Tytan Grade 2 czy Grade 5 do części EDC
Grade 2 anoduje się na głębszy kolor, Grade 5 trzyma gwinty. Który tytan wskazać dla okładzin noży, korpusów długopisów i części latarek oraz ile kosztuje obróbka każdego.
Prawie każdy projekt EDC, który do nas trafia, zaczyna się od tego samego pytania bez odpowiedzi na rysunku: napisano tytan i nic więcej. To jedno słowo obejmuje dwa stopy, które inaczej się obrabiają, inaczej kosztują i inaczej wykańczają, a wybór niewłaściwego to najczęstsza przyczyna prototypu, który wraca wyglądając dobrze, a działając źle.
Wersja krótka
Grade 2 to tytan technicznie czysty. Miększy, bardziej ciągliwy, anoduje się na głęboki, nasycony kolor, czyli fiolety i błękity, które kojarzą się z wysokiej klasy osprzętem tytanowym. Grade 5, Ti-6Al-4V, jest stopowy z aluminium i wanadem. Około dwa razy wytrzymalszy, trzyma gwinty i nadlewy pod śruby bez wyrywania, a anoduje się na płaższą, nieco bardziej kredową wersję tych samych kolorów.
Jeśli część przenosi obciążenie, proszę wskazać Grade 5. Jeśli jej zadaniem jest wyglądać wyjątkowo, a jest przykręcona do czegoś, co przejmuje siłę, Grade 2 jest ładniejszym wyborem.
Gdzie to naprawdę ma znaczenie
| Część | Wskazać | Dlaczego |
|---|---|---|
| Liner frame-lock | Grade 5 | Lockbar ugina się tysiące razy; Grade 2 się odkształca trwale |
| Okładzina od strony widocznej | Grade 2 | Brak obciążenia, a kolor anodowania to cała idea |
| Korpus długopisu z gwintowaną zakrętką | Grade 5 | Gwinty w Grade 2 widocznie się zużywają w ciągu roku codziennego użycia |
| Korpus długopisu, sekcje wciskane | Grade 2 | Głębszy kolor, brak gwintu do ochrony |
| Gwinty głowicy i dna latarki | Grade 5 | Wielokrotne skręcanie i rozkręcanie; ryzyko zacierania w czystym tytanie |
| Koraliki, kamienie antystresowe, otwieracze do butelek | Grade 2 | Liczy się kolor, brak obciążenia, a obrabia się szybciej |
| Klipsy kieszonkowe | Grade 5 | Sprężynuje z powrotem zamiast trwale się wyginać |
Ile kosztuje obróbka każdego
Grade 2 obrabia się szybciej i łagodniej dla narzędzi, ale materiał jest tylko nieco tańszy niż Grade 5, więc przy małej partii różnica kosztów jest mniejsza, niż kupujący się spodziewają, zwykle od pięciu do dwunastu procent w ilościach typowych dla EDC. Poniżej około pięćdziesięciu sztuk w wycenie dominują ustawienie i wykończenie, a wybór stopu ledwo ruszy sumę.
Oba stopy są wolne w porównaniu z aluminium. Niska przewodność cieplna tytanu kieruje ciepło do narzędzia, a nie do wióra, więc prędkości skrawania pozostają niskie, a narzędzia szybko się zużywają. Warsztat wyceniający tytan na czasy cyklu jak dla aluminium albo nie obrabiał go wiele, albo nie przeczytał rysunku.
Haczyk anodowania
Anodowanie tytanu to efekt interferencyjny: warstwa tlenku narastająca do precyzyjnej grubości przy precyzyjnym napięciu, która daje kolor. Czystsza powierzchnia Grade 2 narasta bardziej równomierną warstwę, dlatego jej kolory wyglądają głębiej.
Większą zmienną niż stop jest przyrząd. Warsztat, który wiesza części luźno, dostaje spadek napięcia w obrębie partii i widoczny dryf od brązu do brunatnego w tym, co miało być jednym kolorem. Proszę poprosić o pięciosztukową próbkę koloru przed zatwierdzeniem serii produkcyjnej, niezależnie od wybranego gatunku. To jedno żądanie zapobiega większej liczbie sporów przy powtórnych zamówieniach niż jakakolwiek tolerancja.
Praktyczna zasada
Proszę wpisać na rysunku gatunek, a nie słowo “tytan”. Jeśli naprawdę nie wiedzą Państwo, którego potrzebuje część, proszę napisać, co ona robi, “ten liner to powierzchnia blokady”, a każdy kompetentny warsztat odpowie. Proszę wysłać rysunek, a zasygnalizujemy to, zanim zostanie wyceniony.
Skład i właściwości
| Grade 2 (CP Ti) | Grade 5 (Ti-6Al-4V) | |
|---|---|---|
| Skład | Tytan technicznie czysty | 6% aluminium, 4% wanad |
| Granica plastyczności | ~275 MPa | ~830 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | ~345 MPa | ~900 MPa |
| Twardość | ~80 HRB | ~36 HRC |
| Gęstość | 4.51 g/cm3 | 4.43 g/cm3 |
| Skrawalność | Lepsza | Trudniejsza, większe zużycie narzędzi |
| Nasycenie anodowania | Głębsze | Płaższe |
| Koszt względny | Nieco niższy | Nieco wyższy |
Nagłówkiem jest różnica wytrzymałości: Grade 5 ma granicę plastyczności mniej więcej trzy razy wyższą. Dlatego pojawia się wszędzie, gdzie gwint, sprężyna lub powierzchnia blokady przenosi obciążenie.
