CNC machining er algengasta framleiðsluferlið í framleiðsluiðnaðinum og er mjög samhæft við margs konar málmefni. Meðal málmefna eru ryðfrítt stál og títan tvö algengustu efnin þegar CNC vinnsla sérsniðna hluta eða frumgerða. Þessi tvö málmefni með svipað útlit eru mjög fjölhæf. Allt í kringum okkur finnum við CNC ryðfríu stáli og títanhluta í mörgum mismunandi forritum.
Og skörun notkunar á milli þessara tveggja er algeng: á læknisfræðilegu sviði, til dæmis, hefur ryðfrítt stál alltaf verið ráðandi. Það var ekki fyrr en á níunda áratugnum að títan fór smám saman að koma í stað ryðfríu stáli vegna hærri lífsamrýmanleika þess og styrkleika og þyngdarhlutfalls. CNC ryðfríu stáli og títaníumhlutar eru mikið notaðir í geimferðaiðnaðinum, allt frá þotuhreyflum til stjórnklefa til lendingarbúnaðar. Bæði ryðfrítt stál og títan eru höggþolin, endingargóð og mjög tæringarþolin. Í þessari grein munum við veita ítarlega greiningu á muninum á ryðfríu stáli og títan í CNC vinnsluferlinu frá mismunandi sjónarhornum til að leiðbeina vali á besta efninu fyrir næsta CNC verkefni þitt.
Ryðfrítt stál er málmblendi úr stáli og kolefni sem inniheldur að minnsta kosti 10.5% króm miðað við massa og að hámarki 1.2% kolefni miðað við massa. Tæringarþol og vélrænni eiginleika ryðfríu stáli er hægt að auka enn frekar með því að bæta við öðrum þáttum eins og nikkel, mólýbdeni, títan, níóbíum og mangani. Ryðfrítt stál er stál blandað við einn eða fleiri þætti til að breyta eiginleikum þess. Þegar ryðfrítt stál kemst í snertingu við loft, raka eða vatn myndast þunn, ógegndræp oxíðfilma á yfirborði þess. Þetta óvirka oxíðlag verndar yfirborð þess og hefur einstaka sjálfslæknandi eiginleika.
5 tegundir af ryðfríu stáli
Ryðfríu stáli má skipta í fimm mismunandi gerðir. Þar á meðal eru:
- Ferritic ryðfríu stáli
- Austenitískt ryðfrítt stál
- Martensitic ryðfríu stáli
- Tvíhliða ryðfríu stáli
- PH ryðfríu stáli
Ferritic ryðfríu stáli
Ferritic ryðfrítt stál inniheldur um það bil 10.5% til 30% króm, hefur minna kolefni (C<0.08%) og inniheldur ekkert nikkel. Ferrític ryðfrítt stál hefur aðallega ferrític örbyggingu við öll hitastig og er ekki hægt að herða með hitameðferð og slökkva. Þrátt fyrir að sumar ferritic flokkar innihaldi allt að 4.00% mólýbden, er króm aðal málmblendihlutinn. Að auki hafa þeir tiltölulega lítinn styrk við háan hita. Stærsti kosturinn við ferrític stál er hæfni þess til að standast álags tæringarsprungur. Þessi hæfileiki gerir þau að aðlaðandi valkosti við austenítískt ryðfrítt stál í notkun þar sem SCC á sér stað í klóríðumhverfi. Sumar gerðir af ferritic ryðfríu stáli, eins og 430 ryðfríu stáli, hafa sterka tæringarþol og mikla hitaþol.
430 ryðfríu stáli
430 ryðfríu stáli hefur framúrskarandi tæringarþol, hærri hitaleiðni, lægri hitastækkunarstuðul og betri hitaþreytaþol en austenítískt ryðfrítt stál. Það inniheldur stöðugleikaþáttinn títan, þannig að suðan hefur sterka vélræna eiginleika. 430 ryðfríu stáli er oft notað í byggingarlistarskreytingum, íhlutum fyrir eldsneytisbrennara, heimilistækjum og heimilistækjum.
430F er endurbætt útgáfa af 430 ryðfríu stáli, sem bætir skurðarafköst þess. Það er aðallega notað við framleiðslu á sjálfvirkum rennibekkjum, boltum og hnetum. 430LX er álfelgur sem bætir Ti eða Nb við 430 stál til að draga úr kolefnisinnihaldi og bæta vinnslu- og suðueiginleika. Það er aðallega notað til að framleiða heitavatnstanka, hitaveitukerfi, hreinlætisvörur, heimilistæki, endingargóð tæki, svifhjól fyrir reiðhjól osfrv.
