Вес алюминия и титана: Свойства титана и его сплавов — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов

Калькулятор

Производство › Сортамент проката ›

Таблицы плотности металлов и сплавов

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3.

Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине, чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:

− легкие — магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Удельный вес цветных металлов

Таблица. Удельный вес металлов — ρ, свойства, обозначения металлов, температура плавления — t
Металл, обозначение	Атомный вес	t, °C	ρ, г/куб. см
Цинк Zn (Zinc)	65,37	419,5	7,13
Алюминий Al (Aluminium)	26,9815	659	2,698
Свинец Pb (Lead)	207,19	327,4	11,34
Олово Sn (Tin)	118,69	231,9	7,29
Медь Cu (Сopper)	63,54	1083	8,96
Титан Ti (Titanium)	47,90	1668	4,505
Никель Ni (Nickel)	58,71	1455	8,91
Магний Mg (Magnesium)	24	650	1,74
Ванадий V (Vanadium)	6	1900	6,11
Вольфрам W (Wolframium)	184	3422	19,3
Хром Cr (Chromium)	51,996	1765	7,19
Молибден Mo (Molybdaenum)	92	2622	10,22
Серебро Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
Тантал Ta (Tantal)	180	3269	16,65
Железо Fe (Iron)	55,85	1535	7,85
Золото Au (Aurum)	197	1095	19,32
Платина Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства.
Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже.
Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла. К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность.

Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой.

Таблица удельного веса сплавов металлов

Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.

В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.

Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.

Список сплавов металлов	Плотность сплавов (кг/м ³ )
Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)	8525
Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)	7700 — 8700
Баббит — Antifriction metal	9130 -10600
Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper	8100 — 8250
Дельта металл — Delta metal	8600
Желтая латунь — Yellow Brass	8470
Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous	8780 — 8920
Обычные бронзы — Bronze (8-14% Sn)	7400 — 8900
Инконель — Inconel	8497
Инкалой — Incoloy	8027
Ковкий чугун — Wrought Iron	7750
Красная латунь (мало цинка) — Red Brass	8746
Латунь, литье — Brass — casting	8400 — 8700
Латунь, прокат — Brass — rolled and drawn	8430 — 8730
Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al	2560 — 2800
Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg	1760 — 1870
Марганцовистая бронза — Manganese Bronze	8359
Мельхиор — Cupronickel	8940
Монель — Monel	8360 — 8840
Нержавеющая сталь — Stainless Steel	7480 — 8000
Нейзильбер — Nickel silver	8400 — 8900
Припой 50% олово/ 50% свинец — Solder 50/50 Sn Pb	8885
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников =штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal	7100
Свинцовые бронзы, Bronze — lead	7700 — 8700
Углеродистая сталь — Steel	7850
Хастелой — Hastelloy	9245
Чугуны — Cast iron	6800 — 7800
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum	8400 — 8900

Представленная в таблице плотность металлов и сплавов поможет вам самостоятельно посчитать вес изделия. Методика вычисления массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность материала, из которого она изготовлена. Плотность — это масса одного кубического сантиметра или кубического метра металла или сплава.

Однако, этот расчет массы через плотность и объем можно автоматизировать. Рассчет на онлайн калькуляторе массы металла может отличаться от реальной массы на несколько процентов. Это не потому, что формулы не точные или калькулятор врет, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала. Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям веса металла на калькуляторе следует относиться как к ориентировочным.

< Предыдущая		Следующая >

Топ продаж

Футеровка кислотоупорными материалами: кирпич, плитка, раствор, бетон

Огнеупорные футеровочные работы

Осветительные мачты ПМС, прожекторная мачта ПМЖ, молниеотводы

Осветительные мачты, молниеотводы, флагштоки

Столбы освещения. Вопросы и ответы

Металлические опоры освещения. Купить в Украине

АЛЮМИНИЙ . . . ТЯЖЕЛЕЕ?. Металл Века

АЛЮМИНИЙ . . . ТЯЖЕЛЕЕ?

