Titanio grado 2 o grado 5 per componenti EDC

Quasi ogni progetto EDC che passa da noi inizia con la stessa domanda senza risposta sul disegno: c’è scritto titanio e nient’altro. Quella sola parola copre due leghe che si lavorano in modo diverso, costano in modo diverso e si finiscono in modo diverso, e scegliere quella sbagliata è il motivo più comune per cui un primo prototipo torna con l’aspetto giusto e le prestazioni sbagliate.

La versione breve

Il grado 2 è titanio commercialmente puro. Più morbido, più duttile, e si anodizza in un colore profondo e saturo, i viola e i blu che si associano alla minuteria in titanio di fascia alta. Il grado 5, Ti-6Al-4V, è legato con alluminio e vanadio. Circa il doppio della resistenza, tiene filettature e sedi per viti senza spanarsi, e si anodizza in una versione più piatta, leggermente più gessosa, degli stessi colori.

Se il pezzo sopporta un carico, specifichi il grado 5. Se il compito del pezzo è apparire straordinario ed è avvitato a qualcos’altro che regge la forza, il grado 2 è la scelta più bella.

Dove conta davvero

Componente	Specificare	Perché
Liner frame-lock	Grado 5	Il lockbar flette migliaia di volte; il grado 2 si deforma
Guancetta del lato in vista	Grado 2	Nessun carico, e il colore dell’anodizzazione è tutto il punto
Corpo penna con tappo filettato	Grado 5	Le filettature in grado 2 si consumano visibilmente in un anno di uso quotidiano
Corpo penna, sezioni a pressione	Grado 2	Colore più profondo, nessuna filettatura da proteggere
Filettature di testa e tappo posteriore della torcia	Grado 5	Avvitamento e svitamento ripetuti; rischio di grippaggio nel titanio puro
Perline, pietre antistress, apribottiglie	Grado 2	Guidati dal colore, senza carico, e si lavora più in fretta
Clip da tasca	Grado 5	Torna elasticamente invece di piegarsi in modo permanente

Quanto costa lavorare ciascuno

Il grado 2 si lavora più velocemente ed è più gentile con gli utensili, ma il materiale costa solo leggermente meno del grado 5, quindi su un piccolo lotto la differenza di costo è inferiore a quanto gli acquirenti si aspettano: di solito dal cinque al dodici per cento alle quantità di una serie EDC. Sotto i cinquanta pezzi circa, attrezzaggio e finitura dominano il preventivo e la scelta della lega sposta appena il totale.

Entrambe le leghe sono lente rispetto all’alluminio. La bassa conducibilità termica del titanio spinge il calore nell’utensile anziché nel truciolo, quindi le velocità di taglio restano basse e gli utensili si consumano in fretta. Un’officina che quota il titanio con tempi di ciclo simili all’alluminio non ne ha lavorato molto o non ha letto il disegno.

Il tranello dell’anodizzazione

L’anodizzazione del titanio è un effetto di interferenza: uno strato di ossido portato a uno spessore preciso mantenendo una tensione precisa, che produce il colore. La superficie più pura del grado 2 fa crescere uno strato più uniforme, per questo i suoi colori appaiono più profondi.

La variabile più importante non è la lega, è l’attrezzatura. Un’officina che appende i pezzi in modo lasco ottiene una caduta di tensione lungo il lotto e una deriva visibile dal bronzo al marrone in quello che dovrebbe essere un unico colore. Chieda un campione di colore di cinque pezzi prima di impegnarsi in una serie, qualunque grado abbia scelto. Questa sola richiesta evita più contestazioni sui riordini di qualsiasi indicazione di tolleranza.

Regola pratica

Scriva il grado sul disegno, non la parola «titanio». Se non sa davvero di quale grado ha bisogno il pezzo, dica cosa fa il pezzo, «questo liner è la faccia di bloccaggio», e qualsiasi officina competente Le dirà. Invii il disegno e lo segnaleremo prima che venga quotato.

Composizione e proprietà

	Grado 2 (Ti CP)	Grado 5 (Ti-6Al-4V)
Composizione	Titanio commercialmente puro	6 % alluminio, 4 % vanadio
Carico di snervamento	~275 MPa	~830 MPa
Resistenza a trazione	~345 MPa	~900 MPa
Durezza	~80 HRB	~36 HRC
Densità	4,51 g/cm3	4,43 g/cm3
Lavorabilità	Migliore	Più difficile, più usura utensile
Saturazione dell’anodizzazione	Più profonda	Più piatta
Costo relativo	Leggermente inferiore	Leggermente superiore

La differenza di resistenza è il dato principale: il grado 5 è circa tre volte più resistente in snervamento. Per questo compare ovunque una filettatura, una molla o una faccia di bloccaggio sopporti un carico.