Austenitískt ryðfríu stáli
Austenitic ryðfrítt stál er á bilinu í Cr innihald frá 16% til 25% og getur einnig innihaldið köfnunarefni, sem bæði hjálpa til við að bæta tæringarþol þeirra. Austenitic ryðfrítt stál hefur mesta tæringarþol allra ryðfríu stáli, auk framúrskarandi lághitaeiginleika og háhitastyrks. Austenitískt ryðfrítt stál Þættirnir nikkel, mangan og köfnunarefni ákvarða örbyggingu austenítísks ryðfríu stáls sem ekki er segulmagnaðir andlitsmiðjaðar tenings (fcc) örbyggingu þess og hversu auðvelt það er við suðu.
Austenitískt ryðfrítt stál er ekki hægt að herða með hitameðhöndlun, en það er hægt að herða það að háum styrkleika með öðrum hætti á sama tíma og það viðhalda góðri sveigjanleika og seigleika. Þekktustu austenitísk ryðfríu stáli eru 304 ryðfrítt stál og 316 ryðfrítt stál. Þeir hafa framúrskarandi viðnám gegn ýmsum umhverfisaðstæðum og fjölbreytt úrval af ætandi miðlum.
304 ryðfríu stáli
Meðal austenitískt ryðfríu stáli er 304 ryðfrítt stál mikið notað. Aðalefnaþáttur þess er járn, en það hefur hátt nikkelinnihald (8% til 10.5% miðað við þyngd) og hátt króminnihald (18% til 20% miðað við þyngd), og inniheldur einnig aðra málmblöndur eins og mangan, sílikon og kolefni. Vegna mikils króm- og nikkelinnihalds hefur 304 ryðfríu stáli góða tæringarþol. Algeng notkun fyrir 304 ryðfríu stáli eru ísskápar og uppþvottavélar, matvælavinnslutæki í atvinnuskyni, festingar, rör, varmaskipti og fleira.
316 ryðfríu stáli
316 ryðfríu stáli er svipað og 304. Það inniheldur aðallega járn og háan styrk af króm og nikkel. Það inniheldur einnig sílikon, mangan og kolefni. Efnasamsetning 304 og 316 ryðfríu stáli er mismunandi, þar sem 316 inniheldur 2 til 3% mólýbden (miðað við þyngd), en mólýbdeninnihald í 304 er hverfandi. Gráða 316 hefur hærra tæringarþol vegna hærra hlutfalls af mólýbdeni. Þegar kemur að austenitískum ryðfríu stáli fyrir sjávarnotkun er 316 ryðfrítt stál oft talið einn besti kosturinn. 316 ryðfríu stáli er einnig almennt notað í efnavinnslu og geymslubúnaði, hreinsunarstöðvum, lækningatækjum og sjávarumhverfi, sérstaklega þeim sem innihalda klóríð.
Martensitic ryðfríu stáli
Martensitic ryðfríu stáli er svipað ferrític stál að því leyti að það inniheldur 12% til 14% króm og 0.2% til 1% mólýbden, en kolefnisinnihald þess er allt að 1% og inniheldur venjulega ekkert nikkel. Þar sem martensitic ryðfríu stáli inniheldur meira kolefni, eins og kolefni og lágblendi stál, er hægt að slökkva það og milda það til að auka hörku þess. Martensitic ryðfríu stáli hefur miðlungs tæringarþol og er sterkt og örlítið brothætt. Ólíkt austenítískt ryðfríu stáli er martensítískt ryðfrítt stál segulmagnaðir og hægt að prófa það án eyðileggingar með því að nota segulmagnaðir agnaprófunaraðferðir. Dæmigerðar vörur úr martensitic ryðfríu stáli eru borðbúnaður og læknisfræðileg skurðaðgerðartæki.
Tvíhliða ryðfríu stáli
Eins og nafnið gefur til kynna er tvíhliða ryðfrítt stál blanda af tveimur algengustu ryðfríu stáltegundunum. Þeir hafa blandaða örbyggingu austeníts og ferríts, sem leiðir til 50/50 blöndu, en hlutfallið í tvíhliða ryðfríu stáli málmblöndur í atvinnuskyni getur verið 40/60. Tæringarþol tvíhliða ryðfríu stáli er nokkurn veginn jafnt og austenitískt ryðfrítt stál. Engu að síður er viðnám þeirra gegn streitutæringu (sérstaklega klóríðspennutæringarsprungur), togstyrkur og álagsstyrkur (um það bil tvöfalt meiri en austenítískt ryðfrítt stál) yfirleitt. Kolefnisinnihald í tvíhliða ryðfríu stáli er venjulega minna en 0.03%. Króminnihald þeirra er á bilinu 21.00% til 26.00% og nikkelinnihald á bilinu 3.50 til 8.00%. Tvíhliða ryðfrítt stál getur innihaldið mólýbden (allt að 4.50%). Tvíhliða ryðfríu stáli hefur yfirleitt hörku og sveigjanleika á milli austenítískra og ferrítískra stála.
Byggt á tæringarþol þeirra er tvíhliða stáli skipt í: staðlað tvíhliða stál, ofur tvíhliða stál og einfaldað tvíhliða stál. Ofur tvíhliða stál bjóða upp á meiri styrk og viðnám gegn öllum gerðum tæringar samanborið við hefðbundið austenítískt stál. Ofur tvíhliða stál er oft notað í sjávar-, jarðolíuverksmiðjum, jarðgasi, afsöltunarstöðvum, varmaskiptum og pappírsframleiðslu.
