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Metallurgic Expert Knowledge on Titanium:

Titanlegierungen behalten ihre Festigkeit bei hohen Temperaturen und weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. 

Inconel ist eine Superlegierung, die sich durch eine einzigartige Kombination aus Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Kriechbeständigkeit auszeichnet. Superlegierungen eignen sich gut für den Einsatz in sehr extremen Hitze- und chemischen Umgebungen. Superlegierungen haben eine sehr schlechte Zerspanbarkeit.

Alpha-Beta (α-ß) Legierungen

Diese Legierungen weisen sowohl α als auch ß-Phase auf und enthalten sowohl α als auch ß-Stabilisatoren. Die einfachste und beliebteste Legierung in dieser Gruppe ist Ti6Al4V, das hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt wird. Legierungen dieser Kategorie sind leicht formbar und weisen eine hohe Raumtemperaturfestigkeit und eine moderate Hochtemperaturfestigkeit auf. Die Eigenschaften dieser Legierungen können durch Wärmebehandlung verändert werden.

Beta (ß) Legierungen

Beta (ß)-Legierungen enthalten Übergangsmetalle wie V, Nb, Ta und Mo, die die ß-Phase stabilisieren. Beispiele für kommerzielle ß-Legierungen sind Ti11.5Mo6Zr4.5Sn, Ti15V3Cr3Al3Sn und Ti5553. Beta-Legierungen sind gut wärmebehandelbar, allgemein schweißbar und haben eine hohe Festigkeit. Im lösungsbehandelten Zustand ist eine ausgezeichnete Umformbarkeit zu erwarten. ß-Legierungen neigen jedoch zum duktil-spröden Übergang und sind daher für kryogene Anwendungen ungeeignet. Beta-Legierungen haben eine gute Eigenschaftskombination für Bleche, schwere Profile, Verbindungselemente und Federanwendungen.

Metallurgisches Fachwissen für Superlegierungen:

Herausforderungen


Den Reibungskoeffizienten auf einem niedrigen Niveau zu halten ist entscheidend für eine lange Lebensdauer der Werkzeuge.
Bei richtiger Kühlmittelzufuhr kann die Temperatur an der Schneide konstant gehalten werden und letztlich die Prozesssicherheit kontrolliert werden. 

Unter Druck und richtiger Ausrichtung entfernt das Kühlmittel Späne von der Schneidkanten und bietet so der Werkzeugmaschine antikorrosive Vorteile. 

Es besteht eine starke Wechselwirkung zwischen der zugeführten Kühlmittelmenge und der Zerspanungsleistung.

Überlegungen bezüglich Kühlung

Verwenden Sie synthetische oder halbsynthetische Produkte mit dem richtigen Volumen, Druck und Konzentration. Eine Kühlmittelkonzentration von 10% bis 12% ist zwingend erforderlich. Interne Kühlung für Spindel und Werkzeug kann die Standzeit um das Vierfache verlängern. Ein O-Ring ist eine Möglichkeit für eine Optimierung des Durchflusses durch die Spindle. Maximieren des Durchflusses zu den Schneiden für beste Ergebnisse.

Es werden mindestens 3 gal/min (13 Liter/min) und mindestens 35 bar (500 psi) für den Durchfluss des Werkzeugs empfohlen..

Ein Hochdrucksystem mit einem Druck von bis zu 150 bar ist der Entwicklungsstand für das Drehen von Luftfahrtlegierungen.

Für die Fertigung mit hohem Volumen wird ein Ultrahochdrucksystem mit einem Kühlmitteldruck von bis zu 350 bar am Werkzeug empfohlen.

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