Si noti che la densità è sostanzialmente la stessa. Scegliere il grado 5 non rende un pezzo più leggero: permette allo stesso pezzo di essere più sottile a parità di resistenza, che è un’altra cosa e va formulata correttamente nei testi di prodotto.

Differenze di lavorazione nella pratica

Entrambi sono lenti rispetto all’alluminio, per lo stesso motivo: la bassa conducibilità termica del titanio fa sì che il calore resti nella zona di taglio invece di andarsene con il truciolo. È ciò che limita la velocità di taglio e distrugge gli utensili.

Il grado 5 è peggiore del grado 2 su entrambi i fronti. Si aspetti cicli più lunghi e minor durata degli utensili, il che su un piccolo lotto è un costo reale, dato che l’attrezzatura si ammortizza su pochi pezzi.

Requisiti pratici in ogni caso: serraggio rigido, utensili affilati, abbondante refrigerante e nessuna sosta nel materiale. Un utensile che struscia invece di tagliare incrudisce la superficie e la passata successiva taglia un materiale più duro.

Le officine che lavorano titanio ogni settimana hanno risolto la questione. Quelle che non lo fanno produrranno una finitura peggiore, quoteranno un ciclo più lungo, o entrambe le cose. È una domanda ragionevole da porre direttamente.

Grippaggio

Titanio contro titanio gripa facilmente: le superfici si saldano a freddo sotto carico e si strappano. Conta per qualsiasi giunto filettato manovrato regolarmente: un tappo di penna, un tappo posteriore di torcia, un perno di coltello con una boccola in titanio.

Il grado 5 lo resiste meglio del grado 2, un motivo in più per cui le filettature vanno in grado 5. Una mitigazione completa passa per l’anodizzazione di entrambe le metà, l’introduzione di un materiale dissimile o l’accettazione di un’usura visibile della filettatura. Veda filettature di torce e lavorazione di penne in titanio.

Disponibilità in Vietnam

Piastre e barre in grado 5 nelle misure comuni sono regolarmente a magazzino. Il grado 2 è disponibile ma in una gamma di spessori più ristretta, e sezioni insolite in entrambi i gradi possono comportare un tempo di approvvigionamento del materiale di due o tre settimane.

Se il Suo design dipende da uno spessore di piastra specifico, lo segnali nella richiesta di preventivo. Il tempo di approvvigionamento del materiale è spesso la voce singola più lunga in un calendario EDC ed è invisibile finché qualcuno non lo verifica.

Altri gradi che potrebbe incontrare

Il grado 1 è più morbido e più formabile del grado 2, e si anodizza in modo simile. Raramente a magazzino per questo tipo di lavoro.

Il grado 9 (Ti-3Al-2.5V) si colloca tra il 2 e il 5: più resistente del grado 2, più facile da lavorare del grado 5. Comune nei tubi, occasionalmente utile per un corpo penna.

Il grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) è la versione medicale a bassissimo contenuto di interstiziali del grado 5. Più costoso e senza benefici per l’EDC. Non lo specifichi per errore.

FAQ

Quale grado per una guancetta di coltello? Uno qualsiasi. Grado 5 se porta il bloccaggio o riceve viti sotto carico; grado 2 se è un pannello di copertura del lato in vista e il colore dell’anodizzazione è il punto.

Posso anodizzare il grado 5 negli stessi colori del grado 2? Le stesse tinte, meno sature. Affiancati, la differenza è visibile. Veda colori di anodizzazione del titanio.

Il grado 5 costa molto di più? Il materiale costa modestamente di più; la lavorazione è sensibilmente più lenta. Alle piccole dimensioni di lotto l’attrezzaggio domina in entrambi, quindi la differenza totale è spesso dal cinque al dodici per cento e non il grande divario che ci si aspetta.

Il titanio richiede trattamento termico? No, non per l’uso EDC. Arriva nella condizione desiderata. Veda trattamento termico dei componenti EDC per i gradi che ne hanno bisogno.

Il titanio è ipoallergenico? Il titanio è ampiamente usato negli impianti e nella bigiotteria corporea ed è ben tollerato. Il grado 5 contiene alluminio e vanadio, motivo per cui esiste il grado 23 per gli impianti medicali; non è una considerazione per un oggetto portato in tasca.

Cosa devo scrivere sul disegno? Il grado, in modo esplicito: «Ti-6Al-4V (grado 5)» oppure «Ti CP grado 2». Mai solo «titanio». Invii il disegno e se il grado non è adatto a ciò che fa il pezzo, Le diremo prima del preventivo.