PH ryðfríu stáli
PH ryðfrítt stál (úrkomuhert ryðfrítt stál) inniheldur um 17% króm og 4% nikkel, sem er ákjósanleg samsetning martensítískra og austenítískra eiginleika. PH ryðfrítt stál er þekkt fyrir getu sína til að vera hitameðhöndlað til að þróa mikinn styrk (svipað og martensitic ryðfríu stáli) og hafa einnig tæringarþol austenitískt ryðfríu stáli. Þessar málmblöndur viðhalda styrkleika sínum og tæringarþoli jafnvel við háan hita, sem gerir þær tilvalnar til notkunar í fluggeiranum.
Úrkomuhert ryðfrítt stál hefur hærri togstyrk vegna úrkomuherðingar martensíts eða austenítfylkis af völdum hitameðhöndlunartækni. Úrkomuherðandi ryðfríu stáli er hert með því að bæta við einum eða fleiri þáttum: kopar, áli, títan, níóbíum og mólýbdeni. PH ryðfríu stáli er almennt besti kosturinn fyrir háan styrk, seigleika og tæringarþol allra tiltækra ryðfríu stálflokka.
Hvað er títan?
Títan er silfurgljáandi, glansandi málmur með eðlismassa 4.506 g/cm3 og bræðslumark 1,668°C. Tveir framúrskarandi eiginleikar títan eru tæringarþol og hæsta hlutfall styrks og þyngdar. Títan er 30% sterkara en stál en næstum 43% léttara og 60% þyngra en ál en tvöfalt sterkara. Títan hefur lágan varmaþenslustuðul og mikla hörku. Þó að títan sé ekki eins hart og sumt hitameðhöndlað stál er það ekki segulmagnað, sýnir ekki sveigjanlegt til brothætt umskipti, hefur góða lífsamrýmanleika og er lélegur leiðari hita og rafmagns. Hins vegar gleypir títan fljótt súrefni og köfnunarefni við hitastig yfir 500°C, sem leiðir til hugsanlegra stökkvandamála. Títan er mikilvægt í mörgum afkastamiklum forritum, þar á meðal flugvélum, bifreiðum, læknisfræði, vélfærafræði, lúxus sjávarbúnaði og iðnaðarvélum.
Dæmigerð einkunnir af títan
#1 1. bekkur
Gráða 1 títan er fyrsta af fjórum títanflokkum sem eru hreinir í atvinnuskyni. Það er sveigjanlegasta og sveigjanlegasta einkunnin af hreinu títan. 1. stigs títan býður upp á hámarks mótunarhæfni, besta tæringarþol og mesta höggþol. Vegna þessara frábæru eiginleika er 1. stigs títanplata og slöngur valið efni fyrir hvaða notkun sem krefst auðveldrar mótunar. Hér eru nokkur dæmi:
- Chemical Processing
- Afsölun
- arkitektúr
- Læknaiðnaður
- Sjávariðnaður
- Bílavarahlutir
- Uppbygging flugvéla
#2 2. bekkur
Gráða 2 títan er þekkt sem „vinnuhestur“ títaníums í atvinnuskyni og hefur marga eiginleika svipaða títan úr 1 en er verulega sterkari. Báðir hafa jafn tæringarþol. 2. stigs títan býður upp á framúrskarandi suðuhæfni, styrk, sveigjanleika og mótunarhæfni. Þess vegna eru 2. stigs títanstangir og -plötur fyrsti kosturinn fyrir margs konar notkun:
- arkitektúr
- Læknaiðnaður
- Sjávariðnaður
- Útblástursrörsvörn
- Húð flugvéla
- Chemical Processing
- Klórat framleiðslulína
#3 3. bekkur
Gráða 3 títan er það sem er síst notað af hreinu títan í atvinnuskyni, en það gerir það ekki minna virði. Gráða 3 er sterkari en gráður 1 og 2, hefur svipaða sveigjanleika, en aðeins minni mótunarhæfni, en hefur meiri vélrænni eiginleika. Stig 3 er notað fyrir forrit sem krefjast miðlungs styrks og verulegrar tæringarþols. Hér eru nokkur dæmi:
- Aerospace mannvirki
- Efnavinnsla
- Læknaiðnaður
- Sjávariðnaður
#4 4. bekkur
Gráða 4 títan er sterkasta af fjórum títanflokkum sem eru hreint í atvinnuskyni og er þekkt fyrir mikla tæringarþol, mótunarhæfni og suðuhæfni. Þrátt fyrir að 4. stigs títan hafi jafnan verið notað í eftirfarandi iðnaðarforritum, nýlega er það oft notað í lækningatækjum. Það er nauðsynlegt í forritum sem krefjast mikils styrks:
- Varahlutir fyrir flugskrokk
- Cryogenic ílát
- Hitaskipti
- CPI tæki
- Eimsvala rör
- Skurðlækningabúnaður
Títanleiki
Títan málmblöndur hafa framúrskarandi vélræna eiginleika og CNC vinnslueiginleika, svo sem hátt styrkleika-til-þéttleika hlutfall, mikla tæringarþol, mikla þreytusprunguþol, viðnám gegn meðal háum hita án skriðs osfrv., og eru mikið notaðar sem byggingarefni í flugiðnaði. Ofurhljóðar flugvélar og geimfar svo og hluti sem ekki eru í geimferðum eins og her, bíla og íþróttavörur. Vegna þess að títan málmblöndur eru lífsamrýmanlegar, óeitraðar og ekki hafnað af líkamanum, eru þær einnig vinsælar í læknisfræðilegum forritum, þar á meðal skurðaðgerðartæki og ígræðslur eins og liðskipti, sem geta varað í allt að 20 ár.
