Titán csavarok és csapszegek

A titán csavarok és csavaranyák az anyagtudomány és a gyártástechnológia fejlődésének elkerülhetetlen eredményei. Könnyű súlyuk, nagy szilárdságuk, korrózió- és kopásállóságuk, valamint biokompatibilitásuk pontosan megfelelnek a könnyű súly, a hosszú élettartam és a nagy megbízhatóság iránti magas gyártási igényeknek, ami a berendezések korszerűsítését ösztönzi olyan iparágakban, mint a repülőgépipar, az orvostudomány és a hajózás.

Titán rögzítőelemek gyártása

A CNC megmunkálás nagy pontossága biztosítja a titán kötőelemek méretkonzisztenciáját. A hőkezelés pontos szabályozása lehetővé teszi a teljesítmény testreszabását. A változatos felületkezelési fejlesztések kiterjesztik az alkalmazási határokat. E három elem szerves kombinációja alkotja a titán csavarok és csavaranyák gyártási rendszerének magját. Átfogó anyagellenőrzéssel, testreszabott műszaki támogatással, szigorú minőségellenőrzéssel és hatékony szolgáltatással a Wstitanium hozzájárul a globális titántermékek fejlődéséhez.

CNC megmunkálás

A CNC (számítógépes numerikus vezérlésű) megmunkálás a titáncsavarok és csavarok kialakításának egyik alapvető lépése, amely közvetlenül meghatározza a méretpontosságot, a menet minőségét és a megjelenés állandóságát. A CNC esztergákat csavarfejek és csavartengelyek esztergálására használják, míg a CNC marógépeket speciális alakú fejszerkezetek létrehozására. CNC fúrás A gépeket olyan részletes jellemzők létrehozására használják, mint a süllyesztett furatok és átmenő furatok a csavarfejekben, biztosítva a ±0.001 mm-en belüli mérettűréseket minden alkatrész esetében.

Hőkezelés

A hőkezelés egy olyan alapvető technológia, amely a titánötvözetek belső mikroszerkezetét módosítja szabályozott melegítés, tartás és hűtés révén, ezáltal a mechanikai tulajdonságok pontos szabályozását éri el. A titáncsavarok és -csavarok alkalmazási körülményei jelentősen eltérnek. Egyesek nagy terhelést igényelnek, míg mások kiváló képlékenységet és szívósságot igényelnek. Ehhez célzott hőkezelés szükséges a teljesítmény testreszabásához.

Lágyító

A lágyítás a titáncsavarok és csavaranyák gyártásának alapvető technikája, amelyet elsősorban a CNC megmunkálás során keletkező maradékfeszültségek kiküszöbölésére, valamint az anyag képlékenységének és megmunkálhatóságának javítására használnak. A gyakori lágyítási módszerek közé tartozik a teljes lágyítás és a feszültségmentesítő lágyítás. A teljes lágyítás magában foglalja a titánötvözet 50–100 °C-kal a β átalakulási pont alá történő melegítését (például a Ti-6Al-4V β átalakulási pontja körülbelül 996 °C, tehát a lágyítási hőmérséklet jellemzően 920–950 °C). Miután 1–2 órán át ezen a hőmérsékleten tartották, az ötvözetet a kemencében lehűtik, hogy homogenizálják a mikroszerkezetet és csökkentsék a keménységet. A feszültségmentesítő lágyítást ezzel szemben alacsonyabb hőmérsékleten (500–600 °C) 2–4 órán át végzik. Ez hatékonyan kiküszöböli a megmunkálásból származó maradékfeszültségeket, és megakadályozza a deformációt vagy repedést a későbbi használat során. Különösen alkalmas vékony falú vagy összetett szerkezetű titán kötőelemekhez.

Oldatos kezelés és öregedés

A nagy szilárdságot igénylő titáncsavarok és csavaranyák (például a repülőgépipari alkalmazásokhoz használt Ti-6Al-4V kötőelemek) esetében gyakran alkalmazzák a kombinált „oldatkezelés + öregítés” eljárást. Az oldatkezelés magában foglalja a titánötvözet 10-30°C-kal a β átalakulási pont fölé történő felmelegítését, egy ideig tartó tartást, majd gyors vízzel történő lehűtését. Ez lehetővé teszi, hogy az ötvözőelemek (például az Al és a V) teljesen feloldódjanak az α fázisú mátrixban, túltelített szilárd oldatot képezve. Az ezt követő öregítési kezelés magában foglalja a munkadarab 450-550°C-ra történő felmelegítését az oldatkezelés után, majd 4-8 órán át tartó tartást. Ez elősegíti a finom β fázisú részecskék kicsapódását a túltelített szilárd oldatból, jelentősen javítva az anyag szilárdságát és keménységét a diszperziós erősítés révén. Például az oldatöregítési kezelés után a Ti-6Al-4V szakítószilárdsága a lágyított állapotban mért 895 MPa-ról 1100 MPa fölé, a folyáshatár pedig 825 MPa-ról 1000 MPa fölé növelhető, teljes mértékben kielégítve a csúcskategóriás berendezések kötőelemeinek szilárdsági követelményeit.

