Titânio leve e durável Ótima opção para peças aeroespaciais

A última postagem em nossa série de blogs de Ciência de Materiais nos leva ao mundo da usinagem. Aqui, analisamos o titânio de alta resistência e detalhamos os benefícios e pontos fracos para ajudá-lo a decidir se este é o material certo para o seu próximo projeto de usinagem.
O titânio é uma opção de material popular para peças que exigem força e resistência à corrosão com baixo peso, como esta peça da Helix's quadro de bicicleta dobrável.

Propriedades e especificações

Na Protolabs, oferecemos material de titânio Titânio Grau 5 6Al-4V para impressão 3D de metal, fresamento CNC e torneamento CNC. Este post se concentrará na liga de grau 5 usada em projetos de usinagem. A liga de titânio forjado é o grau mais amplamente utilizado e é uma liga alfa-beta bifásica com alumínio como estabilizador alfa e vanádio como estabilizador beta.

Titânio Grau 5 6Al-4V oferece alta resistência, durabilidade e propriedades resistentes à corrosão e pode ser usado em uma ampla gama de temperaturas desde criogênica (aproximadamente -150 graus C) até 800 graus F. Essas propriedades o tornam um boa escolha para uma variedade de aplicações, incluindo fixadores, vasos de pressão e peças forjadas críticas que requerem altas relações resistência/peso.

A baixa expansão térmica do titânio, com um ponto de fusão de cerca de 3.000 graus F, significa que ele mantém sua forma bem quando exposto ao calor. A liga é utilizada em condição recozida ou solução e condição envelhecida, registrando 30-34 e 35-39 respectivamente na escala de dureza HRC.

Titânio e a indústria aeroespacial

Como indica o Global Aerospace and Defense Industry Outlook 2019 da Deloitte, à medida que o crescimento continua a tendência para as indústrias aeroespacial e de defesa, a demanda de produção também continua a aumentar. E, ao projetar para aplicações aeroespaciais e de defesa, a seleção de materiais é crítica. Para componentes que saem da terra, a redução de componentes e o peso leve são fundamentais. Os projetistas e engenheiros de peças neste espaço sabem quantas onças de combustível são necessárias para voar um grama de peso, portanto, pequenas reduções geram grandes ganhos.

O fato de o Titânio Grau 5 6Al-4V ser leve, enquanto ainda oferece alta resistência e resistência à temperatura, o torna especialmente popular nas indústrias de aviação e aeroespacial. Aplicações comuns incluem pás, discos e anéis de compressores para motores a jato; componentes de fuselagem e cápsula espacial; carcaças de motores de foguetes; e cubos de rotor de helicóptero. No entanto, por mais que possua alta temperatura e resistência à corrosão, o titânio é um condutor elétrico igualmente ruim, tornando-o uma opção ruim em aplicações elétricas. Também é mais caro em comparação com outros metais leves, como o alumínio.
Oferecemos Tipo I, Não-RoHS (Amarelo); Tipo II, RoHS (transparente); Classe 1A (proteção máxima, pintada ou não); e Classe 3 (proteção máxima onde é necessária baixa resistência elétrica).

Opções de acabamento adicionam resistência extra

A cromagem é uma ótima maneira de proteger suas peças usinadas de titânio do desgaste geral. E, como a aparência do titânio grau 5 varia de acordo com o quanto ele foi alterado, variando de cinza opaco na forma bruta a prata brilhante quando liso, o revestimento é uma boa maneira de criar uma aparência cosmética aprimorada e consistente.

A cromagem é um revestimento de conversão, o que significa que o processo altera o caráter químico da superfície, transformando-a em óxido de alumínio. Sua camada protetora oferece resistência à corrosão e uma aparência cosmética aprimorada para peças metálicas. Isso difere do processo de anodização - disponível para peças de alumínio - no qual a peça é colocada em um banho de ácido enquanto a eletricidade circula entre o metal - agindo como um ânodo carregado positivamente - e o banho de ácido rico em oxigênio. Dentro do circuito elétrico, os opostos se atraem e o oxigênio se liga ao metal, formando uma camada protetora mais espessa na superfície para fornecer proteção contra desgaste e corrosão.

Para obter mais informações sobre nossos materiais de fabricação, visite nosso Guia de comparação de materiais ou solicite um seletor de material de usinagem CNC gratuito. O guia de referência rápida de bolso ajuda você a identificar os materiais certos para o seu próximo projeto, listando medidas específicas de propriedades para garantir que você tenha o material e o processo mais adequados para a aplicação da sua peça.