軽量で耐久性のあるチタン 航空宇宙部品の優れたオプション

マテリアル サイエンス ブログ シリーズの最新記事は、私たちを機械加工の世界へと導きます。ここでは、高強度チタンを見て、利点と欠点を分析し、これが次の機械加工プロジェクトに適した材料であるかどうかを判断するのに役立ててください.

チタンは、Helix のこの作品のように、軽量で強度と耐食性を必要とする部品に人気のある材料オプションです。折りたたみ自転車のフレーム。

特性と仕様

プロトラブズでは、金属 3D プリント、CNC フライス加工、CNC 旋削用のチタン材料チタン グレード 5 6Al-4V を提供しています。この投稿では、機械加工プロジェクトで使用されるグレード 5 合金に焦点を当てます。鍛造チタン合金は最も広く使用されているグレードであり、アルファ安定剤としてのアルミニウムとベータ安定剤としてのバナジウムを含む 2 相のアルファベータ合金です。

チタン グレード 5 6Al-4V は、非常に高い強度、耐久性、耐腐食性を備え、極低温 (約 -150 ℃) から華氏 800 度までの幅広い温度で使用できます。これらの特性により、高い強度対重量比を必要とするファスナー、圧力容器、重要な鍛造品など、さまざまな用途に適しています。

チタンは熱膨張が低く、融点が華氏 3,000 度前後であるため、熱にさらされても形状を維持します。この合金は、焼きなまし状態または溶液および時効状態で使用され、HRC 硬度スケールでそれぞれ 30 ～ 34 および 35 ～ 39 を記録します。

チタンと航空宇宙産業

デロイトの 2019 年のグローバル航空宇宙および防衛産業の見通しが示すように、航空宇宙および防衛産業の成長傾向が続く中、生産需要も同様に上昇し続けています。また、航空宇宙および防衛用途向けの設計では、材料の選択が重要です。地球から離れるコンポーネントでは、コンポーネントの削減と軽量化が重要です。この分野の部品設計者とエンジニアは、1 グラムの重量を飛ばすのに何オンスの燃料が必要かを知っているため、わずかな削減が大きな利益につながります。

チタン グレード 5 6Al-4V は軽量でありながら、高い強度と耐熱性を備えているため、航空産業や航空宇宙産業で特に人気があります。一般的な用途には、ジェット エンジンのコンプレッサー ブレード、ディスク、リングなどがあります。機体および宇宙カプセルのコンポーネント。ロケットエンジンケース;ヘリコプターのローターハブ。しかし、チタンは高温耐性と耐腐食性を備えている反面、電気伝導性が低く、電気用途には適していません。また、アルミニウムなどの他の軽量金属に比べて高価です。

タイプ I、非 RoHS (黄色) を提供しています。タイプ II、RoHS (クリア);クラス 1A (最大保護、塗装または未塗装);クラス 3 (低電気抵抗が必要な場合の最大保護) メッキ オプション。

フィニッシング オプションでさらに抵抗力が増します

クロメートメッキは、チタン加工部品を一般的な磨耗から保護する優れた方法です。また、グレード 5 のチタンの外観は、生の状態では鈍い灰色から滑らかな状態では光沢のある銀色まで変化するため、メッキは強化された一貫した外観を作り出す良い方法です。

クロメートめっきは化成皮膜です。つまり、プロセスによって表面の化学的特性が変化し、酸化アルミニウムに変わります。その保護層は耐食性を提供し、金属部品の外観を改善します。これは、陽極酸化プロセス (アルミニウム部品に利用可能) とは異なります。このプロセスでは、正に帯電した陽極として機能する金属と酸素が豊富な酸浴との間で電気が流れる間に、部品を酸浴に入れます。電気回路内では、反対のものが引き寄せられて酸素が金属に結合し、表面により厚い保護層が形成され、摩耗や腐食から保護されます。

当社の製造材料の詳細については、材料比較ガイドを参照するか、無料の CNC 機械加工材料セレクターを注文してください。ポケット サイズのクイック リファレンス ガイドは、次のプロジェクトに適した材料を特定するのに役立ち、特性に関する特定の測定値を一覧表示して、パーツの用途に最適な材料とプロセスを確実に選択できるようにします。