (TiN) és titán-karbid (TiC) bevonatokat tudnak felvinni a titáncsap felületére. Ezek a bevonatok nagy keménységgel, alacsony súrlódási együtthatóval és jó kopásállósággal rendelkeznek, ami jelentősen javíthatja a titáncsap élettartamát. A CVD gáz halmazállapotú fémvegyületeket használ, amelyek magas hőmérsékleten lebomlanak, és katalizátort használnak a titáncsap felületére lerakódva, így bevonatot képezve, amely kiváló minőségű, az aljzathoz erősen kötődő bevonatokat eredményez, de a költségek viszonylag magasak.

Titán csap alkalmazása

légtérPéldául a kompresszorlapátok és a járókerekek közötti csatlakozásnál a titáncsapok létfontosságú szerepet játszanak. Amikor a kompresszor nagy sebességgel forog, a lapátokra hatalmas centrifugális erő, aerodinamikai erő és rezgési terhelés hat. A titáncsapoknak nagy szilárdságúnak, nagy fáradási ellenállással és jó hőállósággal kell rendelkezniük ahhoz, hogy a lapátok és a járókerék közötti csatlakozás stabil és megbízható legyen. A Gr5 titánötvözetből készült titáncsapok megfelelnek ezeknek a szigorú követelményeknek, és biztosítják a motor hosszú távú stabil működését magas hőmérsékletű, nagy nyomású és nagy sebességű zord környezetben.

Ortopéd implantátumokA titáncsapokat gyakran használják törések rögzítésénél és ízületi protézis műtéteknél. Például csontlemezek csontokhoz rögzítésénél a titáncsapok szilárdan rögzítik a csontlemezeket a csontokhoz, hogy elősegítsék a törés helyének gyógyulását. A titán jó biokompatibilitással rendelkezik, nem okoz immunkilökődést az emberi szervezetben, és szilárdsága megfelel a csontrögzítés mechanikai követelményeinek, így ideális anyag ortopédiai implantátumokhoz.

Versenyzés (motorkerékpár)A versenyautók gyártása során a lehető legjobb teljesítmény elérése érdekében az alkatrészek könnyűsúlyára és nagy szilárdságára vonatkozó követelmények rendkívül magasak. A titáncsapokat széles körben használják olyan kulcsfontosságú alkatrészekben, mint a versenyautók felfüggesztési rendszere, motorja és sebességváltó rendszere. Ellenállnak a motor nagy sebességű működése által keltett hatalmas ütéseknek és rezgéseknek, miközben csökkentik a motor súlyát és javítják a teljesítmény-tömeg arányt.

Elektronikus felszerelésA titántüskéket gyakran használják miniatürizált és könnyű alkatrészcsatlakozásokhoz. Például okostelefonok belső szerkezeti részeit kötik össze, laptopok alaplapját és burkolatát rögzítik. A titántüskék nagy szilárdsága és korrózióállósága biztosítja az elektronikus eszközök csatlakozó részeinek megbízhatóságát a mindennapi használat és a gyakori nyitás és zárás során.

SportA titáncsapokat széles körben használják luxus sporteszközök, például kerékpárok, golfütők, teniszütők stb. gyártásában is. Kerékpároknál a titáncsapokat a vázalkatrészek összekapcsolására használják, csökkentve a kerékpár súlyát, javítva a kerékpározási kényelmet és a kezelhetőséget. Golfütőknél a titáncsapokat az ütőfej és a szár rögzítésére használják. Nagy szilárdságuk és jó rugalmasságuk javíthatja az ütési teljesítményt, és jobb felhasználói élményt nyújthat a sportolóknak.

A titáncsapok, mint nagy teljesítményű fém csatlakozók, pótolhatatlan fontosságúnak bizonyultak széles körű alkalmazásuk miatt számos területen, például a repülőgépiparban, az orvostechnikai eszközök gyártásában és az autóiparban.