Titanio ligero pero duradero Gran opción para piezas aeroespaciales

La última publicación de nuestra serie de blogs de ciencia de los materiales nos traslada al mundo del mecanizado. Aquí analizamos el titanio de alta resistencia y desglosamos los beneficios y las debilidades para ayudarlo a decidir si este es el material adecuado para su próximo proyecto de mecanizado.

El titanio es una opción de material popular para piezas que requieren fuerza y ​​resistencia a la corrosión con poco peso, como esta pieza de Helix. cuadro de bicicleta plegable.

Propiedades y especificaciones

En Protolabs ofrecemos material de titanio Titanium Grade 5 6Al-4V para impresión 3D de metal, fresado CNC y torneado CNC. Esta publicación se centrará en la aleación de grado 5 utilizada en proyectos de mecanizado. La aleación de titanio forjado es el grado más utilizado y es una aleación alfa-beta de dos fases con aluminio como estabilizador alfa y vanadio como estabilizador beta.

El titanio grado 5 6Al-4V ofrece propiedades de muy alta resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión y se puede usar en una amplia variedad de temperaturas, desde criogénicas (aproximadamente -150 grados C) hasta 800 grados F. Estas propiedades lo convierten en un una buena opción para una variedad de aplicaciones, incluidos sujetadores, recipientes a presión y piezas forjadas críticas que requieren una alta relación resistencia-peso.

La baja expansión térmica del titanio, con un punto de fusión de alrededor de 3000 grados F, significa que mantiene bien su forma cuando se expone al calor. La aleación se utiliza en estado recocido o en solución y envejecido, registrando 30-34 y 35-39 respectivamente en la escala de dureza HRC.

Titanio y la Industria Aeroespacial

Como indica la Perspectiva global de la industria aeroespacial y de defensa de 2019 de Deloitte, a medida que el crecimiento continúa en la tendencia de las industrias aeroespacial y de defensa, la demanda de producción también continúa aumentando. Y, al diseñar para aplicaciones aeroespaciales y de defensa, la selección de materiales es crítica. Para los componentes que salen de la tierra, la reducción de componentes y el aligeramiento son clave. Los diseñadores e ingenieros de piezas en este espacio saben cuántas onzas de combustible se necesitan para volar un gramo de peso, por lo que las pequeñas reducciones generan grandes ganancias.

El hecho de que el titanio de grado 5 6Al-4V sea liviano y, al mismo tiempo, ofrezca una alta resistencia y resistencia a la temperatura, lo hace especialmente popular en las industrias aeronáutica y aeroespacial. Las aplicaciones comunes incluyen álabes, discos y anillos de compresores para motores a reacción; componentes de fuselajes y cápsulas espaciales; cajas de motores de cohetes; y cubos de rotor de helicóptero. Sin embargo, por mucho que tenga resistencia a altas temperaturas y corrosión, el titanio es un conductor eléctrico igualmente pobre, lo que lo convierte en una mala opción en aplicaciones eléctricas. También es más caro en comparación con otros metales ligeros, como el aluminio.

Ofrecemos Tipo I, no RoHS (amarillo); Tipo II, RoHS (Transparente); Clase 1A (máxima protección, pintada o sin pintar); y Clase 3 (máxima protección donde se requiere baja resistencia eléctrica) opciones de revestimiento.

Las opciones de acabado agregan resistencia adicional

El cromado es una excelente manera de proteger sus piezas mecanizadas de titanio del desgaste general. Y, dado que la apariencia del titanio de grado 5 varía dependiendo de cuánto se haya alterado, desde un gris opaco en su forma cruda hasta un plateado brillante cuando está suave, el enchapado es una buena manera de crear una apariencia cosmética mejorada y consistente.

El cromado es un recubrimiento de conversión, lo que significa que el proceso cambia el carácter químico de la superficie, convirtiéndola en óxido de aluminio. Su capa protectora proporciona resistencia a la corrosión y una apariencia estética mejorada para las piezas metálicas. Esto difiere del proceso de anodizado, disponible para piezas de aluminio, en el que la pieza se coloca en un baño de ácido mientras la electricidad circula entre el metal, que actúa como un ánodo con carga positiva, y el baño de ácido rico en oxígeno. Dentro del circuito eléctrico, los opuestos se atraen y el oxígeno se une al metal, formando una capa protectora más gruesa en la superficie para brindar protección contra el desgaste y la corrosión.

Para obtener más información sobre nuestros materiales de fabricación, visite nuestra Guía de comparación de materiales o solicite un selector de materiales de mecanizado CNC gratuito. La guía de referencia rápida de tamaño bolsillo lo ayuda a identificar los materiales correctos para su próximo proyecto, enumerando las medidas específicas de las propiedades para garantizar que tenga el material y el proceso más adecuados para la aplicación de su pieza.