Нет, алюминий не тяжелее титана. Напротив — в полтора раза легче. Но почему же в таком случае титановые детали используют вместо алюминиевых для облегчения самолета? Когда обычную сталь заменяют «легкой сталью», это понятно, и никаких особенных разъяснений не требуется. Но алюминий … Если уж облегчать конструкцию, то, казалось бы, алюминий следует заменять более легким металлом. Но все объясняется иной причиной — высокой удельной прочностью титановых сплавов.

Каждый узел, каждая деталь самолета должны с гарантией выдерживать определенную нагрузку, быть достаточно прочными для этого. Есть поговорка: «Где тонко, там и рвется», то есть, говоря иначе, заданная прочность обеспечивается определенной массой материала. Титан несколько тяжелее алюминия, но он и гораздо прочнее его, и для тех же деталей самолета титана требуется меньше, чем алюминия, стало быть, конструкция становится легче.

Благодаря использованию титана взамен алюминия массу самолета удается уменьшить на 20—25 процентов. А это чрезвычайно важно. Облегчить самолет — значит повысить его скорость, потолок и радиус действия, увеличить маневренность и грузоподъемность. Поэтому авиация заинтересована в использовании титана при изготовлении реактивных двигателей, кожухов камер сгорания, капотов, роторов турбин, деталей планера, колес — везде, где только возможно, вплоть до таких несложных изделий, как гайки и болты.

Подсчитано, что если при утяжелении конструкции масса самолета повышается всего на одну десятую, то чтобы сохранить неизменными все его прежние летные характеристики, необходимо настолько увеличить мощность двигателя, запас горючего, площадь крыла и т.п., что полетная масса самолета возрастает вдвое.

Каждый сэкономленный килограмм массы двигателя позволяет сберечь за счет облегчения фюзеляжа до десяти килограммов в общей массе самолета. Отсюда становится еще более понятным, как много значит каждый дополнительный килограмм массы, на который удается облегчить самолет благодаря применению титановых сплавов. В результате замены стали и алюминия титаном масса самолета снижается на сотни килограммов, а нередко и тонны. Крыло сверхзвукового военного самолета, целиком изготовленное из стали, имеет массу более двух тонн, титановое же крыло — чуть больше 1800 килограммов. В этом случае экономится 200—250 килограммов массы.

В самолетах применяется большое количество болтов, гаек, винтов, заклепок и других крепежных деталей, которые должны быть очень прочными и надежными. Казалось бы, что эти изделия незначительно утяжеляют конструкцию, так как масса каждого из них исчисляется граммами. Но если учесть, что число крепежных деталей в истребителе достигает 20 тысяч, а в транспортном реактивном самолете — почти 50 тысяч, то суммарная их масса составляет солидную цифру — около 100 килограммов в истребителе и 300 килограммов в транспортном самолете. Замена стали титаном уменьшает массу крепежных деталей на одну треть. Чем крупнее самолет, тем ощутимее замена. В гигантском военно-транспортном самолете США ”Локхид С-5А” благодаря использованию титановых заклепок взамен алюминиевых сэкономлено 3,5 тонны массы.

Большая, чем у алюминия, прочность титана позволила уменьшить диаметр заклепок, в результате чего конструкции самолета в состоянии нести более высокие динамические нагрузки, так как усталостная прочность титана выше, чем алюминия или стали.

Титановые сплавы применяют для изготовления каркаса фюзеляжа, шпангоутов, трубопроводов, элементов жесткости, лонжеронов. Замена титаном алюминиевых сплавов несколько снижает жесткость конструкции, так как применяют листы более тонкие, чем прежде. Чтобы сохранить высокую жесткость, используют «сотовые” титановые панели. Благодаря высокой сопротивляемости окислению и достаточной жаропрочности титан используют вместо стали для изготовления противопожарных перегородок.

В последнее время титан успешно применяют в конструкциях вертолетов. Из титановых сплавов изготовляют двери, пол, лопасти несущих винтов. В частности, обшивка титаном лопастей винтов позволяет снизить массу вертолета на 30 килограммов.