Dæmigert títan ál
#1 7. bekkur
Gráða 7 títan er vélrænt og líkamlega eins og gráðu 2 og inniheldur millivefsþáttinn palladíum. Gráða 7 títan málmblöndur er tæringarþolnasta allra títan málmblöndur og hefur góða suðuhæfni, vélhæfni og tæringarþol. Stig 7 er oft notað til að framleiða hluta fyrir efnaframleiðslulínur.
#2 11. bekkur
Gráða 11 títan er svipað stigi 1 með snefilmagni af palladíum bætt við til að bæta tæringarþol. Þetta tæringarþol er mikilvægt til að koma í veg fyrir rof og draga úr sýrustigi í klóríðumhverfi. Eiginleikar 11. stigs títan innihalda einnig mikla sveigjanleika, köldu mótun, áreiðanlegan styrk, höggseigju og suðuhæfni. Þessi málmblöndu hentar fyrir sömu títannotkun og gráðu 1, sérstaklega þar sem tæring er vandamál, svo sem:
- Efnaframleiðsla
- Klóratframleiðsla
- Afsölun
- Umsóknir í hafinu
#3 12. bekkur
Framúrskarandi suðuhæfni 12 títaníums gerir það að framúrskarandi títanblendi. Það er langvarandi álfelgur með miklum styrk við háan hita. Grade 12 títan hefur sömu eiginleika og 300 röð ryðfríu stáli. Hægt er að framleiða þetta álfelgur heitt eða kalt með þrýstihemlum, vökvapressum, teikningu eða fallþyngdaraðferðum. Vegna þess að það er hægt að móta það í ýmsum myndum hefur það gildi í fjölmörgum forritum. Tæringarþol títaníums af gráðu 12 er mikilvægt fyrir búnaðarframleiðendur þar sem sprungutæring er vandamál. Bekkur 12 er hentugur fyrir eftirfarandi atvinnugreinar og forrit:
- Varmaskiptir og húsnæði
- Vatnsmálmvinnsluforrit
- Háhita efnaframleiðsla
- Sjó- og flugvélaíhlutir
Ryðfrítt stál vs títan: Hver er munurinn?
Títan og ryðfrítt stál eru mikið notaðar í ýmsum neytenda- og iðnaði. Hver er munurinn á ryðfríu stáli og títan? Títan og ryðfrítt stál hafa einstaka eiginleika sem gera þau frábrugðin hvert öðru. Við munum bera saman títan og ryðfrítt stál með mismunandi eiginleikum til að auðvelda skilning.
#1 Frumefnasamsetning
Títan og ryðfrítt stál hafa mismunandi frumefnasamsetningu. Almennt séð notar hreint títan í atvinnuskyni títan sem aðalþáttinn og inniheldur einnig köfnunarefni, vetni, súrefni, kolefni, járn, nikkel og önnur frumefni með innihald 0.013% til 0.5%. Títan er hægt að sameina með öðrum málmum til að mynda sterkari títan málmblöndur sem eru mjög tæringarþolnar en samt léttar. Ryðfrítt stál er aftur á móti samsett úr ýmsum þáttum og stál er tæringarþolið aðeins þegar Cr innihaldið nær ákveðnu gildi, þannig að það inniheldur að minnsta kosti 10.5% króm og viðbótarþætti, með öðrum álfelgurshlutum allt frá 0.03% í meira en 1.00%. Króminnihaldið í ryðfríu stáli hjálpar til við að koma í veg fyrir tæringu og veitir hitaþol. Önnur frumefni eru ál, sílikon, brennisteinn, nikkel, selen, mólýbden, köfnunarefni, títan, kopar og níóbíum.
#2 Þéttleiki
Þéttleiki títanmálms er 4.51 g/cm3 og þéttleiki ryðfríu stáli er 7.70-7.90 g/cm3. Títan er miklu léttara en ryðfríu stáli, sem gerir það tilvalið fyrir notkun þar sem þyngd er aðalatriðið. Að auki hefur títan hærra hlutfall styrks og þyngdar en ryðfríu stáli, sem þýðir að það getur borið meiri þyngd á meðan það er enn létt.