β hőkezelés

A β hőkezelés egy speciális technológia a magas ötvözetű titánötvözetekhez, például a Ti-10V-2Fe-3Al-hoz. A munkadarab β-átalakulási pont fölé történő melegítése, a hőmérséklet tartása, majd lassú lehűtése durva β-szemcsés szerkezetet hoz létre. A későbbi öregítési kezeléssel kombinálva ez javítja az anyag törési szívósságát, miközben megőrzi a nagy szilárdságot, így alkalmassá teszi ütőterhelésnek kitett titáncsavarok gyártására.

Felületkezelés

A titánötvözetek természetüknél fogva kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, de bizonyos alkalmazásokban (például a tengeri környezetben fellépő réskorrózió és az orvosi implantátumok bioaktivitási követelményei) felületkezelésre van szükség a teljesítmény további növelése érdekében.

Anodizing

Az eloxálás egy olyan eljárás, amelynek során elektromos áramot vezetnek a titán rögzítőelemre savas elektrolitban (például kénsavban vagy oxálsavban), így titán-oxid filmet képezve a felületén. Ez a film, amely jellemzően 0.5-10 μm vastag, nemcsak a korrózióállóságot fokozza, hanem javítja a felület kopásállóságát és az elektromos szigetelést is. A film színe (pl. natúr, kék vagy arany) az elektrolit összetételének és a feszültségnek a dekorációs követelményeknek való megfeleléssel történő beállításával szabályozható.

passziválás

A passziválás során kémiai módszerekkel (például salétromsavba vagy kromátoldatba merítéssel) egy vékony, sűrű oxidréteget képeznek a titán felületén a korrózióállóság fokozása érdekében. Az eloxálással összehasonlítva a passziváló réteg vékonyabb (jellemzően kevesebb, mint 0.1 μm), mégis alacsony költséggel, nagy hatékonysággal és tömeggyártásra alkalmassággal rendelkezik.

Coatings

Speciális szervizigényekhez a titáncsavarok és -csavarok bevonatolási technológiával is fejleszthetők.

Kopásálló bevonatok, például titán-nitrid (TiN) bevonatok, amelyeket fizikai gőzlerakódás (PVD) 2000 HV-t meghaladó keménységet érhet el, és jelentősen javítja a rögzítőelemek kopásállóságát, így alkalmassá teszi őket nagyfrekvenciás szétszerelésre.

Szilárd kenőanyag bevonatok, mint például a politetrafluoretilén (PTFE) bevonatok, alacsony súrlódási együtthatót kínálnak (0.05–0.1), csökkentve a súrlódást a csavar-anya szerelés során.

Bioaktív bevonatok, mint például a hidroxiapatit (HA), az orvosi implantátumokhoz használt titáncsavarok felületére vihető fel, hogy utánozza a csontszövet összetételét, elősegítse a csontosodást és lerövidítse a gyógyulási időt.

A Wstitanium képes a CNC megmunkálási paramétereket speciális méretekhez igazítani (például 0.5 mm átmérőjű mikrotitán csavarokhoz és akár 500 mm hosszú extra hosszú titán csavarokhoz). A hőkezeléseket az adott teljesítménykövetelményeknek megfelelően optimalizálják, például az alacsony hőmérsékletű környezetben használt kötőelemek kriogén kezeléseinek testreszabásához az alacsony hőmérsékletű szívósság növelése érdekében. A Wstitanium korszerű berendezésekkel van felszerelve, beleértve egy nagy pontosságú CNC megmunkálóközpontot (±0.005 mm pozicionálási pontosság), egy vákuumos hőkezelő kemencét (±5°C hőmérséklet-szabályozási pontosság) és PVD bevonó berendezést. A Wstitanium a teljes gyártási folyamatba integrálja a minőségellenőrzést, és létrehozott egy ISO 9001 és ISO 13485 (Orvostechnikai Eszközök Minőségirányítási Rendszere) szabványoknak megfelelő minőségbiztosítási rendszert, amely biztosítja, hogy minden titán csavar és csavar megfeleljen a szigorú szabványoknak.