Titan Grade 2 oder Grade 5 für EDC-Teile

Fast jedes EDC-Projekt, das über uns läuft, beginnt mit derselben unbeantworteten Frage auf der Zeichnung: Dort steht Titan, sonst nichts. Dieses eine Wort deckt zwei Legierungen ab, die sich unterschiedlich zerspanen lassen, unterschiedlich kosten und sich unterschiedlich veredeln, und die falsche zu wählen ist der häufigste Grund dafür, dass ein erster Prototyp richtig aussieht und falsch funktioniert.

Die Kurzfassung

Grade 2 ist handelsübliches Reintitan. Weicher, duktiler, und es eloxiert zu tiefer, gesättigter Farbe, den Violett- und Blautönen, die man mit hochwertiger Titan-Hardware verbindet. Grade 5, Ti-6Al-4V, ist mit Aluminium und Vanadium legiert. Etwa doppelte Festigkeit, hält Gewinde und Schraubdome ohne Ausreißen und eloxiert zu einer flacheren, etwas kreidigeren Variante derselben Farben.

Wenn das Teil Last trägt, geben Sie Grade 5 vor. Wenn die Aufgabe des Teils darin besteht, außergewöhnlich auszusehen, und es an etwas verschraubt ist, das die Kraft aufnimmt, ist Grade 2 die schönere Wahl.

Wo es wirklich darauf ankommt

Teil	Vorgabe	Grund
Frame-Lock-Liner	Grade 5	Die Lockbar federt tausende Male; Grade 2 verformt sich bleibend
Sichtseitige Messerschale	Grade 2	Keine Last, und die Eloxalfarbe ist der ganze Sinn
Stiftkörper mit Gewindekappe	Grade 5	Gewinde in Grade 2 zeigen bei täglichem Gebrauch binnen eines Jahres sichtbaren Verschleiß
Stiftkörper, Pressverbindungen	Grade 2	Tiefere Farbe, kein Gewinde zu schützen
Gewinde an Kopf und Endkappe einer Taschenlampe	Grade 5	Wiederholtes Schließen und Öffnen; Fressgefahr bei Reintitan
Perlen, Handschmeichler, Flaschenöffner	Grade 2	Farbgeführt, lastfrei, und es lässt sich schneller zerspanen
Taschenclips	Grade 5	Federt zurück, statt sich bleibend zu verbiegen

Was jedes in der Zerspanung kostet

Grade 2 lässt sich schneller und werkzeugschonender zerspanen, aber das Material ist nur geringfügig günstiger als Grade 5, sodass der Kostenunterschied bei einer kleinen Serie kleiner ausfällt, als Käufer erwarten: bei den Stückzahlen, in denen EDC läuft, meist fünf bis zwölf Prozent. Unterhalb von etwa fünfzig Stück dominieren Rüsten und Oberfläche das Angebot, und die Legierungswahl bewegt die Summe kaum.

Beide Legierungen sind im Vergleich zu Aluminium langsam. Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Titan leitet die Wärme in das Werkzeug statt in den Span, daher bleiben die Schnittgeschwindigkeiten niedrig und die Werkzeuge verschleißen schnell. Ein Betrieb, der Titan mit aluminiumähnlichen Zykluszeiten anbietet, hat entweder nicht viel davon zerspant oder die Zeichnung nicht gelesen.

Der Haken beim Eloxieren

Das Eloxieren von Titan ist ein Interferenzeffekt: Eine Oxidschicht wird mit einer genau eingehaltenen Spannung auf eine genaue Dicke aufgebaut, und das erzeugt die Farbe. Die reinere Oberfläche von Grade 2 baut eine gleichmäßigere Schicht auf, weshalb die Farben tiefer wirken.

Die größere Variable ist nicht die Legierung, sondern die Aufnahme. Ein Betrieb, der Teile lose aufhängt, erhält einen Spannungsabfall über die Charge und einen sichtbaren Verlauf von Bronze nach Braun innerhalb einer Farbe, die einheitlich sein sollte. Verlangen Sie vor einer Serie ein Farbmuster mit fünf Teilen, egal für welche Güte Sie sich entschieden haben. Diese eine Bitte verhindert mehr Streit bei Nachbestellungen als jede Toleranzangabe.

Praktische Regel

Schreiben Sie die Güte auf die Zeichnung, nicht das Wort „Titan“. Wenn Sie wirklich nicht wissen, welche das Teil braucht, sagen Sie, was das Teil tut: „Dieser Liner ist die Verriegelungsfläche“, und jeder kompetente Betrieb wird es Ihnen sagen. Senden Sie die Zeichnung, und wir weisen darauf hin, bevor angeboten wird.

Zusammensetzung und Eigenschaften

	Grade 2 (CP Ti)	Grade 5 (Ti-6Al-4V)
Zusammensetzung	Handelsübliches Reintitan	6 % Aluminium, 4 % Vanadium
Streckgrenze	~275 MPa	~830 MPa
Zugfestigkeit	~345 MPa	~900 MPa
Härte	~80 HRB	~36 HRC
Dichte	4,51 g/cm3	4,43 g/cm3
Zerspanbarkeit	Besser	Schwieriger, mehr Werkzeugverschleiß
Eloxal-Sättigung	Tiefer	Flacher
Relative Kosten	Etwas niedriger	Etwas höher

Der Festigkeitsunterschied ist die Hauptsache: Grade 5 ist bei der Streckgrenze etwa dreimal so fest. Deshalb taucht es überall dort auf, wo ein Gewinde, eine Feder oder eine Verriegelungsfläche Last aufnimmt.

