Dlaczego inżynierowie wybierają tytanowe elementy złączne klasy 5

Co to jest Titanium Grade 5?

Titanium Grade 5 (Ti6Al-4V) to stop tytanu zawierający 6% aluminium i 4% wanadu i jest regularnie wybierany ze względu na doskonałą plastyczność, spawalność i ciągliwość.

Połączenie tytanu z innymi metalicznymi pierwiastkami, takimi jak wymienione powyżej, sprawia, że jest on znacznie mocniejszy niż czysty tytan (klasa 1) i tytan klasy 2 (komercyjnie czysty).

Dzięki niesamowitej wytrzymałości, wysokiej udarności i doskonałemu stosunkowi wytrzymałości do masy, Titanium Grade 5 jest najpopularniejszym i najczęściej stosowanym stopem tytanu na całym świecie.

Kolejną korzystną cechą tytanu klasy 5 jest jego odporność na korozję. Podobnie jak inne stopy tytanu, takie jak tytan klasy 2 i klasy 7, tytan klasy 5 jest odporny na większość chemikaliów i słonej wody. To, oprócz swojej wytrzymałości, sprawia, że jest to idealny wybór materiału do wielu zastosowań.

Typowe zastosowania przy użyciu śrub, nakrętek i podkładek tytanowych klasy 5

Titanium Grade 5 jest często stosowany w zastosowaniach wymagających wysokiej wytrzymałości, niskiej wagi i dużej odporności na korozję.

Dlatego komponenty wykonane z tego materiału często znajdują się w branżach takich jak przetwórstwo medyczne, morskie, lotnicze i chemiczne, w których te cechy są niezbędne.

Tytanowe śruby z łbem walcowym są zwykle stosowane w zastosowaniach medycznych, takich jak wymiana kości, implanty biomedyczne i implanty dentystyczne. Podkładki tytanowe to kolejny rodzaj komponentu regularnie stosowanego w przemyśle medycznym do instrumentów i protetyki.

Będąc mocniejszym i lżejszym od stali, są również popularnym wyborem dla zespołów samolotów, w których można je stosować do silników odrzutowych, łopatek wentylatorów, podwozia i innych.

Nakrętki sześciokątne tytanu są również idealne dla wyżej wymienionych branż. Ze względu na ogólną i morską odporność na korozję wodną mogą być doskonałym komponentem do montażu w rurach morskich w przemyśle naftowym i gazowym lub, ze względu na swoją lekką wytrzymałość, dobrze sprawdzają się również w sprzęcie sportowym.

Kup tytanowe śruby, nakrętki i podkładki

Łączniki tytanowe a łączniki stalowe o wysokiej wytrzymałości

Kiedy ludzie myślą o śrubach, częściej niż nie będą generalnie myśleć o stalowej śrubie.

Różne gatunki stali oferują różne poziomy wytrzymałości na rozciąganie - maksymalny nacisk lub naprężenie, które śruba jest w stanie wytrzymać przed awarią.

Mówiąc najprościej, aplikacje wysokowydajne wymagają elementów złącznych o wyższej wytrzymałości na rozciąganie.

8.8 Śruby stalowe są powszechnie znane jako „śruby klasy konstrukcyjnej”, biorąc pod uwagę ich częste stosowanie w połączeniach śrubowych. Inne powszechne przypadki użycia tego gatunku śrub stalowych to produkcja silników silnikowych, sprzęt kolejowy i mosty.

Śruby stalowe 10,9 i 12,9 i śruby maszynowe są szeroko dostępne w Accu, z tymi dwoma gatunkami oferującymi doskonałą wytrzymałość na rozciąganie i trwałość, dzięki czemu lepiej nadają się do zastosowań motoryzacyjnych i ciężkich śrub.

Accu oferuje również standardową gamę zarówno nakrętek ze stali miękkiej 4,6, podkładek i prętów gwintowanych, powszechnie stosowanych w zastosowaniach ze stali konstrukcyjnej, jak i śrub dociskowych ze stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie 14,9, które oferują najwyższą wytrzymałość na rozciąganie w naszym zakresie łączników stalowych.

Śruby o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie są zwykle używane do zastosowań mocujących pod wysokim obciążeniem, często stosowane w montażu rozwiązań energii odnawialnej, takich jak turbiny wiatrowe. Pociągi, maszyny przemysłowe i zastosowania motoryzacyjne są również częstymi miejscami, w których można znaleźć te komponenty.

Stal o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie znana jest z wysokiej skrawalności, wytrzymałości i odporności na temperaturę. W połączeniu z niższym kosztem i doskonałą trwałością jest popularnym wyborem materiałów do różnorodnych zastosowań przemysłowych, będąc najczęściej stosowanym metalem w budownictwie, motoryzacji i infrastrukturze.

Prawdopodobnie główną wadą stosowania stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie jest jednak to, że bez powłoki ochronnej lub wykończenia, takiego jak cynkowanie lub ocynkowanie, ten typ materiału jest znacznie bardziej podatny na korozję.

