Voordelen van bouten van titaniumlegering

Bouten gemaakt van een titaniumlegering worden voornamelijk gebruikt in lucht- en ruimtevaarttoepassingen en zijn relatief zeldzaam op de algemene markt, dus veel mensen zijn er niet zo bekend mee. Dit zijn de belangrijkste voordelen vanbouten van titaniumlegering.

Bouten van titaniumlegering zijn gebaseerd op titanium, met als belangrijkste legeringselementen zuurstof, stikstof en koolstof. Deze elementen geven de bouten van titaniumlegeringen een zeer hoge sterkte, waardoor stabiele prestaties bij hoge temperaturen mogelijk zijn zonder degradatie in zware omstandigheden. Bij kamertemperatuur kan de treksterkte van bouten van titaniumlegeringen 540 MPa bereiken, met een Brinell-hardheid (HB) van ongeveer 200. Als er ontwerpaanpassingen nodig zijn, kunnen deze legeringselementen worden geregeld of verwijderd door middel van vacuümgloeien.

Bouten van titaniumlegering hebben ook bepaalde nadelen: ze hebben een lage ductiliteit. Door hun legeringssamenstelling heeft het materiaal een hoge hardheid, waardoor plastische vervorming moeilijk is bij standaard mallen. Daarom vereisen bouten van titaniumlegering een uitgloei- en oplossingsbehandeling. Gloeien vermindert de hardheid, terwijl oplossingsbehandeling de interne spanning verlicht, wat resulteert in stabielere prestaties en het voorkomen van breuken tijdens gebruik. Voor het draaien van een titaniumlegering zijn zeer hoogwaardige gereedschappen nodig, omdat het materiaal hard is, gevoelig is voor snijkantsopbouw en een lage thermische geleidbaarheid heeft. Tijdens het snijden kan de materiaalstructuur veranderen en hebben spanen de neiging zich rond het gereedschap te wikkelen. Als draaien noodzakelijk is, worden diamantgereedschappen aanbevolen voor betere resultaten.

Hoewel bouten van titaniumlegering hard zijn, raken hun oppervlakken gemakkelijk bekrast. Tijdens het draaien zijn de klemeisen dus streng: de klemkracht mag niet overmatig zijn en er moet hoogwaardige snijvloeistof worden gebruikt voor smering en koeling.

Vergeleken met bouten van standaardmateriaal zijn bouten van titaniumlegering erg duur. Hoge materiaalkosten en moeilijke verwerking zijn de belangrijkste redenen. Bouten van titaniumlegeringen worden meestal gebruikt in lucht- en ruimtevaartapparatuur, met een lage vraag in de algemene industrie; anders zouden de totale kosten extreem hoog zijn, gebaseerd op het typische verbruik van bevestigingsmiddelen.

Om het prijsverschil aan te tonen: een standaardkoolstofstalen M8×25 boutkost ongeveer 0,2 RMB, een roestvrijstalen versie ongeveer 0,5 RMB, terwijl een versie van titaniumlegering meer dan 2 RMB kost.

De meeste conventionele bouten worden geproduceerd door middel van koude kop. Bij koude kop wordt staal bij kamertemperatuur in vorm gedrukt met behulp van matrijzen. Omdat metalen al een hoge hardheid en mechanische eigenschappen hebben, vereist koude kop een hoge vormdruk. Kleine bouten zijn relatief eenvoudig, maar grote bouten boven M12 moeten worden geproduceerd op koude headers met meerdere stations.

Er zijn vier belangrijke verwerkingsmethoden voor bouten van titaniumlegering. De eerste is draaien. Vroege bouten en schroefdraden van titaniumlegeringen werden op draaibanken bewerkt, maar deze methode is kostbaar en levert weinig op. Het is nu grotendeels achterhaald en wordt alleen gebruikt voor bouten van niet-standaard titaniumlegeringen. De tweede is heet smeden, wat in de tegenovergestelde richting werkt van koudkop: het materiaal wordt roodgloeiend verwarmd voordat het in vorm wordt geperst. Dit wordt gebruikt wanneer de apparatuurdruk onvoldoende is voor vervorming bij kamertemperatuur. Heet smeden wordt nog steeds gebruikt, maar alleen voor enkele gangbare materiaalbouten. De derde is gieten. Deze methode wordt niet langer gebruikt voor standaard bouten van titaniumlegeringen, slechts af en toe voor grote oogbouten, en wordt als verouderd beschouwd. De vierde methode, waarop dit artikel zich richt, is de koude koers van meerdere stations. Dit is de meest gebruikelijke en reguliere productiemethode voor bouten van titaniumlegeringen. Het biedt goede kwaliteit, hoge efficiëntie en lage kosten, dus bijna alle fabrikanten van bevestigingsmiddelen gebruiken koude headers met meerdere stations om verschillende bouten en moeren van titaniumlegeringen te produceren.

Vroege koude headers met meerdere stations voor bouten van titaniumlegeringen werden alleen gebruikt in ontwikkelde landen zoals Japan, Europa en de Verenigde Staten. Met de snelle industrialisatie in China heeft de bevestigingsindustrie zich enorm uitgebreid, en dergelijke gespecialiseerde koude headers zijn in eigen land geïntroduceerd en op grote schaal gebruikt.

Koude headers met meerdere stations zijn groot en bieden een hoge vormkracht, waardoor de productie van standaard en niet-standaard producten mogelijk isbouten en moerenuit verschillende metaaldraden met behulp van matrijzen. De machines hebben een milieuvriendelijk ontwerp en zijn voorzien van geavanceerde automatisering. De productie vereist geen handmatig toezicht; het systeem detecteert automatisch fouten en stops, waardoor de afvalpercentages worden geminimaliseerd.

Voor de productie van bouten van titaniumlegeringen maximaliseren koude headers met meerdere stations de materiaalbesparingen en verbeteren ze de precisie aanzienlijk. Bouten van titaniumlegering met koude kop bieden goede economische voordelen. De krukas, het frame en de drijfstangen van de machine zijn gemaakt van een hoogwaardige legering, wat een lange levensduur en eenvoudig onderhoud garandeert. Variabele frequentiesnelheidsregeling maakt een traploze aanpassing tijdens de productie mogelijk, waardoor de bediening zeer gemakkelijk is.