Beachten Sie, dass die Dichte im Wesentlichen gleich ist. Grade 5 macht ein Teil nicht leichter: Es erlaubt, dasselbe Teil bei gleicher Festigkeit dünner zu bauen, und das ist etwas anderes, das man im Produkttext korrekt formulieren sollte.

Unterschiede in der Zerspanung in der Praxis

Beide sind im Vergleich zu Aluminium langsam, und aus demselben Grund: Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Titan lässt die Wärme in der Schnittzone, statt mit dem Span abzugehen. Das begrenzt die Schnittgeschwindigkeit und ruiniert Werkzeuge.

Grade 5 ist in beiden Punkten schlechter als Grade 2. Rechnen Sie mit längeren Zyklen und kürzerer Standzeit, was bei einer kleinen Serie ein echter Kostenfaktor ist, da sich die Werkzeugkosten auf wenige Teile verteilen.

Praktische Voraussetzungen in beiden Fällen: steife Spannung, scharfe Werkzeuge, reichlich Kühlschmierstoff und kein Verweilen. Ein Werkzeug, das reibt statt zu schneiden, verfestigt die Oberfläche, und der nächste Durchgang schneidet härteres Material.

Betriebe, die Titan wöchentlich verarbeiten, haben das im Griff. Betriebe, die das nicht tun, liefern eine schlechtere Oberfläche, bieten einen längeren Zyklus an oder beides. Es ist eine berechtigte Frage, die Sie direkt stellen können.

Fressen

Titan gegen Titan neigt stark zum Fressen: Die Oberflächen verschweißen unter Last kalt und reißen. Das betrifft jede regelmäßig betätigte Gewindeverbindung: eine Stiftkappe, ein Taschenlampenende, einen Messerdrehpunkt mit Titanbuchse.

Grade 5 widersteht dem besser als Grade 2, ein weiterer Grund, Gewinde in Grade 5 auszuführen. Eine vollständige Abhilfe bedeutet, beide Hälften zu eloxieren, einen ungleichen Werkstoff einzusetzen oder sichtbaren Gewindeverschleiß hinzunehmen. Siehe Taschenlampengewinde und Titan-Stifte zerspanen.

Verfügbarkeit in Vietnam

Grade-5-Platten und -Stangen in gängigen Maßen sind routinemäßig lagernd. Grade 2 ist verfügbar, aber in einem engeren Stärkenbereich, und ungewöhnliche Profile können in beiden Güten zwei bis drei Wochen Materiallieferzeit bedeuten.

Hängt Ihre Konstruktion von einer bestimmten Plattenstärke ab, nennen Sie das in der Anfrage. Die Materiallieferzeit ist häufig die längste Einzelposition im EDC-Zeitplan und bleibt unsichtbar, bis jemand nachfragt.

Andere Güten, auf die Sie stoßen können

Grade 1 ist weicher und besser umformbar als Grade 2 und eloxiert ähnlich. Für diese Arbeiten selten lagernd.

Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) liegt zwischen 2 und 5: fester als Grade 2, leichter zu verarbeiten als Grade 5. Verbreitet bei Rohren, gelegentlich nützlich für einen Stiftkörper.

Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) ist die medizinische Variante von Grade 5 mit extra niedrigem Anteil an Zwischengitteratomen. Teurer und ohne Nutzen für EDC. Geben Sie sie nicht versehentlich vor.

FAQ

Welche Güte für eine Messerschale? Jede. Grade 5, wenn sie die Verriegelung trägt oder Schrauben unter Last aufnimmt; Grade 2, wenn sie eine sichtseitige Abdeckung ist und die Eloxalfarbe der Sinn der Sache.

Kann ich Grade 5 in denselben Farben eloxieren wie Grade 2? Dieselben Farbtöne, weniger gesättigt. Nebeneinander ist der Unterschied sichtbar. Siehe Farben beim Eloxieren von Titan.

Ist Grade 5 viel teurer? Das Material ist mäßig teurer; die Zerspanung ist deutlich langsamer. Bei kleinen Serien dominiert das Rüsten beides, sodass der Gesamtunterschied oft fünf bis zwölf Prozent beträgt und nicht die große Lücke, die man erwartet.

Braucht Titan eine Wärmebehandlung? Nein, nicht für den EDC-Einsatz. Es kommt im gewünschten Zustand an. Siehe Wärmebehandlung für EDC-Teile für die Werkstoffe, die eine brauchen.

Ist Titan hypoallergen? Titan wird breit in Implantaten und Körperschmuck verwendet und ist gut verträglich. Grade 5 enthält Aluminium und Vanadium, weshalb es Grade 23 für medizinische Implantate gibt; bei einem in der Tasche getragenen Gegenstand ist das ohne Belang.

Was sollte ich auf die Zeichnung schreiben? Die Güte, ausdrücklich: „Ti-6Al-4V (Grade 5)“ oder „CP Ti Grade 2“. Nie nur „Titan“. Senden Sie die Zeichnung, und wenn die Güte für die Aufgabe des Teils falsch ist, sagen wir es, bevor angeboten wird.