Fertigung von Titanbauteilen
Eigenschaften und Anwendungsbereiche von 3D-gedruckten und bearbeiteten Titanbauteilen
Zertifizierung + Compliance
ISO 9001:2015 | AS9100D | JOSCAR
Was ist Titan?
| Titan ist ein Hochleistungsmetall, das sich durch ein außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität und die Fähigkeit auszeichnet, auch unter extremen Bedingungen zu bestehen. Dank seines geringen Gewichts und seiner hohen Festigkeit eignet es sich ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin und der Industrie, bei denen Leistung und Präzision von entscheidender Bedeutung sind. |
Fertigung von maßgefertigten Titanbauteilen
| Titanbauteile können bei Protolabs sowohl durch CNC-Bearbeitung als auch durch 3D-Druck hergestellt werden. Je nach Geometrie, Leistungsanforderungen und Produktionsanforderungen Ihres Bauteils bietet jedes Verfahren spezifische Vorteile. |
CNC-Bearbeitung
Die CNC-Bearbeitung gewährleistet bei Titanbauteilen außergewöhnliche Präzision und Gleichmäßigkeit. Sie ist ein bewährtes Verfahren zur Herstellung langlebiger Bauteile, die enge Toleranzen und eine hervorragende Oberflächenqualität erfordern.
- Hervorragende Maßgenauigkeit und Oberflächengüte
- Ermöglicht komplexe, leichte Konstruktionen
- Ideal für Kleinserien und Prototypen
3D-Druck
Mithilfe des Direktmetall-Lasersinterns (DMLS) werden Titanbauteile Schicht für Schicht aufgebaut, um komplexe Geometrien ohne den Einsatz von Werkzeugen zu realisieren. Dieses Verfahren ermöglicht Designflexibilität und minimalen Materialverlust bei gleichzeitig hervorragender mechanischer Festigkeit.
- Festeigenschaften vergleichbar mit denen von geschmiedetem Titan
- Ermöglicht filigrane, leichte Konstruktionen
- Ideal für Kleinserien und Prototypen
Verfügbare Titan-Sorten
| Titanbauteile von Protolabs werden aus der Legierung Ti 6Al-4V der Güteklasse 5 gefertigt, dem branchenüblichen Standard, der für seine Kombination aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit bekannt ist. |
| Prozess | Material | Bruchzugfestigkeit | Dehnung | Härte | Wesentliche Eigenschaften |
|---|---|---|---|---|---|
| CNC-Bearbeitung | Ti 6Al-4V (Güteklasse 5) |
951 MPa | 14% | 35-36 HRC | Legierung in Luft- und Raumfahrtqualität mit hervorragender Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit |
| 3D-Druck | Ti 6Al-4V | 993-1055 MPa | 15-18% | 33-35 HRC | Spannungsentlastete Legierung mit einer Festigkeit, die mit der von geschmiedetem Titan vergleichbar ist |
Oberflächenbehandlung von Titanbauteilen
| Titan ist aufgrund seiner Oxidschicht von Natur aus korrosionsbeständig, doch eine zusätzliche Oberflächenbehandlung kann die Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und Optik der Oberfläche verbessern. |
Eloxieren
Erzeugt eine kontrollierte Oxidschicht, die die Korrosionsbeständigkeit erhöht und zur Kennzeichnung oder aus ästhetischen Gründen farbig gestaltet werden kann. Wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen Anwendungen eingesetzt.
Chromatierung
Eine Konversionsbeschichtung, die die Korrosionsbeständigkeit verbessert und für eine gleichmäßige, schützende Oberflächenbeschaffenheit sorgt.
Vernickelung (elektrolytisch oder chemisch)
Erzeugt eine harte, korrosionsbeständige Beschichtung, die sich ideal für komplexe oder innere Geometrien eignet. Erbringung über das Protolabs-Netzwerk.
Pulverbeschichtung oder Lackierung
Optional zur Farbgebung oder für zusätzlichen Schutz, bei Titanteilen jedoch eher selten.
Häufige Anwendungsbereiche für Titanbauteile
Luft- und Raumfahrtkomponenten
Dank seines außergewöhnlichen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses eignet sich Titan ideal für Luft- und Raumfahrtkomponenten wie Kompressorschaufeln, Flugzeugzelle-Teile und Ringe für Strahltriebwerke. Seine Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten und korrosionsbeständig zu sein, trägt dazu bei, das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die strukturelle Integrität in flugkritischen Systemen zu gewährleisten.
Medizinische Komponenten
Dank seiner Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit ist Titan eine bewährte Wahl für medizinische und zahnmedizinische Implantate sowie für chirurgische Instrumente. Es ist ungiftig, leicht und robust genug, um wiederholte Sterilisationen und den langfristigen Einsatz im Körper zu überstehen.
Industrie- und Schiffsbauteile
In Industrie- und Schiffsumgebungen wird Titan für Druckbehälter, Ventile und Bauteile verwendet, die aggressiven Chemikalien oder Salzwasser ausgesetzt sind. Seine überragende Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit gewährleisten eine lange Lebensdauer dort, wo andere Metalle sich zersetzen oder versagen könnten.
Automobilindustrie und Konsumgüter
Dank seiner Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit ist Titan ein Premium-Werkstoff für leistungsorientierte Automobilkomponenten, Fahrradrahmen und Sportartikel. Es verbessert die Effizienz und Langlebigkeit und sorgt gleichzeitig für ein elegantes, hochwertiges Erscheinungsbild.