Алюминий

Алюминий Большое распространение в домашних слесарных мастерских получил алюминий (удельный вес 2,7 г/см2) и большинство его сплавов. О таких свойствах алюминия, как мягкость, легкость, довольно хорошая устойчивость к коррозии (благодаря тонкой серой защитной пленке,

44. Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы

44. Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы Алюминий отличают низкая плотность, высокие тепло– и электропроводность, хорошая коррозийная стойкость во многих средах за счет образования на поверхности металла плотной

Выбор легкого металла для нужд прототипа

Всякий раз, когда возникает необходимость рассмотреть материалы для производства деталей, в первую очередь на ум приходят две особенности. Этими особенностями являются прочность и вес материала. Это значительно повышает популярность прочных и легких материалов в самых разных отраслях промышленности. Отсюда необходимость сравнения титана с алюминием.

Каждая отрасль на современном рынке ищет инновационные способы вывода своей продукции на рынок в короткие сроки. Таким образом, они могут выбрать рентабельную обработку металла и максимизировать прибыль. Следовательно, стало важным рассмотреть материалы, которые могут снизить общее потребление энергии. Титан и алюминий — легкие материалы, но по разным причинам. Они также подходят для различных отраслей и приложений.

Поэтому вам необходимо знать уникальные свойства каждого из этих материалов, чтобы принять правильное решение. Чем отличаются свойства алюминия и титана? Какой из них выбрать для своих компонентов? Найдите ответы на эти вопросы, читая эту статью.

Сравнение свойств титана и алюминия

И титан, и алюминий соответствуют необходимым требованиям, когда речь идет об отличной термостойкости и коррозионной стойкости.

Сравним свойства этих материалов.

Титан и алюминий : Элементный состав

Элементы, присутствующие в этих металлах, влияют на их различные характеристики. К ним относятся вес, коррозионная стойкость и многое другое. Титан содержит различные элементы, такие как водород, азот, кислород, железо, углерод и никель.

Титан является основным элементом, но другие составляющие имеют состав от 0,013 до 0,5%. С другой стороны, алюминиевый материал содержит такие компоненты, как кремний, магний, цинк, марганец, медь, хром, железо и многие другие.

Титан по сравнению с алюминием : Электрическая и теплопроводность

Титан не является хорошим проводником электричества, поскольку его проводимость составляет всего около 3,1% от проводимости меди. Поэтому он не используется там, где важна хорошая проводимость. Однако алюминий имеет 64% проводимости меди. Это относительно хороший проводник электричества. Применение алюминия в радиаторах, теплообменниках и кухонной посуде связано с его высокой теплопроводностью по сравнению с титаном.

