Titan zerspanen, wenn Gewicht und Festigkeit zugleich zählen
Aus Ti-6Al-4V (Grade 5), Grade 2 und Grade 23 (ELI) fertigen wir Bauteile für Luftfahrt und Medizintechnik auf 4- und 5-Achs-Maschinen. Weil Titan Wärme schlecht ableitet und unter dem Werkzeug verfestigt, sind Vorschub, Kühlung und Aufspannung eigens darauf abgestimmt. Kritische Maße halten wir bei ±0,01 mm und belegen sie mit CMM-Daten, Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 und Prüfprotokoll.
Kostenlose Beratung24 h
Angebotsdauer
±0,01 mm
Toleranz an kritischen Maßen
China
Fertigungsstandort
1 Stück
Mindestmenge
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Titan Grade 5 (Ti-6Al-4V) | 950 MPa Zugfestigkeit, 880 MPa Streckgrenze und 4,43 g/cm³ Dichte; die gebräuchlichste Luftfahrtlegierung verbindet hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis mit Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit. | Luftfahrtbeschläge, Strukturhalter, Turbinenkomponenten, Rennsportteile und medizinische Implantate |
| Titan Grade 2 (CP) | 344 MPa Zugfestigkeit als handelsüblich reines Titan; sehr korrosionsbeständig sowie hervorragend umformbar und schweißbar. | Anlagen der Chemieverarbeitung, Wärmetauscher, Marinebeschläge und Gehäuse für Medizingeräte |
| Titan Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) | 860 MPa Zugfestigkeit; die ELI-Variante von Grade 5 mit besonders geringen Zwischengitteranteilen, verbesserter Bruchzähigkeit und hoher Biokompatibilität. | Chirurgische Implantate, orthopädische Hilfsmittel und hochbelastete Luftfahrtstrukturen |
| Titan Grade 7 (Ti-0.15Pd) | 345 MPa Zugfestigkeit; Grade 2 mit Palladiumzusatz und dadurch deutlich besserer Beständigkeit gegen reduzierende Säuren. | Chemieverarbeitung, Säurehandling, Wärmetauscherrohre und Meerwasserentsalzung |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Bearbeitungsverfahren | 3-, 4- und 5-Achs-Fräsen, CNC-Drehen sowie Fräs-Drehen |
| Maßtoleranz, Präzision | ±0,01 mm bis ±0,02 mm an kritischen Merkmalen, per CMM belegt |
| Maßtoleranz, Standard | ±0,05 mm an allgemeinen Merkmalen |
| Oberflächenrauheit, wie gefräst | Ra 0,8–1,6 μm |
| Oberflächenrauheit, geschlichtet | Ra 0,2–0,4 μm mit Feinschlichtbahnen |
| Maximale Bauteilgröße, Fräsen | 800×500×400 mm (3 Achsen), Ø600×400 mm (5 Achsen) |
| Maximale Bauteilgröße, Drehen | Ø300×600 mm |
| Minimale Wandstärke | 0,5 mm (Aluminium), 0,8 mm (Stahl), 0,6 mm (Messing) |
| Gewinde | M1.6 bis M24, Standard- und Sondergewinde |
| Lieferzeit, Prototyp | 3–5 Werktage |
| Lieferzeit, Serie | 7–20 Werktage je nach Menge |
Oberflächenbehandlungen
Wie gefräst, fein
Saubere, direkt vom Werkzeug erzeugte Fläche mit Ra 0,8–1,6 μm, geeignet für Funktionsflächen und Innenkonturen ohne weiteren Aufwand.
Glasperlenstrahlen
Gleichmäßig matte Textur mit Ra 1,6–3,2 μm, die Frässpuren verdeckt und die Oberfläche für eine spätere Beschichtung vorbereitet.
Polieren, Spiegel oder Satin
Spiegelpolitur erreicht Ra ≤0,1 μm, Satin Ra 0,4–0,8 μm; beides wird für sichtbare, optische und implantatnahe Flächen gewählt.
Passivierung
Eine Säurebehandlung entfernt freies Eisen, reinigt die Fläche und verstärkt die natürliche Oxidschicht, damit Korrosion keinen Angriffspunkt findet.
Anodisieren (Oxidschicht/Farbe)
Elektrolytisch gewachsenes Oxid sorgt für dekorative Farbtöne und eine dünne Sperrschicht. Das Verfahren ist nicht mit dem Aluminium-Eloxal gleichzusetzen; Schichtdicke und Farbton sind prozessbedingt begrenzt.
Pulverbeschichtung
Polyester- oder Epoxidharz mit 60–120 μm, RAL- und Pantone-Abgleich sowie hoher Wetter- und Kratzfestigkeit.