Warto zauważyć, że gęstość jest praktycznie taka sama. Wybór Grade 5 nie czyni części lżejszą, pozwala, by ta sama część była cieńsza przy tej samej wytrzymałości, co jest czym innym i warto to poprawnie ująć w opisach produktu.
Różnice w obróbce w praktyce
Oba są wolne w porównaniu z aluminium, z tego samego powodu: niska przewodność cieplna tytanu sprawia, że ciepło zostaje w strefie skrawania zamiast odchodzić z wiórem. To ogranicza prędkość skrawania i zabija narzędzia.
Grade 5 jest gorszy od Grade 2 pod obydwoma względami. Należy spodziewać się dłuższych cykli i krótszej trwałości narzędzi, co w małej partii jest realnym kosztem, bo narzędzia rozkłada się na niewiele części.
Wymogi praktyczne w obu przypadkach: sztywne mocowanie, ostre narzędzia, obfite chłodzenie i brak postojów. Narzędzie, które trze zamiast skrawać, umacnia powierzchnię przez zgniot, a następne przejście skrawa twardszy materiał.
Warsztaty obrabiające tytan co tydzień mają to opanowane. Te, które tego nie robią, dadzą gorsze wykończenie, dłuższy cykl w wycenie albo jedno i drugie. To rozsądne pytanie do zadania wprost.
Zacieranie
Tytan o tytan zaciera się łatwo: powierzchnie zgrzewają się na zimno pod obciążeniem i rwą. Ma to znaczenie przy każdym połączeniu gwintowym używanym regularnie: zakrętce długopisu, dnie latarki, osi noża z tytanową tulejką.
Grade 5 opiera się temu lepiej niż Grade 2, co jest kolejnym powodem, dla którego gwinty robi się z Grade 5. Pełne złagodzenie oznacza anodowanie obu połówek, wprowadzenie materiału różnoimiennego albo zaakceptowanie widocznego zużycia gwintu. Zobacz gwinty latarek i obróbkę długopisów tytanowych.
Dostępność w Wietnamie
Płyta i pręt Grade 5 w popularnych rozmiarach są rutynowo na stanie. Grade 2 jest dostępny, ale w węższym zakresie grubości, a nietypowe przekroje w obu gatunkach mogą wiązać się z dwu- do trzytygodniowym czasem dostawy materiału.
Jeśli projekt zależy od konkretnej grubości płyty, proszę wspomnieć o tym w RFQ. Czas dostawy materiału jest często najdłuższą pojedynczą pozycją w harmonogramie EDC i jest niewidoczny, dopóki ktoś go nie sprawdzi.
Inne gatunki, które można spotkać
Grade 1 jest miększy i bardziej plastyczny niż Grade 2, anoduje się podobnie. Rzadko dostępny na stanie do tego rodzaju prac.
Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) leży między 2 a 5: wytrzymalszy od Grade 2, łatwiejszy w obróbce niż Grade 5. Częsty w rurkach, czasem użyteczny na korpus długopisu.
Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) to medyczna wersja Grade 5 o ekstra niskiej zawartości domieszek śródwęzłowych. Droższy i bez korzyści dla EDC. Proszę nie wskazywać go przez przypadek.
FAQ
Który gatunek na okładzinę noża? Dowolny. Grade 5, jeśli niesie blokadę lub przenosi obciążenie na śrubach; Grade 2, jeśli to panel osłonowy od strony widocznej, a kolor anodowania jest istotą rzeczy.
Czy Grade 5 można anodować na te same kolory co Grade 2? Te same odcienie, mniej nasycone. Obok siebie różnica jest widoczna. Zobacz kolory anodowania tytanu.
Czy Grade 5 jest dużo droższy? Materiał jest nieco droższy; obróbka wyraźnie wolniejsza. Przy małych partiach dominuje ustawienie, więc łączna różnica wynosi często od pięciu do dwunastu procent, a nie dużą lukę, jakiej ludzie się spodziewają.
Czy tytan wymaga obróbki cieplnej? Nie, nie w zastosowaniach EDC. Przychodzi w stanie, jakiego Państwo chcą. Zobacz obróbkę cieplną części EDC dla gatunków, które jej wymagają.
Czy tytan jest hipoalergiczny? Tytan jest szeroko stosowany w implantach i biżuterii ciała i jest dobrze tolerowany. Grade 5 zawiera aluminium i wanad, dlatego istnieje Grade 23 do implantów medycznych, co nie ma znaczenia dla przedmiotu noszonego w kieszeni.
Co wpisać na rysunku? Gatunek, wprost: “Ti-6Al-4V (Grade 5)” lub “CP Ti Grade 2”. Nigdy samo “tytan”. Proszę wysłać rysunek, a jeśli gatunek jest niewłaściwy dla funkcji części, powiemy to przed wyceną.