EDC 부품용 티타늄 Grade 2 와 Grade 5

저희를 거쳐 가는 거의 모든 EDC 프로젝트는 도면에 같은 미해결 질문을 안고 시작합니다. 티타늄이라고만 적혀 있고 다른 것은 없습니다. 그 한 단어가 가공 방식도, 비용도, 마감도 다른 두 합금을 가리키며, 잘못된 것을 고르는 것이 첫 시제품이 보기에는 맞지만 성능은 틀린 가장 흔한 이유입니다.

간단히 말하면

Grade 2는 상업용 순티타늄입니다. 더 무르고 연성이 있으며, 아노다이징하면 깊고 채도 높은 색이 납니다. 프리미엄 티타늄 하드웨어를 연상시키는 보라와 파랑입니다. Grade 5, 즉 Ti-6Al-4V는 알루미늄과 바나듐을 합금한 것입니다. 강도는 대략 두 배이며, 나사산과 나사 보스를 뭉개지지 않고 유지하고, 아노다이징하면 같은 색을 조금 더 밋밋하고 약간 분필 같은 느낌으로 냅니다.

부품이 하중을 받는다면 Grade 5를 지정하십시오. 부품의 역할이 눈에 띄게 아름다워 보이는 것이고 힘을 받는 다른 부품에 나사로 고정된다면, 외관상으로는 Grade 2가 더 낫습니다.

실제로 차이가 나는 곳

부품	지정	이유
프레임락 라이너	Grade 5	락바가 수천 번 휜다. Grade 2는 영구 변형이 남는다
겉면 나이프 스케일	Grade 2	하중 없음. 아노다이징 색이 전부다
나사식 캡이 있는 펜 배럴	Grade 5	Grade 2의 나사산은 매일 쓰면 1년 안에 눈에 띄게 닳는다
펜 배럴(압입식 구간)	Grade 2	색이 더 깊고 보호할 나사산이 없다
손전등 헤드와 테일 나사	Grade 5	반복되는 체결과 해체. 순티타늄은 갈링 위험
비즈, 걱정 돌, 병따개	Grade 2	색이 중심이고 하중이 없으며 가공도 빠르다
포켓 클립	Grade 5	영구적으로 휘지 않고 원래대로 돌아온다

각각의 가공 비용

Grade 2는 가공이 더 빠르고 공구에 부담이 적지만, 소재 가격은 Grade 5보다 조금 쌀 뿐입니다. 그래서 소량 로트에서는 비용 차이가 구매자의 예상보다 작아 EDC 수량에서는 보통 5에서 12퍼센트입니다. 약 50개 미만에서는 견적에서 셋업과 표면 처리가 지배적이어서 합금 선택이 합계를 거의 움직이지 않습니다.

두 합금 모두 알루미늄에 비해 느립니다. 티타늄은 열전도율이 낮아 열이 칩이 아니라 공구로 들어가므로 절삭 속도가 낮게 유지되고 공구 마모가 빠릅니다. 티타늄을 알루미늄 같은 사이클 타임으로 견적하는 공장은 티타늄을 별로 가공해 보지 않았거나 도면을 읽지 않은 것입니다.

아노다이징의 함정

티타늄 아노다이징은 간섭 효과입니다. 정확한 전압을 유지해 산화 피막을 정확한 두께로 키우는 것이 색을 만듭니다. Grade 2는 표면이 더 순수해서 더 고른 피막이 자라며, 그것이 색이 더 깊어 보이는 이유입니다.

더 큰 변수는 합금이 아니라 고정구입니다. 부품을 느슨하게 거는 공장에서는 배치 전체에서 전압 강하가 생기고, 한 가지 색이어야 할 것이 브론즈에서 갈색으로 눈에 띄게 변해 갑니다. 어느 등급을 골랐든 양산에 들어가기 전에 5개의 색상 샘플을 요청하십시오. 이 한 가지 요청이 어떤 공차 지시보다 재주문 분쟁을 더 많이 막아 줍니다.

실무 원칙

도면에는 “티타늄”이라는 단어가 아니라 등급을 쓰십시오. 부품에 어느 것이 필요한지 정말 모르겠다면, “이 라이너가 잠금면입니다”처럼 부품이 하는 일을 적으십시오. 유능한 공장이라면 어디든 알려 줍니다. 도면을 보내 주시면 견적을 내기 전에 저희가 짚어 드립니다.

조성과 특성

	Grade 2(상업용 순티타늄)	Grade 5(Ti-6Al-4V)
조성	상업용 순티타늄	알루미늄 6%, 바나듐 4%
항복 강도	약 275 MPa	약 830 MPa
인장 강도	약 345 MPa	약 900 MPa
경도	약 80 HRB	약 36 HRC
밀도	4.51 g/cm3	4.43 g/cm3
절삭성	더 좋음	더 어렵고 공구 마모가 큼
아노다이징 채도	더 깊음	더 밋밋함
상대 비용	약간 낮음	약간 높음

강도 차이가 핵심입니다. Grade 5는 항복 강도가 약 세 배입니다. 나사산, 스프링, 잠금면처럼 하중을 받는 곳마다 Grade 5가 나오는 이유입니다.