Сравнение титана и алюминия: вес При измерении и титан, и алюминий легкие. Плотность алюминия около 2712 кг/м ³ значительно ниже плотности титана (4500 кг/м ³ ). Алюминий считается более легким, а титан на две трети тяжелее своего алюминиевого аналога. Производственный процесс потребует меньшего количества титана для получения физической прочности алюминия.
Титан и алюминий : Коррозионная стойкость
Хотя оба материала обладают отличной коррозионной стойкостью, производители пришли к выводу, что титан более устойчив к коррозии, чем алюминий. Титан более инертен и имеет большую биосовместимость с хорошим применением во многих отраслях промышленности. Алюминий образует слой оксида, чтобы сделать более нереактивные материалы.
Титан против. Алюминий : их применение
Эти два металлических материала для быстрого прототипирования и производства имеют широкий спектр применения. Их приложения дают нам возможные средства для сравнения или дифференциации этих металлов друг от друга. Их применение обсуждается ниже:
Применение титана
Будучи одним из наиболее распространенных металлов на земле, титан находит применение во многих отраслях промышленности. Однако трудности, связанные с обработкой титанового материала из-за его высокой температуры плавления, влекут за собой дополнительные затраты.
С другой стороны, многие компании считают титан низким тепловым расширением и высокой прочностью, а также отличной коррозионной стойкостью. Среди прочего титан имеет следующие применения:
Аэрокосмическая промышленность — для производства таких деталей, как шасси, гидравлические системы, противопожарные перегородки и другие важные конструкционные детали.
Сектор здравоохранения — для производства таких продуктов, как зубные имплантаты, хирургические инструменты, хирургические инструменты и многое другое.
Бытовые и архитектурные – для оправ для очков, частей велосипедов, деталей ноутбуков, огнестрельного оружия и т. д.
Промышленное применение – например, в производстве клапанов, теплообменников, мишеней для распыления, технологических сосудов и многого другого.
Применение алюминия
Алюминий — самый распространенный металл на земле; он встречается повсюду. Он практически устойчив к ржавчине благодаря образующемуся на нем тонкому слою оксида алюминия. Этот легкий металл помогает предотвратить поведение ваших деталей как лодочный якорь.
Будучи отличным проводником электричества, алюминий может передавать большое количество тепла. Это делает его очень полезным при производстве таких компонентов, как радиаторы. В целом, алюминий имеет важное применение в аэрокосмической промышленности. Это также отличный выбор для изготовления велосипедных и автомобильных рам.
Кроме того, алюминий имеет несколько сплавов, что значительно улучшает его механические свойства. Кроме того, механическая обработка алюминия актуальна для автомобильной промышленности, особенно когда важным фактором является снижение расхода топлива. Основные области применения алюминия включают следующее:
Применение в энергетике – сплавы проводников, генераторы, трансформаторы двигателей и т. д.
Транспортная промышленность – самолеты, морские суда, автомобили, космические корабли и многое другое.
Предметы домашнего обихода, такие как кухонная утварь
Машины и оборудование – инструменты, трубы и другие материалы для обработки.
RapidDirect Производственные возможности
Нет лучшего места для получения услуг быстрого прототипирования с использованием материалов высочайшего качества. У нас есть широкий выбор материалов премиум-класса, включая алюминий и титан, для изготовления прототипов рекламы. Нашей целью всегда является предоставление оптимальных производственных решений и вывод вашего продукта на рынок в кратчайшие сроки.
Наша команда экспертов RapidDirect хорошо разбирается в свойствах различных металлов. Следовательно, мы можем предложить рекомендации и советы экспертов, чтобы гарантировать, что вы принимаете управляемые решения. Загрузите файл с дизайном и получите расценки в течение нескольких секунд.
Титан против. Алюминий : какой металл следует использовать?
CNC Материалы, используемые для механической обработки, такие как алюминий и титан, имеют различные свойства, которые делают их пригодными для различных целей. Поскольку отрасли промышленности стремятся сократить потребление энергии и быстрее вывести продукцию на рынок, такие материалы, как титан и алюминий, стали более популярными.
Недавние исследования металлических сплавов и технологий обработки поверхностей показали, что эти два материала обладают свойствами, позволяющими использовать их способами, которые изначально считались нецелесообразными. Прежде чем сделать выбор между титаном и алюминием, необходимо учитывать несколько факторов. Тем не менее, вы должны отметить, что каждый из этих металлов имеет потенциальные преимущества и недостатки. Эти параметры повлияют на ваш выбор.
Стоимость
