Śruby motocyklowe tytanowe Pin

Kołki tytanowe, jeśli chodzi o kształt, są zazwyczaj smukłymi cylindrami i odgrywają kluczową rolę w przemyśle, np. w łączeniu, pozycjonowaniu i mocowaniu. Tytan lub stopy tytanu nadają kołkom tytanowym wiele doskonałych właściwości. Z mikroskopowego punktu widzenia struktura krystaliczna i układ atomów wewnątrz kołka tytanowego określają jego wydajność makroskopową. Na przykład gęsto upakowana heksagonalna struktura krystaliczna zapewnia czystemu tytanowi dobre właściwości przetwórcze i pewną wytrzymałość. Po stopowaniu dodanie różnych pierwiastków stopowych zmieni strukturę krystaliczną i siłę wiązania między atomami, co znacznie poprawi ogólną wydajność kołka tytanowego.

Stopnie tytanu

Na arenie międzynarodowej, zwłaszcza zgodnie z normami American Society for Testing and Materials (ASTM), istnieje szeroka gama gatunków tytanu i stopów tytanu. Każdy gatunek nadaje się do produkcji sworzni tytanowych w różnych scenariuszach ze względu na swój unikalny skład chemiczny i charakterystykę wydajności.

Gr1 (czysty tytan):Jako najbardziej podstawowy gatunek czystego tytanu, ma wysoką czystość i niską zawartość zanieczyszczeń. Wytrzymałość jest stosunkowo niska, ale ma doskonałą plastyczność i formowalność, i jest używany w niektórych zastosowaniach, w których wymagania wytrzymałościowe nie są wysokie, takich jak niektóre małe łączące szpilki tytanowe wewnątrz sprzętu elektronicznego.

Gr2 (czysty tytan): Jest to czysty gatunek tytanu, który jest szeroko stosowany w przemyśle. Jego granica plastyczności wynosi około 240 MPa, a wytrzymałość na rozciąganie wynosi od 345 do 485 MPa. Osiągnął dobrą równowagę między wytrzymałością, plastycznością i odpornością na korozję. Jest często używany do produkcji łączących kołków tytanowych, pozycjonowania kołków tytanowych itp. w ogólnym sprzęcie przemysłowym, takim jak kołki tytanowe w połączeniach rurociągów chemicznych.

Gr5 (Ti-6Al-4V): Jest to najczęściej używany gatunek stopu tytanu, stanowiący ponad 50% wszystkich stopów tytanu. Zawiera 6% aluminium i 4% wanadu i należy do stopu tytanu typu α+β. Ma wysoką wytrzymałość (wytrzymałość na rozciąganie może osiągnąć ponad 900 MPa), dobrą wytrzymałość i odporność na zmęczenie, a także doskonałą odporność na korozję. Szeroko stosowany w kluczowych łącznikach tytanowych w przemyśle lotniczym, takich jak tytanowe kołki do łączenia części silników samolotów, łączenia skrzydeł z kadłubami i tytanowe kołki w częściach wyścigowych samochodów o wyjątkowo wysokich wymaganiach dotyczących wytrzymałości i odporności na korozję.

Gr9 (Ti-3Al-2.5V): Prawie stop tytanu typu α. Zawiera 3% aluminium i 2.5% wanadu, a jego wytrzymałość mieści się pomiędzy czystym tytanem a Gr5. Ma dobre właściwości obróbki na zimno i może być przetwarzany na zimno na rury. Jest często używany do produkcji tytanowych sworzni w częściach rowerowych, a także do łączenia niektórych elementów sprzętu sportowego z tytanowymi sworzniami, które mają określone wymagania dotyczące wagi i wytrzymałości.