Chemisch Nickel oder DLC
Eine gleichmäßige Hartschicht mit HRC 48–55 beziehungsweise diamantähnlicher Kohlenstoff schützt Gleit- und Dichtflächen, die zum Festfressen neigen.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- STEP oder IGES hochladen und innerhalb von 24 Stunden die kostenlose DFM-Analyse erhalten
- Das Bauteil auf Steifigkeit auslegen: Titan verfestigt unter dem Schnitt, dünne Partien lenken aus und lassen das Werkzeug fressen
- Innenradien mit dem 1,5- bis 2-fachen Werkzeugradius vorsehen, damit Eingriffswinkel und Hitze in der Ecke sinken
- Gleichlauffräsen und scharfe Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel wählen, um die Schnittwärme niedrig zu halten
- Reichlich Hochdruck-Kühlschmierstoff einplanen, weil Titan Wärme schlecht ableitet und sie sich in der Schnittzone staut
- Mit 4- und 5-Achs-Strategien die Zahl der Aufspannungen senken, damit kritische Merkmale in einer Spannung lagerecht entstehen
- Enge Toleranzen nur dort fordern, wo die Funktion sie verlangt; alles Übrige mit Allgemeintoleranzen versehen
- Erst am Prototyp Konstruktion und Zerspanungsstrategie validieren, bevor eine Serienmenge festgelegt wird
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| CNC-Prototypenfertigung | 3–5 Tage | 1–100 Stück für Konstruktionsprüfung und Funktionstests |
| Schnellvorrichtungen aus Aluminium | 2–3 Wochen | 100–1.000 Stück als Brückenproduktion mit eigenen Spannmitteln |
| Serienbearbeitung mit Stahlvorrichtungen | 4–6 Wochen | ab 1.000 Stück in langen Läufen mit wiederholgenauen Aufspannungen |
Qualitätssicherung
- Das Titanhalbzeug wird vor Bearbeitungsbeginn per Werkszeugnis auf Chemie, Zugfestigkeit und Härte geprüft
- Die Erstmusterprüfung (FAI) vermisst die ersten Serienteile auf der CMM; der Maßbericht liegt der Lieferung bei
- Zwischenprüfungen an kritischen Arbeitsgängen fangen Abweichungen ab, bevor mehrere Teile betroffen sind
- Rauheitswerte werden mit dem Profilometer gegen die Zeichnungsvorgabe kontrolliert
- Sämtliche Prüfmittel vom Messschieber bis zur Gewindelehre laufen in einem festen Kalibrierturnus mit dokumentierter Rückführung auf den Normal
- Für kritische Merkmale von Serienaufträgen wird eine Fähigkeitsuntersuchung geführt
- Die Sichtprüfung bewertet Grate, Werkzeugspuren und Kantenzustand nach Kundenspezifikation
- Jede Charge erhält einen Abschluss-Maßbericht mit CMM-Daten; Prüfprotokolle bleiben für die Rückverfolgbarkeit archiviert
- Die statistische Prozesskontrolle überwacht kritische Maße; auf Wunsch werden Messreihen und ein Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 mitgeliefert
Anwendungen
- Luft- und Raumfahrt: Strukturhalter, Rumpfbeschläge, Triebwerkshalterungen, Aktuatorgehäuse und Verbindungselemente
- Medizintechnik: chirurgische Instrumente, Implantatkomponenten, orthopädische Hilfen und Diagnosegeräte
- Motorsport: Fahrwerksteile, Halter und leichte Strukturbauteile
- Marine und Offshore: Propellerwellen, Sonargehäuse und korrosionsfeste Beschläge
- Chemische Verfahrenstechnik: Reaktorbauteile, Wärmetauscher und Pumpengehäuse für aggressive Medien
- Wehr- und Sicherheitstechnik: Optikhalterungen, Gehäuse und Fahrzeugkomponenten
- Industrie: hochfeste Schrauben, Kupplungen und präzise Gestängeteile
- Sonderanfertigungen aus Titan überall dort, wo Festigkeit bei geringem Gewicht gefordert ist
Warum FHY Precision wählen
Vorschübe, Drehzahlen, Kühlschmierstoff und Werkzeug sind auf Wärmeentwicklung und Kaltverfestigung von Titan abgestimmt statt einfach von Aluminium übernommen
An kritischen Merkmalen erreichen wir ±0,01 mm, belegt per CMM mit 0,001 mm Auflösung und laufender SPC-Überwachung
Mit 5 Achsen entsteht komplexe Luftfahrtgeometrie in weniger Aufspannungen, was die Lagetreue hochwertiger Teile verbessert
Jedes Titanhalbzeug geht mit Werkszeugnis in die Eingangsprüfung und bleibt bis zum Fertigteil chargenbezogen zuordenbar
Prototypen in 3–5 Tagen ohne Werkzeugkosten erlauben den Funktionstest, bevor eine Serienmenge verbindlich wird
Die Nachbehandlung ist Teil desselben Auftrags: Passivieren, Polieren und Beschichten werden intern koordiniert, ohne dass ein weiterer Betrieb beauftragt werden muss
Aus STEP- oder IGES-Daten entsteht innerhalb von 24 Stunden ein kostenloser DFM-Bericht zu Wärmehaushalt, Steifigkeit und Toleranzlage
Die Fertigung im chinesischen Werk senkt die Kosten, während strenge Prozesskontrolle und Prüfprotokolle die Qualität absichern