Когда дело доходит до выбора металла для обработки, на первое место выходит стоимость производства. Часто изготавливать и отливать алюминий дешевле, чем титан. Алюминий является экономически эффективным металлом для обработки на станках с ЧПУ и многих других методов прототипирования. С другой стороны, титан характеризуется высокой стоимостью добычи и изготовления. Эта высокая стоимость ограничивает его применение, например, на обычном потребительском рынке. Однако, если стоимость титана по сравнению с алюминием не является проблемой, титан является отличным выбором для механической обработки, с другими вещами.
Приложения
Что еще более важно, было бы лучше, если бы вы рассмотрели, где вы хотите использовать свой продукт. Будет ли необходимость подвергать компонент разрушающим условиям? Или компонент должен соответствовать определенным стандартам прочности или веса? Принимая во внимание эти и многие другие факторы, вы сделаете свой выбор.
Хотя свойства алюминия и титана делают их пригодными для различных применений, они также имеют уникальные области применения. Например, титан находит более широкое применение в аэрокосмической отрасли, компонентах спутников, медицине, арматуре и морских компонентах. С другой стороны, вы часто найдете алюминий в велосипедных и автомобильных рамах, электрических проводниках, небольших лодках, радиаторах и других устройствах с высокой теплопроводностью.
Обрабатываемость
Ваш выбор металлического материала также будет зависеть от геометрии вашего окончательного прототипа. Он также определяет метод обработки титана по сравнению с алюминием, который вы будете использовать при изготовлении своей детали. Как правило, алюминий легче обрабатывать и обрабатывать, чем титан, с которым сложнее работать. Следовательно, алюминий будет идеальным высококачественным выбором, когда требуется быстрое производство деталей.
Отходы механической обработки
Это еще один важный фактор, который следует учитывать при выборе между титаном и алюминием для производства деталей. Учитывайте сложность геометрии вашего дизайна. Независимо от выбранного материала механическая обработка может быть ограничена из-за сложной геометрической формы. Поэтому удаление излишков материала может быть неизбежным. В таком случае производители предпочитали более недорогой алюминий титану. Иногда производители могут начать прототипирование с алюминия, прежде чем перейти на титан для крупносерийного производства.
Эстетические требования
Хотя отделка поверхности может быть частью вашего дизайна, для некоторых фрезерованных отделок может потребоваться использование определенных цветов. Титан имеет серебристую поверхность, которая выглядит темнее на свету. С другой стороны, алюминий серебристо-белый. В зависимости от материала поверхности он может варьироваться от серебристого до тускло-серого.
Подробнее: Титан или сталь — что лучше для вашего проекта?
Часто задаваемые вопросы – Титан против. Алюминий
Титан против. Алюминий, какой металл выбрать?
Оба этих металла по-разному используются в разных отраслях промышленности. Иногда вы обнаружите, что они ценны в тех же условиях. Ваш выбор металлического материала для прототипирования будет зависеть от области применения конечного продукта. Другие соображения включают стоимость, прочность, обрабатываемость и многое другое.
Как отличить титан от титана? Алюминий?
Титан намного тверже алюминия. Следовательно, алюминий имеет тенденцию стираться небольшими каплями при шлифовании, а титан — нет. Кроме того, вы также можете различать их, используя соответствующие цвета. Алюминий варьируется от серебристо-белого до тускло-серого на разных поверхностях, в то время как титан больше похож на темно-серебристый металл.
Что из титана или алюминия прослужит дольше?
Оба материала обладают повышенной прочностью, и вы можете использовать их в течение более длительного времени. Тем не менее, титан имеет преимущество перед алюминием, когда речь идет о жесткости и долговечности. Компоненты из титана могут служить годами без признаков износа. Его улучшенная коррозионная стойкость и способность выдерживать нагрузки позволяют ему служить дольше.
Заключение
Титан и алюминий — два важнейших металлических материала в производстве прототипов. Свойства алюминия и титана делают их универсальным выбором для применения в различных отраслях промышленности. В этой статье сравнивались различные свойства титана и алюминия. Вы также должны учитывать различные факторы, прежде чем выбрать любой из этих металлов. Если вам нужна дополнительная помощь, RapidDirect всегда готов помочь. Свяжитесь с нами сегодня.
Workhorse Metals для механической обработки, 3D-печать
Спинка
Материалы
Материалы по обслуживанию
Инъекция Moldingcnc Machining3d Printingsheet Metal
Материалы от типа
Plasticsmetalselastomers
Связанные ссылки
СПАСИТЕЛЬНЫЕ
. Мы создали подробное руководство по заменителям смолы для АБС, поликарбоната, полипропилена и других формованных термопластов.