#3 Bræðslumark
Bræðslumark títan er 3,027°C. Bræðslumark ryðfríu stáli er 1,416-1,537°C. Títan hefur mun hærra bræðslumark en ryðfríu stáli, sem gerir það hentugt fyrir notkun sem krefst mikillar hitastigs. Þar að auki, vegna þess að títan málmblöndur þola háan hita betur en ryðfríu stáli, henta þær vel fyrir flug- og bifreiðanotkun.
#4 hörku
Hörku efnis vísar til viðbragða þess við ætingu, aflögun, rispum eða beyglum á yfirborði þess. Brinell hörkuprófið er notað af framleiðendum og neytendum hástyrkra efna.
Þó að Brinell hörku ryðfríu stáli sé mjög breytileg eftir samsetningu álfelgurs og hitameðhöndlun, þá er hún yfirleitt harðari en títan. Títan getur aftur á móti fljótt afmyndast þegar það er inndregið eða rispað. Til að forðast þetta myndar títan oxíðlag sem kallast títanoxíðlag, sem skapar afar hart yfirborð sem þolir hámarks gegnumstreymisþrýsting. Ryðfrítt stál hefur venjulega Brinell hörku á bilinu 180-400, en títan hefur Brinell hörku á bilinu 100-200.
#5 Tæringarþol
Tæringarþol títan álfelgur er miklu betra en ryðfríu stáli, og það er mikið notað í rakt andrúmsloft og sjómiðlun; það hefur sterka mótstöðu gegn tæringu í holum, sýrutæringu og streitutæringu; það hefur framúrskarandi viðnám gegn basa, klóríði, klór, saltpéturssýru, brennisteinssýru, osfrv tæringarþol. Hins vegar hefur títan lélega tæringarþol til að draga úr súrefni og krómsaltmiðlum.
Hins vegar getur ryðfrítt stál enn orðið mjög tæringarþolið vegna nærveru króms. Þessi málmblöndu bætir ekki aðeins tæringarþol málmsins heldur gerir það einnig endingarbetra.
#6 Ending
Hæfni efnis til að halda áfram að virka án óþarfa viðgerðar eða viðhalds á helmingunartíma þess er vísbending um endingu efnis. Bæði títan og ryðfrítt stál eru endingargóð vegna yfirburða eiginleika þeirra. Títan er um það bil 3 til 4 sinnum sterkara en ryðfríu stáli.
#7 Teygjanleiki
Mýkt er mælikvarði á sveigjanleika efnis. Þetta þýðir að það metur hversu auðveldlega efni getur beygst eða skekkt án þess að aflagast. Eðlileg mýkt ryðfríu stáli er 200 GPa, en venjuleg mýkt títan er 115 GPa. Þar sem flestar málmblöndur eru teygjanlegri er ryðfríu stáli oft betur en títan í þessu sambandi. Sömuleiðis gerir meiri sveigjanleiki það auðveldara að CNC fræsa ryðfríu stáli og búa til mismunandi hluta. Þetta er mikilvægur vísir vegna þess að það hefur bein áhrif á CNC vinnslukostnað.
#8 Togstyrkur
Endanlegur togstyrkur efnis er hámarksgildi á verkfræðilegri álags-þynningarferil. Þetta er hámarksálagið sem efni í spennu þolir. Oftast er endanlegur togstyrkur skammstafaður sem togstyrkur eða „fullkominn“. Ryðfrítt stál hefur meiri endanlega togstyrk en títan.
Það sem er mikilvægt að muna hér er að þó ryðfrítt stál hafi meiri heildarstyrk, þá er títan sterkara á hverja massaeiningu. Þess vegna, ef heildarstyrkur er aðal drifkrafturinn við val á notkun, er ryðfrítt stál oft besti kosturinn. Ef þyngd er mikilvægust gæti títan verið betri kostur.
#9 Afrakstursstyrkur
Flutningsálag eða flæðistyrkur efnis er álagið sem það afmyndast við. Afrakstursstyrkur 304L ryðfríu stáli er 210 MPa, en afrakstursstyrkur Ti-6AI-4V (títan) er 1100 MPa. Eins og þú sérð á muninum á mýkt er erfiðara að búa til títan en er sterkara á hverja massaeiningu. Að auki er títan lífsamhæft en ryðfrítt stál er ekki að fullu lífsamhæft. Vegna þessa er títan frábært val fyrir margvíslega læknisfræðilega notkun.
#10 þyngd
Einn marktækur munur á títan og ryðfríu stáli er þyngd þeirra. Títan hefur hátt hlutfall styrks og þyngdar, sem gerir það kleift að veita nokkurn veginn sama styrkleika og ryðfríu stáli á meðan það vegur aðeins 40% jafn mikið. Þess vegna er títan mikilvægt fyrir forrit sem krefjast lágmarksþyngdar og hámarksstyrks. Þess vegna er títan gagnlegt í flugvélaíhlutum og öðrum þyngdarnæmum forritum. Stál er hins vegar notað til að búa til bílagrind og annað, en oft er erfitt að gera hluti léttari.
