Come vengono realizzati i bulloni in titanio? - Novità

La fabbricazione dibulloni in titanioè un lungo processo che trasforma la spugna di titanio in elementi di fissaggio di precisione. Le fasi principali sono: fusione e forgiatura → preparazione di billette e filo → stampaggio a freddo/caldo → filettatura → trattamento termico → trattamento superficiale → ispezione.

Processo di produzione dei bulloni in titanio

1. Preparazione delle materie prime

Selezione dei materiali: i materiali comunemente utilizzati includono titanio puro di grado 2 (Gr2, elevata resistenza alla corrosione) e lega di titanio di grado 5 (Ti-6Al-4V, ad alta resistenza)

Fusione e colata di lingotti: un forno di rifusione ad arco sotto vuoto (VAR) viene utilizzato per tre cicli di rifusione ad arco sotto vuoto per garantire la purezza del materiale

Preparazione della barra: le barre di titanio vengono prodotte mediante forgiatura della billetta (1080–1180 gradi), imbutitura reversibile a blocchi (tre blocchi e tre imbutiture) e laminazione della barra (950 gradi)

2. Taglio

Taglio di precisione di aste in titanio alla lunghezza del bullone utilizzando:

Taglio con sega/tornio CNC (alta precisione ±0,1 mm)

Trattamento superficiale: Sabbiatura o lavaggio acido per rimuovere incrostazioni e prevenire contaminazioni durante le lavorazioni successive

3. Formatura della testa (stampaggio a caldo/stampaggio a freddo)

Processo di forgiatura a caldo (adatto per bulloni ad alta-resistenza):

Riscaldare a 850–950 gradi (Gr5) in un'atmosfera di argon per prevenire l'ossidazione

Formare la testa del bullone utilizzando un processo di forgiatura per affinare la struttura della grana e migliorare la resistenza meccanica.

Processo di stampaggio a freddo (piccoli diametri o titanio puro):

Formato a temperatura ambiente; il tasso di deformazione deve essere controllato inferiore o uguale al 30% per evitare fessurazioni.

4. Formazione del filo

Filettature rullate (preferite): processo di formatura a freddo in cui le filettature vengono formate attraverso la deformazione plastica utilizzando una macchina rullatrice, con conseguente incrudimento che migliora la robustezza della filettatura e la resistenza alla fatica. La rugosità superficiale può raggiungere Ra 1,6.

Filettature lavorate: tornitura-singola su un tornio CNC, adatta per filettature-di grande diametro o speciali.

5. Trattamento termico

Trattamento della soluzione: TC4 viene riscaldato a 900–950 gradi e quindi raffreddato in acqua- per ottenere una microstruttura martensitica.

Indurimento per invecchiamento: mantenuto a 480–560 gradi per 4–8 ore per accelerare le fasi di rafforzamento, aumentando la durezza a HRC 36–40.

Ricottura: riscaldata in un'atmosfera di gas inerte a 480–700 gradi per migliorare la duttilità e alleviare le tensioni interne.

6. Trattamento superficiale

Disincrostazione: Decapaggio acido con soluzione mista di acido fluoridrico e acido nitrico, oppure lucidatura elettrolitica

Anodizzazione: trattamento elettrochimico per formare una pellicola di ossido-resistente all'usura (blu, oro, ecc.), con tensione controllata a 30–60 V

Rivestimento PVD: deposizione fisica di vapore per formare una pellicola sottile ad alta-durezza e alta-usura-resistente.

7. Controllo di qualità

Sistema di ispezione a tre-livelli:

Controllo dimensionale: calibri a tampone filettati, misurazione con proiettore di proiezione delle tolleranze geometriche

Prove meccaniche: Prove di trazione, prove di durezza, prove di coppia

Test non-distruttivi: test a ultrasuoni, test con penetranti fluorescenti, test con particelle magnetiche (per lo screening della contaminazione da ferro)

8. Imballaggio e stoccaggio

Confezionati singolarmente per prevenire l'abrasione superficiale

È stata utilizzata carta VCI per la prevenzione della-fase antiruggine-

Imballaggio-sigillato sottovuoto per la conservazione-a lungo termine per evitare l'umidità

In sintesi, grazie a questi processi di produzione di precisione, i bulloni in titanio sono più leggeri del 40% rispetto ai bulloni in acciaio, offrendo allo stesso tempo una robustezza specifica e una resistenza alla corrosione più elevate, rendendoli adatti ad ambienti estremi.

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