Загрузить
Ресурсы
Советы по дизайну Руководства и отчеты о тенденциях Истории успеха Вспомогательные средства дизайна Вебинары и выставки
Блог Видео Часто задаваемые вопросы Преподаватели и студенты Глоссарий
Отрасли Медицинский Аэрокосмическая промышленность Автомобильный Бытовая электроника Промышленное оборудование
О нас
Кто мы Почему Протолабс? Исследования и разработки Награда за крутую идею Партнерские отношения Устойчивое развитие и социальное воздействие
Карьера Инвесторы Места Нажимать Закупка
Свяжитесь с США
Proto Labs, Inc.
5540 Pioneer Creek Dr.
Maple Plain, MN 55359
Соединенные Штаты
P: 877.479.3680
F: 763,479.99. 2679.4799.3680
F: 763,479,479.2679
9.3680
F: 763,479,479.2679
7.3680
F: 763,479,479.2679
77.3680. Лучшее в своем классе онлайн-предложение
После загрузки проекта детали вы получите онлайн-предложение, включающее производственный анализ, который поможет улучшить технологичность детали. В своем предложении вы также можете настроить количество и материал и увидеть изменения цен в режиме реального времени.
Узнать больше
Получить предложениеВойти
Materials Matchup
Опубликовано 4 октября 2019 Автор: Стив Коник
Когда вы думаете о команде мечты о характеристиках материалов для деталей, на ум приходят легкий вес и прочность. Естественно, алюминий и титан тоже. Оба материала имеют другие важные характеристики, такие как превосходная устойчивость к коррозии и термостойкость. С помощью 3D-печати или обработки с ЧПУ эти два металла оказались невероятно универсальными для изготовления деталей в различных отраслях промышленности.
Алюминий и титан легкие, но по разным причинам. Низкий удельный вес алюминия (2,7 г/см3) означает, что он значительно легче аналогов, таких как сталь, которая примерно в три раза тяжелее. Хотя титан примерно на две трети тяжелее алюминия, присущая ему прочность означает, что вам нужно меньше его. На самом деле, вам нужна часть количества титана, чтобы получить ту же физическую прочность, что и с алюминием. Титан используется, например, в авиационных реактивных двигателях, а также в космических кораблях. Его прочность и малый вес снижают затраты на топливо.
Алюминиевый сплав, используемый в процессе DMLS, содержит кремний и магний, что позволяет создавать детали со свойствами материала, превосходящими их литые под давлением аналоги.
Свойства материалов алюминия и титана
В этой таблице представлен технический обзор типов алюминия и титана, которые мы предлагаем для DMLS и механической обработки.
Если у вас возникли проблемы с получением руководства, загрузите его здесь.
Загрузите наше краткое руководство, чтобы получить реалистичный снимок отделки поверхности, которая возможна на обработанных пластиковых и металлических деталях.
United States of AmericaAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia, Plurinational State ofBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, the Democratic Republic of theCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Мальвинские островаФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГуин eaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHoly See (Vatican City State)HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Islamic Republic ofIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Democratic People’s Republic ofKorea, Republic ofKuwaitKyrgyzstanLao People’s Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, the Former Yugoslav Republic ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States ofMoldova, Republic ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana ОстроваНорвегияОманПакистанПалауПалестина, Государство ПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСен-БартельмиСент-Элена, остров Вознесения и Тристан-да-Кунья aint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Martin (French part)Saint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSuriNameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, Province of ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияМалые отдаленные острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВенесуэла, Боливарианская РеспубликаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАЗамбабаУоллис и ФутунаЗападная Сага0003
Я согласен получать сообщения электронной почты, содержащие обновления службы и советы по дизайну от Protolabs и ее дочерних компаний.
Алюминий против титана
Поскольку оба материала обладают высокой прочностью и малым весом, важно учитывать другие отличия при выборе сплава для ваших деталей.
Прочность/Вес: В критических ситуациях, когда на счету каждый грамм, но вам нужны прочные детали, лучше всего подойдет титан. Медицинские компоненты из титана, сложные спутниковые компоненты, приспособления и кронштейны — все они имеют успех именно по этой причине.
Стоимость: Алюминий — самый экономичный металл для механической обработки или 3D-печати. Несмотря на то, что титан увеличивает стоимость, он по-прежнему может повышать ценность. Более легкие детали обеспечивают экономию топлива при транспортировке, а титановые детали просто служат дольше.