# 11 Verð
Hvað verð varðar er títan dýrara en ryðfríu stáli. Fyrir vikið verður það dýrara fyrir ákveðnar atvinnugreinar sem þurfa mikið magn af títan, eins og flugrými. Ef kostnaður er mikilvægur þáttur gæti ryðfrítt stál verið betra en títan ef hvort tveggja er nógu gott.
Ryðfrítt stál er hagkvæmur kostur. Þar sem enginn skortur er á járni eða kolefni á jörðinni er auðveldara að búa það til. Að auki hefur ryðfríu stáli ekki flóknar kröfur um CNC vinnslu. Verð á ryðfríu stáli er aftur á móti mjög breytilegt vegna fjölbreytts valkosta. Kolefni og járnblendi eru lægsti kostnaðurinn. Þessir ryðfríu stáli úr króm, sinki eða títan verða dýrari.
#12 Vinnsla
Títan er erfiðara að CNC vinnslu en ryðfríu stáli, krefst sérhæfðra skurðarverkfæra og kælivökva til að koma í veg fyrir slit á títan vinnustykkinu. Ryðfrítt stál er aftur á móti auðveldara að CNC vél með venjulegu háhraða stáli (HSS) eða karbítverkfærum. Á heildina litið hefur ryðfrítt stál marga kosti fram yfir títan þegar kemur að CNC vélhæfni.
#13 Plasticity
Títan er tiltölulega minna sveigjanlegt, en ryðfríu stáli er hægt að gera sveigjanlegra með því að bæta við ýmsum málmblöndur. Þess vegna er ryðfríu stáli almennt auðveldara að vinna í æskilega lögun en títan.
# 14 suðu
Hægt er að sjóða títan málmblöndur með gaswolframbogsuðu (GTAW) eða plasmabogsuðu (PAW). Ryðfrítt stál er aftur á móti oftar sameinað með MIG og TIG suðuaðferðum. Títan er erfitt að sjóða og krefst þjálfaðs suðumanns og sértækja á meðan ryðfríu stáli er auðveldara að sjóða. Báðir málmarnir þurfa reglulega hreinsun og viðhald eftir suðu til að halda þeim í góðu ástandi og koma í veg fyrir tæringu.
#15 Varmaleiðni
Varmaleiðni títan er λ=15.24W/(mK), sem er um það bil 1/4 af nikkeli, 1/5 af járni og 1/14 af áli. Hitaleiðni ýmissa títan málmblöndur er um 50% lægri en títan.
Varmaleiðni ryðfríu stáli er á bilinu 20-60 W/(mK). Almennt séð hefur ryðfríu stáli hærri hitaleiðni en títan, sem gerir það betur hentugt fyrir forrit sem krefjast hitaflutnings eða hraðrar kælingar.
#16 Leiðni
Títan hefur leiðni upp á 18MS/m, ryðfríu stáli hefur leiðnisvið á bilinu 10-50MS/m og kopar hefur leiðni upp á 100-400MS/m. Á heildina litið er kopar mun leiðandi en títan eða ryðfríu stáli, sem gerir það betur hæft fyrir forrit sem krefjast mikillar leiðni. Hins vegar er títan miklu léttara en kopar og ryðfríu stáli og er ákjósanlegt fyrir ákveðin notkun vegna þyngdarkosts þess.
#17 Notkunarsvæði
Notkun ryðfríu stáli og títan er mjög mismunandi. Ryðfrítt stál hentar fullkomlega fyrir smíði, pappírs-, kvoða- og lífmassabreytingar, efna- og jarðolíuvinnslu, mat og drykk, orku, skotvopn, bílaiðnað, lækningaiðnað og þrívíddarprentun. Títan er aftur á móti vel við hæfi í geimferðum, neytendanotkun, skartgripum, lækningaiðnaði og geymslu kjarnorkuúrgangs.
Samanburðartafla yfir muninn á títan og ryðfríu stáli
Títan og ryðfrítt stál hafa einstaka og ótrúlega eiginleika sem aðgreina þau frá hvort öðru. Til að hjálpa til við að skýra þennan samanburð höfum við sett saman muninn á þessu tvennu til viðmiðunar.