밀도는 사실상 같다는 점에 유의하십시오. Grade 5를 선택한다고 부품이 가벼워지지는 않습니다. 같은 강도에서 더 얇게 만들 수 있다는 뜻이며, 그것은 다른 이야기이고 제품 설명문에서는 정확하게 표현할 가치가 있습니다.

실제 가공의 차이

둘 다 알루미늄에 비해 느리고 이유도 같습니다. 티타늄은 열전도율이 낮아 열이 칩과 함께 빠져나가지 못하고 절삭 영역에 머뭅니다. 그것이 절삭 속도를 제한하고 공구를 죽입니다.

Grade 5는 두 가지 면에서 모두 Grade 2보다 나쁩니다. 사이클은 길고 공구 수명은 짧을 것으로 보십시오. 공구 비용이 적은 수의 부품에 분산되는 소량 로트에서는 이것이 실제 비용입니다.

어느 쪽이든 실무상 필요한 것은 강성 높은 고정구, 날카로운 공구, 넉넉한 절삭유, 그리고 머무르지 않는 것입니다. 절삭하지 않고 문지르는 공구는 표면을 가공 경화시키고, 다음 패스는 더 단단한 소재를 깎게 됩니다.

티타늄을 매주 가공하는 공장은 이를 해결해 두었습니다. 그렇지 않은 공장은 마감이 나빠지거나, 더 긴 사이클을 견적하거나, 둘 다입니다. 직접 물어볼 만한 질문입니다.

갈링

티타늄끼리는 갈링이 쉽게 일어납니다. 하중을 받으면 표면이 냉간 용착되어 찢어집니다. 펜 캡, 손전등 테일, 티타늄 부싱이 달린 나이프 피벗 등 정기적으로 조작되는 나사 결합부에서는 중요합니다.

Grade 5는 Grade 2보다 이에 강하며, 나사산이 Grade 5로 가는 또 하나의 이유입니다. 완전한 대책은 양쪽을 모두 아노다이징하거나, 이종 소재를 도입하거나, 눈에 보이는 나사산 마모를 받아들이는 것입니다. 손전등 나사와 티타늄 펜 가공을 참고하십시오.

베트남에서의 조달

일반적인 크기의 Grade 5 판재와 봉재는 통상 재고가 있습니다. Grade 2도 구할 수 있지만 두께 범위가 좁고, 어느 등급이든 특이한 단면은 소재 조달에 2, 3주가 걸릴 수 있습니다.

설계가 특정 판 두께에 달려 있다면 RFQ에 적어 주십시오. 소재 조달 기간은 EDC 일정에서 단일 항목으로 가장 긴 경우가 많고, 누군가 확인하기 전에는 보이지 않습니다.

만날 수 있는 다른 등급

Grade 1은 Grade 2보다 더 무르고 성형성이 좋으며 아노다이징 결과도 비슷합니다. 이 용도로는 거의 재고하지 않습니다.

**Grade 9(Ti-3Al-2.5V)**는 2와 5의 중간입니다. Grade 2보다 강하고 Grade 5보다 가공이 쉽습니다. 튜브에 흔하고, 펜 배럴에 쓸모가 있을 때도 있습니다.

**Grade 23(Ti-6Al-4V ELI)**은 Grade 5의 의료용 초저침입형 버전입니다. 더 비싸고 EDC에는 이점이 없습니다. 실수로 지정하지 마십시오.

FAQ

나이프 스케일에는 어느 등급이 좋습니까? 둘 다 가능합니다. 잠금을 맡거나 하중 아래에서 나사를 받는다면 Grade 5, 겉면 커버 패널이고 아노다이징 색이 목적이라면 Grade 2입니다.

Grade 5를 Grade 2와 같은 색으로 아노다이징할 수 있습니까? 같은 색상이지만 채도는 낮아집니다. 나란히 놓으면 차이가 보입니다. 티타늄 아노다이징 색상을 참고하십시오.

Grade 5가 많이 비쌉니까? 소재는 다소 비싸고 가공은 눈에 띄게 느립니다. 소량 로트에서는 셋업이 둘 다 지배하므로, 합계 차이는 사람들이 예상하는 큰 격차가 아니라 5에서 12퍼센트인 경우가 많습니다.

티타늄에 열처리가 필요합니까? 아니요, EDC 용도로는 필요 없습니다. 원하는 상태로 들어옵니다. 열처리가 필요한 등급은 EDC 부품의 열처리를 참고하십시오.

티타늄은 저자극성입니까? 티타늄은 임플란트와 바디 주얼리에 널리 쓰이며 생체 적합성이 좋습니다. Grade 5에는 알루미늄과 바나듐이 들어 있고, 의료용 임플란트에 Grade 23이 있는 이유이지만, 주머니에 넣고 다니는 제품에서는 고려 사항이 아닙니다.

도면에는 무엇을 써야 합니까? 등급을 명시하십시오. “Ti-6Al-4V (Grade 5)” 또는 “CP Ti Grade 2”로. “티타늄”만 쓰지 마십시오. 도면을 보내 주시고 부품의 역할에 비해 등급이 틀렸다면 견적 전에 말씀드립니다.