Produkcja kołków tytanowych

Kucie: Kucie polega na podgrzaniu sztabki stopu tytanu do odpowiedniego zakresu temperatur i zastosowaniu ciśnienia w celu jego plastycznego odkształcenia, tak aby uzyskać półfabrykat kołka tytanowego o pożądanym kształcie i rozmiarze. W przypadku stopu tytanu typu α temperatura kucia wynosi zazwyczaj 850-1000℃; w przypadku stopu tytanu typu α+β, takiego jak Gr5, temperatura kucia wynosi zazwyczaj 900-1050℃. Podczas kucia ziarna wewnątrz kęsa zostaną udoskonalone, a struktura będzie gęstsza, co znacznie poprawi wytrzymałość i wytrzymałość kołka tytanowego. Na przykład duże kołki tytanowe stosowane w przemyśle lotniczym często muszą przechodzić przez wiele odkuwek, aby dokładnie kontrolować ilość odkształcenia i temperaturę kucia, aby zapewnić jednolitą strukturę wewnętrzną i spełnić wysokie wymagania dotyczące wydajności.

Obróbka CNC:Obróbka CNC jest kluczowym ogniwem w dalszym procesie przekształcania kutego tytanowego sworznia w gotowy tytanowy sworzeń, obejmującym głównie obracając, przemiał, wiercenie, szlifowanie, itd. Podczas toczenia, ze względu na słabą obrabialność stopu tytanu, narzędzie łatwo się zużywa, dlatego konieczne jest wybranie odpowiednich narzędzi, takich jak narzędzia węglikowe, i zoptymalizowanie parametrów skrawania, takich jak zmniejszenie prędkości skrawania (zwykle 30-80 m/min), zwiększenie posuwu i głębokości skrawania. Podczas frezowania, w celu zapewnienia dokładności obróbki i jakości powierzchni, wymagana jest technologia frezowania wysokoobrotowego, a liczba zębów, geometria i płyn chłodząco-smarujący frezu są rozsądnie dobrane. Podczas wiercenia należy zwrócić uwagę na dobór wierteł i smarowania chłodzącego, aby zapobiec pękaniu wiertła i wadom jakości ścianek otworów. Szlifowanie jest stosowane w sytuacjach, w których chropowatość powierzchni i dokładność wymiarowa kołków tytanowych są wyjątkowo wysokie. Poprzez dobór odpowiednich tarcz szlifierskich i parametrów szlifowania można uzyskać jakość powierzchni lustrzaną.

Zimna pozycja: Kucie na zimno polega na wywieraniu siły uderzeniowej na drut tytanowy lub pręt tytanowy przez formę w temperaturze pokojowej, tak aby uległ on odkształceniu plastycznemu w gnieździe formy, formując i wytwarzając kołki tytanowe za jednym razem. Nadaje się do produkcji dużych ilości kołków tytanowych o małych rozmiarach. Kucie na zimno ma zalety wysokiej wydajności, wysokiego wykorzystania materiału, wysokiej dokładności wymiarowej i dobrej jakości powierzchni.

Usługi wykończeniowe

Anodowanie:Anodowanie to proces polegający na umieszczeniu tytanowego sworznia jako anody w określonym elektrolicie i utworzeniu na jego powierzchni warstwy tlenku poprzez zastosowanie zewnętrznego prądu. W elektrolicie kwasu siarkowego napięcie jest regulowane na poziomie 10-20 V, a temperatura jest regulowana na poziomie 15-25℃, aby utworzyć warstwę tlenku o grubości 1-5μm. Ta warstwa tlenku może nie tylko poprawić odporność tytanowego sworznia na korozję, ale także sprawić, że będzie on miał różne kolory, takie jak złoty żółty, niebieski itp., poprzez dostosowanie parametrów procesu, aby zwiększyć estetykę i dekoracyjność.

Galwanizacja chemiczna:Chemiczne platerowanie polega na redukcji i osadzeniu jonów metalu w roztworze soli metalu na powierzchni tytanowego sworznia przy użyciu środka redukującego bez stosowania zewnętrznego prądu w celu utworzenia powłoki metalowej. Na przykład w chemicznym niklowaniu, w roztworze galwanicznym zawierającym sól niklu, środek redukujący (taki jak podfosforyn sodu) i środek chelatujący, katalityczne miejsca aktywne na powierzchni tytanowego sworznia wywołają reakcję redukcji, powodując osadzanie się jonów niklu na powierzchni w celu utworzenia jednolitej powłoki niklowej. Warstwa chemicznego niklowania ma dobrą odporność na korozję, odporność na zużycie i przewodność, co może poprawić wydajność tytanowych sworzni w specjalnych środowiskach. Jest często stosowana do łączenia tytanowych sworzni w komponentach elektronicznych i ochrony powierzchni tytanowych sworzni w czujnikach samochodowych.