Property | Titanium | Ryðfrítt stál | Niðurstaða |
ending | Það er léttari og tæringarþolnari málmur og einnig ónæmari fyrir háum hita og hitaáfalli en ryðfríu stáli | Það er ónæmari fyrir rispum og beyglum en títan og er auðveldara að viðhalda vegna þess að yfirborðið er ekki gljúpt. | Bæði títan og ryðfrítt stál eru mjög endingargóðir málmar, valið á milli þeirra allt að sérstakri notkun |
Kostnaður/verð | Það hefur tilhneigingu til að vera dýrara en ryðfríu stáli vegna hærri vinnslu- og framleiðslukostnaðar | Það er almennt kostnaðarsparandi lausn sem er mikið notuð í framleiðsluiðnaði | Títan er tilvalið fyrir mikilvæg forrit eins og læknisfræði og flugrými, ryðfríu stáli er valið þegar fjárhagsáætlun er forsenda |
Hörku | Það myndar hart oxíðlag sem þolir flesta krafta með háu styrkleika/þyngdarhlutfalli | Hörku þess fer eftir samsetningu málmblöndu og framleiðsluferli sem notað er | Bæði títan og ryðfrítt stál eru sterkir og endingargóðir málmar sem notaðir eru í gróft umhverfi |
þyngd | Þéttleiki þess er um það bil 4.51 g/cm³ | Þéttleiki þess er um 7.9 g/cm³ | Títan er um það bil 40% léttara en stál af sama rúmmáli |
Tæringarþol | Það er þekkt fyrir framúrskarandi tæringarþol í fjölmörgum náttúrulegum og gerviumhverfi vegna myndunar oxíðlags | Það hefur í meðallagi tæringarþol vegna króminnihalds þess sem myndar óvirka filmu | Ryðfrítt stál er næmari fyrir tæringu en títan í ákveðnum umhverfi og aðstæðum |
Rafleiðni | Rafleiðni þess er um 3.1 x 10^6 siemens/metra | Á bilinu 1.45 x 10^6 til 2.5 x 10^6 siemens/metra, allt eftir tilteknu ryðfríu stáli | Ryðfrítt stál er almennt betri rafleiðari en títan |
Hitaleiðni | Varmaleiðni þess er um 22 W/(m*K) | Mismunandi eftir samsetningu þess og getur verið á bilinu 14.4 W/(m*K) til 72 W/(m*K) fyrir austenítískt ryðfrítt stál | Almennt hefur ryðfrítt stál lægri hitaleiðni samanborið við títan vegna meiri viðnáms gegn hitaflutningi |
Bræðslumark | Það hefur bræðslumark 1,668°C (3034°F) | Það hefur venjulega bræðslumark 1,400-1,500°C (2,552-2,732°F) | Títan hefur hærra bræðslumark samanborið við ryðfríu stáli |
Vélarhæfni | Það er erfitt að vinna hann þar sem teygjustuðull hans er lítill, sem gefur til kynna að hann beygist og afmyndast auðveldlega | Það hefur hærri teygjustuðul og minni tilhneigingu til að festast við skurðarverkfæri, sem gerir það auðveldara að vinna | Almennt séð getur ryðfríu stáli verið auðveldara að vinna en títan vegna minni styrkleika og hörku |
Formhæfni | Það hefur lægri mótunarhæfni en ryðfríu stáli vegna lægri sveigjanleika þess og vinnuherðingartilhneigingu | Það er sveigjanlegur og sveigjanlegur málmur, þannig að auðvelt er að móta hann í mismunandi form án þess að brotna eða sprunga | Venjulega er ryðfríu stáli auðveldara að vinna með og hefur betri mótunarhæfni en títan |
Suðuhæfni | Það hefur hátt bræðslumark og mikla hvarfgirni við súrefni, sem getur gert það erfitt að suða | Það hefur lægri hvarfgirni við súrefni og suðuhæfni þess fer eftir tilteknu málmblöndunni sem notuð er | Á heildina litið er suðuhæfni títan meira krefjandi en ryðfríu stáli |
Ávöxtunarkrafa | Hann er talinn einn af sterkustu málmunum á hverja massaeiningu, þar sem hann sýnir svipaðan styrk og ryðfríu stáli við helming þéttleika | Það fer eftir málmbandi þáttum, flæðistyrkur ryðfríu stáli er breytilegur frá 25 MPa til 2500 MPa | Ryðfrítt stál er betri kostur fyrir verkefni sem krefjast heildarstyrks, en títan er valinn þegar styrkur á hverja massaeiningu er nauðsynlegur |
Togstyrkur | Hreint títan í viðskiptum hefur togstyrk á bilinu 240-410 MPa (megapascals), á meðan sumar hástyrktar málmblöndur geta haft togstyrk allt að 1,400 MPa | Togstyrkur ryðfríu stáli er venjulega á bilinu 515-827 MPa eftir tegund og gerð ryðfríu stáli | Togstyrkur ryðfríu stáli er almennt hærri en títan |
Rafstyrkur | Skúfstyrkur títan er á bilinu 300 til 580 MPa (43,500 til 84,000 psi) | Dæmigerður skurðstyrkur ryðfríu stáli er á bilinu 400 til 800 MPa (58,000 til 116,000 psi) | Ryðfrítt stál er hærra en títan í viðnám gegn klippiálagi |
Útlit/litur | Títan er silfurgrár litur í náttúrulegu ástandi | Ryðfrítt stál hefur meira silfurlíkan eða gráhvítan lit | Ryðfrítt stál mun enn hafa málmlíkan glans á því eftir að hafa verið húðað eða klárað, en náttúrulegur litur títan mun alltaf vera sýnilegur |
Umsóknir | Hátt hlutfall styrk og þyngdar | Mjög fjölhæfur | Títan: Aerospace, iðnaðar, byggingarlistar, neyslu, skartgripir, lækningaiðnaður, geymsla kjarnorkuúrgangs; |
Títan á móti ryðfríu stáli – kostir og gallar
Bæði ryðfrítt stál og títan hafa einstaka eiginleika sem gera það að verkum að hentar betur fyrir sérstakar þarfir þínar. Að skilja kosti og galla beggja málma mun hjálpa þér að taka ákvörðun þína. Hér eru kostir þeirra og gallar.
