Paul Horn
01:47
27-09-2018

Titanium: een materiaal met uitdagingen

Bijna zo licht als aluminium, maar sterker dan staal. Titanium is een metaal met ontzettend veel mogelijkheden. Aanvankelijk enkel in de hightech industrie toegepast, zien we het nu stilaan in andere sectoren doorbreken. Toch blijft het hoge prijskaartje roet in het eten gooien. Titanium is immers erg moeilijk machinaal verwerkbaar. Maar met een nieuwe reeks tools brengt het Duitse Paul Horn licht in deze duisternis …

Twintig jaar geleden bedroeg de mondiale productie van titanium ongeveer 60.000 ton. Tien jaar geleden was dit naar 143.000 ton gestegen, en vandaag zitten we al op bijna 300.000 ton. Naast hightech toepassingen, zien we het materiaal opduiken in de luchtvaartindustrie, als biocompatibel materiaal in medicijnen en implantaten, in energiecentrales en waterontziltinginstallaties, in milieutechnologie, de racesport … Niet verwonderlijk, aangezien titanium bijna zo licht als aluminium, maar sterker dan staal is. Afhankelijk van de legering kan de treksterkte 300 tot 1.150 N/mm² bedragen (bepaalde titanium materialen kunnen zelfs nog sterker worden gemaakt door ze te smeden). Daarnaast biedt ze een hoge weerstand tegen corrosie die door agressieve media worden veroorzaakt, zoals gassen die chlorine, zout water, logen, alcohol of koude zuren bevatten.

Paul Horn

Moeilijk te maken, moeilijk te verwerken
Dat titanium niet wijdverspreid wordt toegepast, heeft alles te maken met de kostprijs. Die bedraagt zo’n dertig keer meer dan hoogkwalitatieve stalen legeringen en zelfs tweehonderd keer meer dan ruw staal! Nochtans is het geen zeldzaam materiaal. Meer nog, het is één van de tien meest aanwezige elementen in onze aardkost. Vanwaar dan dit hoge prijskaartje? Wegens de sterke oxidebindingen met ijzer, calcium, solfer en barium, vereist de productie van puur titanium zeer complexe processen. En precies dit jaagt de prijs de hoogte in. Kees van Bers van Paul Horn: “Ook is het heel moeilijk om titanium te verwerken. Het smeltpunt bedraagt immers 1.677 °C en het kookpunt 3.262 °C. Omdat het anti-magnetisch is, biedt het een goede elektrische stroomgeleiding. Maar daar tegenover staat dat titanium een slechte geleider van warmte met lage thermische uitzetting is. Ook is het materiaal vatbaar voor spanningsharding, wat nadelige gevolgen voor de scherpheid van de tools heeft.”

Paul Horn

Juiste tools bij Paul Horn
Bij het frezen of draaien van titanium zijn scherpe instrumenten, de juiste snijparameters en een optimale spaanvorming belangrijke parameters om het beoogde resultaat te halen. Daarnaast is het cruciaal dat de tools voldoende hardheid en warmteresistentie hebben. Tevens moeten ze een zekere elasticiteit/buigzaamheid en treksterkte bieden. “Het is precies op deze vlakken dat de oplossingen van Paul Horn een adequaat antwoord bieden”, vertelt van Bers. “We ontwikkelden bijvoorbeeld snijgereedschappen met een TSTK-graad voor de verwerking van titanium Ti6AI4V dat vaak in de vliegtuigindustrie wordt toegepast. Onze VHM-frezen onderscheiden zich door hun speciale geometrie en de verdeling van de snijkanten, wat resulteert in een rustiger freesbeeld zonder trillingen. Deze freeslijn is verkrijgbaar in diameters van 2 tot 20, in een vier- of vijfsnijder met snijlengte 2 x D –3 x D. Voor titanium hebben we ook een nieuw systeem voor high speed milling in de uitvoering DAH25, 37 en 62. Deze tools zijn vooral bestemd voor de adequate verwerking van materialen in toepassingen voor de luchtvaart, zoals hastelloy, inconel of astroloy. Ten slotte heeft Paul Horn een nieuw tool voor draaibewerkingen met titanium ontwikkeld, en dit in EG3 en HP6.

Tekst: Els Jonckheere  Beeld: Paul Horn

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Lees ons « Privacy statement » voor nadere informatie.

Lees meer over: Metaal , Paul Horn , titanium , Tools

Metaalvak België partners

1 Yamazaki Maxak Europe