Термические свойства: Применения, требующие высокой теплопроводности, такие как радиаторы, выиграют от алюминия. Для высокотемпературных применений высокая температура плавления титана дает преимущества в тех областях, где термостойкость является приоритетом, например, в компонентах аэрокосмических двигателей.
Коррозионная стойкость: И алюминий, и титан обладают отличной коррозионной стойкостью.
Коррозионная стойкость титана и отсутствие реактивности делают его наиболее биосовместимым металлом, поэтому он отлично подходит для медицинских применений, таких как хирургические инструменты. Ti 6-4 также хорошо выдерживает соленую среду и часто используется в морской технике.
Применение алюминия
Алюминий повсюду — это самый распространенный металл на планете. Тонкий слой оксида алюминия, образующийся на нем при контакте с воздухом, делает его практически не подверженным коррозии, а его малый вес помогает вашим деталям не действовать как лодочный якорь. Хотя алюминий обычно не реагирует на кислоты, он имеет тенденцию к коррозии в щелочной (основной) среде.
Как правило, алюминий используется в самолетах и строительных материалах, например, в ненесущих каркасах. В частности, 6061 — это выбор для рам велосипедов, баллонов для акваланга, рыболовных катушек, небольших лодок и рам транспортных средств. Более прочные свойства 7075 делают его идеальным для форм для пластмасс и инструментов, а также для корпусов самолетов. И если вы ищете хороший электрический проводник, алюминий может это сделать. Он обладает отличной способностью передавать тепло, что делает его идеальным для радиаторов.
Алюминиевый сплав, используемый в нашем процессе прямого лазерного спекания металлов (DMLS), AlSi10Mg, содержит кремний и магний. Он часто используется для литья и больше всего похож на сплав серии 3000, учитывая добавление магния в качестве основного легирующего элемента. Свойства алюминия, напечатанного на 3D-принтере, превосходят свойства литого под давлением алюминия, за исключением меньшего удлинения при разрыве.
Применение титана
Титан также является одним из самых распространенных металлов на Земле, но его температура плавления настолько высока, что его трудно переработать в пригодный для использования продукт. Это основная причина, почему он дороже других металлов. Детали из титана требуют дополнительных затрат, поскольку их трудно обрабатывать. Титан известен своей прочностью и имеет высокое отношение прочности к весу. Он также предлагает отличную коррозионную стойкость и столь же плохой электрический проводник.
Одним из плюсов титана является низкое тепловое расширение. С температурой плавления около 3000 градусов по Фаренгейту (1660 градусов по Цельсию) при воздействии тепла он лучше сохраняет свою форму. Более того, вместо того, чтобы поглощать тепло, титан любит его отражать, поэтому вы найдете его в окнах с низким E, отражая теплые инфракрасные лучи солнца.
С точки зрения внешнего вида, цвет титана меняется в зависимости от степени его изменения. Он может варьироваться от тускло-серого в необработанном виде до блестящего серебристого в гладком виде. Титан, используемый в нашем процессе DMLS, представляет собой Ti 6Al4V, более известный как Ti 6-4. Он имеет механические свойства, подобные отожженному Ti сорта 23, и обладает исключительной прочностью на растяжение.
Обработка алюминия популярна в автомобильной промышленности, где уменьшение веса является ключом к экономии топлива и минимизации влияния на производительность, например, этот натяжитель для Litens Automotive.
Зачем обрабатывать алюминий и титан?
Токарно-фрезерные станки с ЧПУ — это проверенные временем способы изготовления деталей из алюминия и титана. Процессы выполняются быстро — детали часто производятся менее чем за день — и они соблюдают допуски +/- 0,005 дюйма (0,13 мм). Если вам нужен прототип детали быстро, алюминий выделяется своей низкой стоимостью и высоким качеством. Однако механическая обработка несколько ограничена с точки зрения геометрии, поэтому чрезвычайно сложные конструкции требуют другого решения, такого как DMLS, независимо от того, какой материал вы выберете.
Фактор, о котором вы, возможно, не подумали при выборе материала, — это отходы механической обработки. Фрезерование лишнего материала подходит для недорогого алюминия, но не для дорогого титана. Из-за этого инженеры часто выбирают для изготовления прототипов алюминий, а затем переходят на титан для производства деталей.
Почему 3D-печать алюминия и титана?
DMLS — это процесс аддитивного производства. Используя плавящийся лазер для сварки порошкового металла, он формирует детали слой за слоем. Основное преимущество DMLS заключается в том, что вы можете создавать детали невероятно сложной геометрии, такие как соты и сетчатые структуры. Механическая обработка просто не может сравниться с гибкостью дизайна DMLS, независимо от того, какой металл.
Одно из преимуществ 3D-печати титана, о котором вы, возможно, и не подозревали, связано со стоимостью титана. Использование порошка означает, что у вас практически нет отходов металла. Более того, хотя производственные затраты при использовании DMLS несколько выше, детали обеспечивают ценность благодаря сочетанию прочности и снижения веса. И дополнительный бонус? DMLS позволяет объединять отдельные части сборок в одну прочную деталь.
No related posts.