Els cargols d'aliatge de titani s'utilitzen principalment en aplicacions aeroespacials i són relativament rars al mercat general, de manera que molta gent no els coneix gaire. Aquests són els principals avantatges decargols d'aliatge de titani.
Els cargols d'aliatge de titani es basen en titani, amb elements d'aliatge principals que inclouen oxigen, nitrogen i carboni. Aquests elements donen als cargols d'aliatge de titani una resistència molt alta, permetent un rendiment estable a altes temperatures sense degradació en entorns durs. A temperatura ambient, la resistència a la tracció dels cargols d'aliatge de titani pot arribar als 540 MPa, amb una duresa Brinell (HB) d'aproximadament 200. Si calen ajustaments de disseny, aquests elements d'aliatge es poden regular o eliminar mitjançant recuit al buit.
Els cargols d'aliatge de titani també tenen certs inconvenients: tenen una ductilitat baixa. A causa de la seva composició d'aliatge, el material té una alta duresa, cosa que dificulta la deformació plàstica amb motlles estàndard. Per tant, els cargols d'aliatge de titani requereixen un tractament de recuit i solució. El recuit redueix la duresa, mentre que el tractament amb solució alleuja l'estrès intern, donant lloc a un rendiment més estable i evitant fractures durant el servei. El tornejat d'aliatge de titani requereix eines d'alt rendiment perquè el material és dur, propens a la vora acumulada i té una conductivitat tèrmica baixa. Durant el tall, l'estructura del material pot canviar i les estelles tendeixen a embolicar-se al voltant de l'eina. Si cal girar, es recomanen eines de diamant per obtenir millors resultats.
Tot i que els cargols d'aliatge de titani són durs, les seves superfícies es poden ratllar fàcilment. Per tant, durant el tornejat, els requisits de subjecció són estrictes: la força de subjecció no ha de ser excessiva i s'ha d'utilitzar fluid de tall d'alta qualitat per a la lubricació i la refrigeració.
En comparació amb els cargols de material estàndard, els perns d'aliatge de titani són molt cars. L'alt cost del material i la dificultat de processament són els motius principals. Els cargols d'aliatge de titani s'utilitzen principalment en equips aeroespacials, amb poca demanda a la indústria general; en cas contrari, el cost total seria extremadament alt en funció del consum típic de fixació.
Per mostrar la diferència de preu: un estàndardPern d'acer al carboni M8×25costa uns 0,2 RMB, un d'acer inoxidable uns 0,5 RMB, mentre que una versió d'aliatge de titani costa més de 2 RMB.
La majoria de perns convencionals es produeixen per capçal en fred. L'encapçalament en fred consisteix a pressionar l'acer per donar-li forma a temperatura ambient mitjançant matrius. Atès que els metalls ja tenen una duresa i propietats mecàniques elevades, el capçal en fred requereix una pressió de conformació elevada. Els cargols petits són relativament fàcils, però els cargols grans per sobre de M12 s'han de produir en capçals en fred multiestació.
Hi ha quatre mètodes de processament principals per als cargols d'aliatge de titani. El primer és el gir. Els primers cargols i fils d'aliatge de titani es van mecanitzar als torns, però aquest mètode és costós i de baix rendiment. Ara està majoritàriament obsolet i només s'utilitza per a cargols d'aliatge de titani no estàndard. El segon és la forja en calent, que funciona de manera oposada a l'encapçalament en fred: el material s'escalfa al vermell abans de ser premsat per donar-li forma. S'utilitza quan la pressió de l'equip és insuficient per a la deformació a temperatura ambient. Encara s'utilitza la forja en calent, però només per a alguns cargols de material habitual. El tercer és la fosa. Aquest mètode ja no s'utilitza per a cargols d'aliatge de titani estàndard, només ocasionalment per a cargols d'ulls grans, i es considera obsolet. El quart mètode, el focus d'aquest article, és el capçal en fred multiestació. Aquest és el mètode de producció més comú i principal per a cargols d'aliatge de titani. Proporciona una bona qualitat, una alta eficiència i un baix cost, de manera que gairebé tots els fabricants de fixació utilitzen capçals en fred multiestació per produir diversos cargols i femelles d'aliatge de titani.
Els primers capçals en fred multiestació per a cargols d'aliatge de titani només es van utilitzar als països desenvolupats com el Japó, Europa i els Estats Units. Amb la ràpida industrialització a la Xina, la indústria dels elements de fixació s'ha expandit molt, i aquests capçals en fred especialitzats s'han introduït i utilitzat àmpliament a nivell nacional.
Els capçals en fred multiestació són grans i proporcionen una gran força de conformació, permetent la producció de productes estàndard i no estàndard.cargols i femellesde diversos cables metàl·lics mitjançant matrius. Les màquines adopten un disseny respectuós amb el medi ambient i estan equipades amb una automatització avançada. La producció no requereix supervisió manual; el sistema detecta automàticament avaries i parades, minimitzant les taxes de ferralla.
Per a la producció de cargols d'aliatge de titani, els capçals en fred multiestació maximitzen l'estalvi de material i milloren considerablement la precisió. Els cargols d'aliatge de titani amb cap fred ofereixen bons beneficis econòmics. El cigonyal, el marc i les bieles de la màquina estan fets d'aliatge d'alta resistència, assegurant una llarga vida útil i un fàcil manteniment. La regulació de velocitat de freqüència variable permet un ajust continu durant la producció, fent que l'operació sigui molt còmoda.