Kostir ryðfríu stáli
- Ódýrt og fáanlegt.
- Mikill styrkur og ending.
- Frábær tæringarþol.
- Framúrskarandi vélrænni eiginleikar.
- Sjálfbærni og umhverfisvernd.
- Mikill styrkur og frábær ending.
- Ryðfrítt stál er endurvinnanlegt.
- Auðvelt að sérsníða.
- Ryðfrítt stálbúnaður er auðvelt að þrífa.
Gallar af ryðfríu stáli
- Styrkur mun minnka við háan hita.
- Ryðfrítt stálbúnaður er mjög þungur.
Kostir títan
- Ótrúleg tæringarþol.
- Hátt bræðslumark og háhitaþol.
- Mikill styrkur og léttur.
- Óeitrað og mikið notað í lækningaiðnaðinum.
- Góð lífsamrýmanleiki.
- Endurvinnanlegt.
Gallar við títan
- Dýrt.
- Lítil mýkt og auðvelt að afmynda.
- Erfiðleikar við útdrátt, steypu og vinnslu.
Hvernig á að velja rétta efnið fyrir CNC vinnsluverkefnið þitt: ryðfríu stáli eða títan?
Títan og ryðfrítt stál málmblöndur eru mikið notaðar í CNC vinnslu. Fyrir ítarlega greiningu á frammistöðu þessara tveggja efna við vinnslu, hefur AN-Prototype tekið saman samanburðartöflu á milli þeirra tveggja byggða á margra ára reynslu. Þú getur líka heimsótt síður okkar með smáatriðum CNC vinnsla úr ryðfríu stáli og CNC vinnsla títan þjónustu fyrir ítarlegri upplýsingar.
Titanium | Ryðfrítt stál | |
Legur | Títan bekk 1 | Ryðfrítt stál 303 |
Kostir | Hátt hlutfall styrk og þyngdar | Góð hitaþol |
Ókostir | Hár kostnaður | Segulmagn takmarkar notkun þeirra |
Tolerances | Það ræðst af tilætluðum áhrifum og títaninu sem notað er. Hægt er að ná fráviki upp á ±0.005”(±0.13 mm). | Það er ákvarðað af tilætluðum áhrifum og nákvæmri málmblöndu sem notuð er. Hægt er að ná fráviki upp á ±0.005”(±0.13 mm). |
Veggþykkt | Lágmarks veggþykkt ±0.03”(±0.8 mm). | Lágmarks veggþykkt ±0.03”(±0.8 mm). |
Hlutastærð | Það er að mestu leyti ákveðið af tiltækri vél og rúmfræði hluta. | Það er að mestu leyti ákveðið af tiltækri vél og rúmfræði hluta. |
lýkur | Eins og vélað, Case herding, Anodizing. | Eins og unnið, dufthúðun, perlublástur. |
Niðurstaða
CNC ryðfríu stáli og títan hlutar eru mikið notaðir í ýmsum atvinnugreinum og báðar málmblöndur bjóða upp á betri gæði. Þegar réttur búnaður og breytur hafa verið notaðar er hægt að nota þessar málmblöndur fyrir næstum alla CNC vinnslu. Að nota rétta ryðfríu stáli og títan málmblöndur krefst ítarlegrar skilnings á eiginleikum þeirra, vinnsluumhverfi, fyrirhugaðri virkni og öðrum mikilvægum þáttum.
Hjá AN-Prototype bjóðum við upp á 5-ása CNC vinnsluþjónusta fyrir yfir 160 efnisvalkosti, allt frá málmum til plasts og annarra sérgreina. Lið okkar af hæfum verkfræðingum framkvæmir ítarlega greiningu til að tryggja að CNC vinnsluferlið uppfylli sérstakar kröfur og þolmörk til að búa til nákvæma íhluti fyrir margs konar notkun í mismunandi atvinnugreinum. Við erum með teymi mjög hæfra sérfræðinga sem nýta sér nýjustu CNC tæknina til að koma hönnun þinni í framkvæmd með hámarks skilvirkni, nákvæmni og nákvæmni.
fá augnablik tilvitnun og byrjaðu CNC vinnsluverkefnið þitt í dag!