가벼우면서도 내구성이 뛰어난 티타늄 항공우주 부품에 적합한 옵션

재료 과학 블로그 시리즈의 최신 게시물은 우리를 가공의 세계로 안내합니다. 여기에서는 고강도 티타늄을 살펴보고 이 소재가 다음 기계 가공 프로젝트에 적합한지 결정하는 데 도움이 되는 장단점을 분석합니다.

티타늄은 Helix의 이 부품과 같이 낮은 중량에서 강도와 내식성을 요구하는 부품에 널리 사용되는 소재 옵션입니다. 접이식 자전거 프레임.

속성 및 사양

Protolabs에서는 금속 3D 프린팅, CNC 밀링 및 CNC 터닝을 위한 티타늄 소재 Titanium Grade 5 6Al-4V를 제공합니다. 이 게시물은 가공 프로젝트에 사용되는 5등급 합금에 초점을 맞출 것입니다. 가공 티타늄 합금은 가장 널리 사용되는 등급이며 알파 안정제로 알루미늄과 베타 안정제로 바나듐을 포함하는 2상 알파-베타 합금입니다.

Titanium Grade 5 6Al-4V는 매우 높은 강도, 내구성 및 부식 방지 특성을 제공하며 극저온(약 -150°C)에서 화씨 800°까지 다양한 온도에서 사용할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 패스너, 압력 용기 및 높은 강도 대 중량 비율이 필요한 중요 단조품을 비롯한 다양한 응용 분야에 적합한 선택입니다.

녹는점이 화씨 약 3,000도인 티타늄의 낮은 열 팽창은 열에 노출될 때 형태를 잘 유지한다는 것을 의미합니다. 합금은 어닐링 상태 또는 용액 및 시효 상태에서 사용되며 HRC 경도 척도에서 각각 30-34 및 35-39를 기록합니다.

티타늄 및 항공우주 산업

Deloitte의 2019년 글로벌 항공 우주 및 방위 산업 전망에서 알 수 있듯이 항공 우주 및 방위 산업의 성장 추세가 계속되면서 생산 수요도 계속 증가하고 있습니다. 또한 항공우주 및 방위 응용 분야를 설계할 때는 재료 선택이 중요합니다. 지구를 떠나는 구성 요소의 경우 구성 요소 감소 및 경량화가 핵심입니다. 이 분야의 부품 설계자와 엔지니어는 1그램의 무게를 날리는 데 몇 온스의 연료가 필요한지 알고 있으므로 약간의 감소가 큰 이득을 가져옵니다.

Titanium Grade 5 6Al-4V는 가벼우면서도 여전히 높은 강도와 ​​내열성을 제공하므로 항공 및 우주 산업에서 특히 인기가 있습니다. 일반적인 응용 분야에는 제트 엔진용 압축기 블레이드, 디스크 및 링이 포함됩니다. 기체 및 우주 캡슐 구성 요소; 로켓 엔진 케이스; 헬리콥터 로터 허브. 그러나 티타늄은 고온 및 내식성을 자랑하는 만큼 전기 전도도도 좋지 않아 전기 응용 분야에서 좋지 않은 선택입니다. 또한 알루미늄과 같은 다른 경량 금속에 비해 가격이 더 비쌉니다.

Type I, Non-RoHS(노란색)를 제공합니다. 유형 II, RoHS(명확); 클래스 1A(최대 보호, 도색 또는 도색되지 않음); 및 클래스 3(낮은 전기 저항이 필요한 경우 최대 보호) 도금 옵션.

마무리 옵션 추가 저항 추가

크로메이트 도금은 일반적인 마모로부터 티타늄 가공 부품을 보호하는 좋은 방법입니다. 그리고 5등급 티타늄의 외관은 변형된 정도에 따라 원시 형태의 칙칙한 회색에서 매끄러울 때 반짝이는 은색에 이르기까지 다양하므로 도금은 향상되고 일관된 외관을 만드는 좋은 방법입니다.

크로메이트 도금은 변환 코팅으로, 프로세스가 표면의 화학적 특성을 변경하여 산화알루미늄으로 변모시키는 것을 의미합니다. 보호층은 부식 저항성을 제공하고 금속 부품의 외관을 개선합니다. 이것은 양전하 양극 역할을 하는 금속과 산소가 풍부한 산성 수조 사이에 전기가 흐르는 동안 부품을 산성 수조에 넣는 양극 산화 공정(알루미늄 부품에 사용 가능)과 다릅니다. 전기 회로 내에서 반대편이 금속을 끌어당기고 산소가 결합하여 표면에 더 두꺼운 보호층을 형성하여 마모 및 부식 방지를 제공합니다.

제조 재료에 대한 자세한 내용은 재료 비교 가이드를 방문하거나 무료 CNC 가공 재료 선택기를 주문하십시오. 주머니 크기의 빠른 참조 가이드는 다음 프로젝트에 적합한 재료를 식별하는 데 도움이 되며, 속성에 대한 특정 측정값을 나열하여 부품 적용에 가장 적합한 재료 및 프로세스를 갖도록 합니다.