Najbardziej oczywistym powodem wyboru łączników tytanowych zamiast opcji stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie jest fakt, że jest on o około 45% lżejszy od stali, o tej samej lub wyższej wytrzymałości na rozciąganie w porównaniu do typowych śrub o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.

Ze wszystkich znanych metali tytan ma najwyższy stosunek wytrzymałości do masy, co oznacza, że w zastosowaniach o surowych wymaganiach dotyczących wagi, takich jak produkcja zespołów lotniczych, tytan byłby bardziej odpowiednim wyborem w porównaniu z elementami stalowymi.

Jak wspomniano powyżej, podczas gdy tytan oferuje wysoki stosunek wytrzymałości do masy w porównaniu ze zwykłymi stopami stali nierdzewnej i aluminium, łączniki tytanowe mają na ogół wytrzymałość na rozciąganie, która nie jest porównywalna ze stalą 12,9. Oznacza to, że w zależności od przydatności w danym zastosowaniu, preferowana może być taka opcja stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.

W połączeniu z faktem, że tytan jest prawie zawsze droższą opcją materiałową, zazwyczaj łączniki ze stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie są bardziej popularnym wyborem w branżach, w których koszt jest istotnym czynnikiem w budżetowaniu prac montażowych.

Dzieje się tak często w rozwiązaniach motoryzacyjnych, na przykład samochód produkcyjny wymagałby stali o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, aby osiągnąć wymaganą wytrzymałość przy jednoczesnym obniżeniu kosztów konsumenckich. Z drugiej strony hipersamochód lub specjalnie zbudowany pojazd wyścigowy używałby tytanowych elementów złącznych lub innych drogich alternatyw, aby osiągnąć osiągi kosztem kosztów.

Łączniki tytanowe a łączniki ze stali nierdzewnej

Śruby ze stali nierdzewnej są najpopularniejszą podstawową gamą komponentów inżynieryjnych Accu, przy czym zdecydowana większość naszych flagowych produktów jest wykonana z tego stopu.

Chociaż ten rodzaj metalu jest wciąż stosunkowo nowy - prawdopodobnie został „odkryty” w Sheffield w 1913 roku przez producenta stali Harry"ego Brearleya - stal nierdzewna bardzo szybko stała się jednym z najczęściej używanych materiałów na świecie.

Jako metal wielofunkcyjny jest bardzo wszechstronny, a jego błyszczący wygląd jest wynikiem tego samego elementu, który nadaje temu materiałowi jego „wolną od rdzy” jakość; chrom.

Łączniki ze stali nierdzewnej są coraz bardziej popularne w przemyśle morskim i spożywczym, ze względu na ich zwiększoną odporność na korozję, chemikalia i płyny, a także dobrą obrabialność.

Więcej informacji na temat opcji ze stali nierdzewnej, które oferujemy w naszym standardowym asortymencie elementów złącznych, można znaleźć na naszej stronie Gatunki stali nierdzewnej.

Najbardziej oczywistą zaletą stosowania śrub tytanowych klasy 5 nad śrubami ze stali nierdzewnej jest fakt, że materiał ten oferuje wyższą standardową wytrzymałość na rozciąganie, a jednocześnie zapewnia porównywalną odporność na korozję z morską stalą nierdzewną 316, znaną również A4.

Jednak podobnie jak w przypadku kosztu w porównaniu z wydajnością przy wyborze między śrubami tytanowymi a śrubami stalowymi, wybór tytanu zamiast stali nierdzewnej generalnie skutkuje wyższym kosztem jednostkowym, co czyni go bardziej opcją premium.

Oprócz tego zakres rozmiarów i różnic w rozmiarach głowic, typach głowicy i typach napędów do śrub tytanowych, nakrętek i podkładek jest znacznie mniejszy niż asortyment śrub ze stali nierdzewnej Accu, co oznacza, że mogą nie mieć zastosowania do Twojego projektu.

Dlaczego warto wybrać elementy złączne z tytanu?

Tytan jest doskonałym wyborem do zastosowań o średnim i wysokim naprężeniu, gdzie waga jest problemem.

Sporty motorowe są do tego podstawowym zastosowaniem, szczególnie w motocrossie, gdzie duże śruby, takie jak śruba wahacza i osie, można zastąpić alternatywami Titanium, aby zaoszczędzić znaczną wagę.

W aplikacji, w której koszt nie stanowi problemu, wybór jest oczywisty. Z punktu widzenia konsumenta Titanium ma cechę premium, która może nadać Twojemu produktowi lub projektowi wysokiej jakości wrażenie, szczególnie podczas sprzedaży towarów.

Tytanowe elementy mocujące mogą być również używane jako „śruby do ubierania”, aby dodać wizualny urok części, takiej jak kosmetyczne elementy złączne w komorze silnika, lub do zmiany wyglądu obiektu z widocznymi komponentami.

W zależności od wymagań Twojego projektu, łączniki tytanowe mogą być idealnym rozwiązaniem, którego szukasz.

Jeśli potrzebujesz więcej informacji o tym, jak układają się właściwości mechaniczne tych materiałów, możesz dowiedzieć się więcej w naszym artykule na temat wytrzymałości, sztywności i twardości.