Powłoka:Powłoka funkcjonalna jest nakładana na powierzchnię tytanowego sworznia metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) lub chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Metody PVD, takie jak powlekanie metodą parowania próżniowego i powlekanie metodą natrysku, mogą osadzać powłoki azotku tytanu (TiN) i węglika tytanu (TiC) na powierzchni tytanowego sworznia. Powłoki te mają wysoką twardość, niski współczynnik tarcia i dobrą odporność na zużycie, co może znacznie wydłużyć żywotność tytanowego sworznia. CVD wykorzystuje gazowe związki metali do rozkładu w wysokiej temperaturze i katalizator do osadzania na powierzchni tytanowego sworznia w celu utworzenia powłoki, która może wytwarzać wysokiej jakości powłoki o silnym wiązaniu z podłożem, ale koszt jest stosunkowo wysoki.

Zastosowanie szpilki tytanowej

Lotnictwo: Na przykład w połączeniu łopatek sprężarki i wirników, sworznie tytanowe odgrywają istotną rolę łączącą. Gdy sprężarka obraca się z dużą prędkością, łopatki są poddawane ogromnej sile odśrodkowej, sile aerodynamicznej i obciążeniu wibracyjnemu. Sworznie tytanowe muszą mieć wysoką wytrzymałość, wysoką odporność na zmęczenie i dobrą odporność na wysoką temperaturę, aby zapewnić, że połączenie łopatek i wirnika jest stabilne i niezawodne. Sworznie tytanowe wykonane ze stopu tytanu Gr5 mogą spełnić te rygorystyczne wymagania i zapewnić długoterminową stabilną pracę silnika w trudnych warunkach wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i dużej prędkości.

Implanty ortopedyczne: Tytanowe kołki są często używane w operacjach stabilizacji złamań i wymiany stawów. Na przykład, w przypadku mocowania płytek kostnych do kości, tytanowe kołki mocno mocują płytki kostne do kości, aby pomóc w gojeniu się miejsca złamania. Tytan ma dobrą biokompatybilność, nie powoduje odrzucenia immunologicznego w organizmie człowieka, a jego wytrzymałość może spełniać wymagania mechaniczne stabilizacji kości, co czyni go idealnym materiałem do implantów ortopedycznych.

Wyścigi (motocyklowe):W produkcji samochodów wyścigowych, aby osiągnąć najwyższą wydajność, wymagania dotyczące lekkości i wysokiej wytrzymałości części są niezwykle wysokie. Tytanowe sworznie są szeroko stosowane w kluczowych częściach, takich jak układ zawieszenia, silnik i układ przeniesienia napędu samochodów wyścigowych. Wytrzymują ogromne uderzenia i wibracje generowane przez szybką pracę silnika, jednocześnie zmniejszając wagę silnika i poprawiając stosunek mocy do masy.

Wyposażenie elektroniczne: Tytanowe kołki są często używane do miniaturowych i lekkich połączeń komponentów. Na przykład wewnętrzne części konstrukcyjne smartfonów są łączone, a płyta główna i obudowa laptopów są mocowane. Wysoka wytrzymałość i odporność na korozję tytanowych kołków zapewnia niezawodność części łączących urządzeń elektronicznych podczas codziennego użytkowania i częstego otwierania i zamykania.

SPORTOWE:Tytanowe kołki są również szeroko stosowane w produkcji wysokiej klasy artykułów sportowych, takich jak rowery, kije golfowe, rakiety tenisowe itp. W rowerach tytanowe kołki służą do łączenia elementów ramy, co zmniejsza wagę roweru i poprawia komfort jazdy i prowadzenia. W kijach golfowych tytanowe kołki służą do mocowania główki kija i trzonka. Ich wysoka wytrzymałość i dobra elastyczność mogą poprawić wydajność uderzeń i zapewnić sportowcom lepsze wrażenia użytkownika.

Kołki tytanowe, jako wytrzymałe złącze metalowe, wykazały niezastąpione znaczenie ze względu na ich szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak przemysł lotniczy, sprzęt medyczny i motoryzacyjny.