Häufig gestellte Fragen
1. Welche Titansorten bearbeiten Sie?
Regelmäßig verarbeiten wir Ti-6Al-4V (Grade 5), die dominierende Luftfahrtlegierung, handelsüblich reines Grade 2 für Korrosionsanwendungen, Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) für Implantate und Grade 7 (Ti-0.15Pd) für aggressive Chemikalien. Auf Anfrage beschaffen wir auch Grade 1, Grade 4 und Grade 9. Zu jeder Charge gehört ein Werkszeugnis mit Chemie und mechanischen Kennwerten.
2. Warum gilt Titan als schwer zerspanbar, und wie begegnen Sie dem?
Titan leitet Wärme schlecht, sie bleibt daher in der Schnittzone, und das Material verfestigt sich unter dem Werkzeug. Wir arbeiten mit scharfen, positiv spanenden Hartmetallwerkzeugen, starren Aufspannungen, Gleichlauffräsen, Innenradien vom 1,5- bis 2-fachen Werkzeugradius und reichlich Hochdruck-Kühlschmierstoff. So bleiben Standzeit, Toleranzen und Oberfläche auch an dünnwandigen Teilen beherrschbar.
3. Welche Toleranzen sind bei Titan möglich?
Standard sind ±0,05 mm; an kritischen Merkmalen halten wir gleichbleibend ±0,01 mm bis ±0,02 mm, geprüft auf der CMM mit 0,001 mm Auflösung. Ebenheit, Parallelität, Rechtwinkligkeit und Konzentrizität liegen bei 0,02 mm. Für serienkritische Merkmale führen wir Fähigkeitsuntersuchungen.
4. Verfügen Sie über 5-Achs-Bearbeitung für Luftfahrtteile?
Ja. Unsere 4- und 5-Achs-Zentren sind für Hinterschnitte, zusammengesetzte Winkel, freigeformte Flächen und laufradähnliche Konturen ausgelegt. Weniger Aufspannungen bedeuten bessere Lagetreue und geringeres Risiko von Versatz, gerade bei teuren Titanrohlingen.
5. Wie hoch ist die Mindestbestellmenge?
Die MOQ beträgt 1 Stück. Weil Titan als Werkstoff teuer ist, lässt sich mit einem einzelnen Prototyp Passform, Funktion und Kosten prüfen, bevor Sie eine Menge festlegen. Serienläufe skalieren anschließend auf Tausende Teile mit eigenen Vorrichtungen.
6. Wie lange dauert die Bearbeitung?
Prototypen sind in 3–5 Werktagen fertig, Serien in 7–20 Werktagen je nach Menge, Komplexität und Finish. 5-Achs-Arbeiten und dünnwandige Teile liegen eher am oberen Ende. Jeder Termin wird im Angebot schriftlich mit Datum bestätigt.
7. Welche Oberflächen sind für Titan sinnvoll?
Meist liefern wir wie gefräst mit Ra 0,8–1,6 μm, alternativ glasperlenbestrahlt für ein gleichmäßiges Matt oder spiegelpoliert mit Ra ≤0,1 μm für Implantate und Sichtteile. Passivieren erhöht den Korrosionsschutz, Anodisieren bringt dekorative Farbe, und Hartschichten wie chemisch Nickel oder DLC schützen Gleitflächen vor Verschleiß.
8. Können Sie auch ohne 3D-Daten nach Zeichnung fertigen?
Ja, aus 2D-Zeichnungen in PDF, DXF oder DWG und ebenso nach einem Musterteil. Für Muster erstellen wir per CMM-Scan ein genaues 3D-Modell. Die geringe Gebühr für dieses Reverse Engineering rechnen wir auf einen folgenden Serienauftrag an.
9. Wie sichern Sie Werkstoffqualität und Rückverfolgbarkeit?
Jedes Titanhalbzeug kommt mit einem Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 zu Chemie, Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte. Die Eingangsprüfung gleicht die Charge ab, und die Unterlagen gehen mit der Lieferung an Sie. Losbezogene Prüfprotokolle, CMM-Messreihen sowie eine unabhängige Abnahme durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV sind auf Wunsch möglich.
