CNC 加工钛的技巧：航空航天等

钛具有出色的强度重量比和耐腐蚀性，是工业工程师、建筑师和消费品设计师最有用和最受欢迎的金属之一。毕竟它是以古希腊神话中的泰坦命名的，而且通常名副其实。

钛具有理想的材料特性，并且也相对容易使用。 可焊接 （在惰性气氛中）并且可以进行 CNC 加工像不锈钢一样。它也有利于几乎所有表面处理 工艺：喷砂、粉末涂层和电泳在钛上都可以产生良好的效果。当然，也有一些金属的切削加工性比钛高，但钛提供了良好的可加工性和机械性能的结合。

话虽如此，钛零件的设计和制造并不总是与铝零件或由低成本材料制成的零件相同。而且由于钛坯的成本大约是铝 6061 的 10 倍，因此您需要确保在第一时间完成您的零件。

这篇文章讨论了 CNC 加工钛的基础知识，包括最合适的应用、加工注意事项和表面处理选项。

什么是钛？

钛是18世纪在英国发现的一种有光泽的过渡金属。它具有银色外观，尽管密度低，但非常坚固。这使得它在轻量化尤为重要的行业中成为一种有价值的商品。

除了具有良好的强度重量比外，钛还具有很强的耐腐蚀性——来自海水、氯和酸——即使大量使用也无毒。这使得它在医疗领域特别有用，用于植入物和其他医疗设备。

在制造业中，钛经常与铁、铝和钒等元素形成合金。

尽管价格昂贵，但钛是一种非常受欢迎的材料。使用钛的原因包括：

由于这些原因，钛经常用于航空航天、汽车和医疗等行业。

钛航空零件包括飞机发动机零件、机身零件、转子和压缩机叶片。事实上，航空航天推动了钛的生产：世界上生产的钛中有三分之二用于飞机发动机和机身。

在医学界，钛零件包括外科植入物（如长期髋关节置换术）和器械。这种金属也用于轮椅和拐杖等物品。

为了获得最准确和最实惠的钛零件，CNC 加工几乎总是最好的制造技术。要了解原因，让我们看看替代方案。

制造商很少通过铸造制造钛零件 .这是因为钛受热后会与氧气发生剧烈反应，而许多用于铸造的耐火材料都含有微量的氧气。

一种解决方法是使用冲压石墨铸件——使用无氧石墨铸件——但这会产生表面纹理非常粗糙的零件，不适合大多数医疗、航空航天和工业应用。也可以用失蜡铸造制造钛零件，但这需要真空室。

一种较新的选择是使用增材制造 用于钛零件。少量3D 打印 选择性激光熔化 (SLM)、电子束熔化 (EBM) 和直接能量沉积 (DED) 等技术可以处理钛 3D 打印材料。然而，这些 3D 打印系统非常昂贵，许多行业尚未认证 3D 打印钛可用于安全关键的最终用途部件。

与其他替代品相比，CNC 加工是一种精确、安全、通用且经济实惠的钛零件制造方法。

钛是一种适用于许多应用的优秀材料，但它有其独特的特性，在 CNC 加工过程中必须得到尊重。加工钛时需要考虑的事项包括：

钛合金比铝合金等常见加工材料更硬。这会导致工具磨损增加，同时增加接触点处的热量积聚。

对于这些较硬的钛合金，可能需要降低 CNC 机床的 RPM，同时使用更大的芯片负载。高压冷却液还可以减轻切削工具的压力，并有助于生产更高质量的钛零件。

一些商业纯钛（1-2 级）可能不太容易产生过热，但仍应采取预防措施。

商业纯钛比钛合金更突出的问题是磨损和积屑瘤。

1-2 级钛在加工过程中会变得粘稠，最终会粘在刀具上。但是，可以通过使用高压冷却液并确保快速排屑来缓解这种情况。

不解决这个问题还会加剧热量积聚问题，加速刀具变钝。

钛及其可加工合金的刚性低于其他常见金属，因此在 CNC 加工过程中需要紧握。

除了刚性的机器设置之外，在不中断切削的情况下保持恒定的刀具运动也是有益的。

CNC 加工的钛零件可以通过各种表面精加工处理进行改进——用于功能或美学目的。

表面处理包括：

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