10. Unterzeichnen Sie eine Geheimhaltungsvereinbarung?
Ja, bevor wir Konstruktionsdaten überhaupt sichten. Der Zugriff auf Zeichnungen bleibt auf das Projektteam beschränkt, und ohne Ihre schriftliche Freigabe zeigen wir keine Teile Dritten. Für Luftfahrt-, Medizin- und Elektronikkunden ist das die übliche Grundlage der Zusammenarbeit.
11. Wie läuft der Versand nach Europa, und welche Lieferbedingungen gelten?
Kleine Sendungen gehen per DHL, FedEx oder UPS Express und sind in 3–7 Werktagen da, größere als Luft- oder Seefracht in 2–6 Wochen. Incoterms wie EXW, FOB, DAP oder DDP legen wir bereits im Angebot fest, damit Verzollung, Einfuhrumsatzsteuer und der Weg bis in Ihr Werk eindeutig geregelt sind. Handelsrechnung, Packliste, Ursprungspapiere und korrosionsgeschützte Verpackung gehören dazu.
12. Wovon hängt der Preis eines Titan-Bauteils ab?
Den größten Anteil hat die Maschinenzeit: Titan erlaubt nur langsamere Vorschübe und verlangt häufigere Werkzeugwechsel als Aluminium oder Stahl. Dazu kommen Werkstoffpreis, Oberflächenbehandlung und Prüfumfang; Bauteilkomplexität, Wandstärke und Toleranzlagen wirken unmittelbar auf die Kosten. Ein aufgeschlüsseltes Angebot liegt innerhalb von 24 Stunden vor, Prototypen von 1–10 Stück sind erschwinglich, und bei Serien verteilt sich das Rüsten auf mehr Teile.
13. Wann rechtfertigt Titan den Mehrpreis gegenüber Aluminium oder Edelstahl?
Dann, wenn hohe Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit zusammen gebraucht werden: gewichtskritische Luftfahrtstrukturen, Salzwasser- und Chemikalienkontakt, Implantate und Instrumente sowie Teile im dauerhaften Einsatz oberhalb von 600 °F (rund 315 °C). Wird nur eine einzige Eigenschaft gebraucht, sind 7075-T6 fürs Gewicht, 316 Edelstahl für Korrosion oder 4340-Stahl für Festigkeit meist 60–90 Prozent günstiger. In der DFM-Prüfung sagen wir offen, ob ein Ersatzwerkstoff genügt.
14. Lässt sich Titan nach der Bearbeitung schweißen?
Ja, mit WIG-, Laser- oder Elektronenstrahlverfahren, aber unter strengen Regeln: Schutzgas muss Schmelzbad und Wurzelseite abdecken, bis das Metall unter etwa 500 °C abgekühlt ist, weil heißes Titan Sauerstoff und Stickstoff aufnimmt und versprödet. Ebenso wichtig wie der Lichtbogen ist die Sauberkeit, denn eine zuvor an Stahl benutzte Drahtbürste verunreinigt die Naht. Bei Schweißbaugruppen bereiten wir die Fügestellen entsprechend vor und stimmen uns mit einem qualifizierten Schweißbetrieb ab.
15. Welche Prüfunterlagen sollten wir anfordern?
Sinnvoll sind ein Werkszeugnis nach EN 10204 3.1 mit Schmelz- und Chargennummer, ein Maßprüfbericht gegen Ihre Zeichnung, CMM-Daten zu kritischen Merkmalen, ein Erstmusterprüfbericht (FAI) für neue Teilenummern und Aufzeichnungen zur Oberflächengüte. Für Luftfahrt- und Medizinprojekte ergänzen wir Prozessnachweise zu Werkzeug und Prüfmethoden sowie ein Prüfprotokoll je Charge. Den Dokumentationsumfang legen wir lieber beim Angebot fest, als beim Serienanlauf eine Lücke zu entdecken.
16. Eignet sich Titan für Implantate und chirurgische Instrumente?
Ja. Ti-6Al-4V (Grade 5) und handelsüblich reines Grade 2 sind wegen Biokompatibilität, Beständigkeit gegen Körperflüssigkeiten und geringem Gewicht etablierte Werkstoffe. Entscheidend sind darüber hinaus Oberflächenzustand und Reinheit: kontrollierte Rauheit, keine eingebetteten Spanreste und dokumentierte Reinigung. Wir fertigen Instrumentenkomponenten und Implantatprototypen und besprechen Reinigungs- und Oberflächenanforderungen bereits bei der Angebotserstellung.