Šrouby vyrobené z titanové slitiny se používají hlavně v leteckých aplikacích a na běžném trhu jsou poměrně vzácné, takže je mnoho lidí příliš nezná. Zde jsou hlavní výhodyšrouby z titanové slitiny.
Šrouby z titanové slitiny jsou založeny na titanu s hlavními legujícími prvky včetně kyslíku, dusíku a uhlíku. Tyto prvky poskytují šroubům z titanové slitiny velmi vysokou pevnost, což umožňuje stabilní výkon při vysokých teplotách bez degradace v drsném prostředí. Při pokojové teplotě může pevnost v tahu šroubů z titanové slitiny dosáhnout 540 MPa s tvrdostí podle Brinella (HB) přibližně 200. Pokud je potřeba konstrukční úpravy, lze tyto legující prvky regulovat nebo odstranit vakuovým žíháním.
Šrouby z titanové slitiny mají také určité nevýhody: mají nízkou tažnost. Vzhledem ke složení slitiny má materiál vysokou tvrdost, což ztěžuje plastickou deformaci u standardních forem. Proto šrouby z titanové slitiny vyžadují žíhání a úpravu roztokem. Žíhání snižuje tvrdost, zatímco úprava roztokem zmírňuje vnitřní pnutí, což má za následek stabilnější výkon a zabraňuje prasknutí během provozu. Soustružení titanové slitiny vyžaduje velmi výkonné nástroje, protože materiál je tvrdý, náchylný k tvorbě nánosů a má nízkou tepelnou vodivost. Během řezání se může měnit struktura materiálu a třísky mají tendenci obalovat nástroj. Pokud je nutné soustružení, pro lepší výsledky se doporučují diamantové nástroje.
Přestože jsou šrouby z titanové slitiny tvrdé, jejich povrchy se snadno poškrábou. Při soustružení jsou tedy požadavky na upínání přísné: upínací síla by neměla být nadměrná a pro mazání a chlazení je nutné používat vysoce kvalitní řeznou kapalinu.
Ve srovnání se standardními šrouby jsou šrouby z titanové slitiny velmi drahé. Hlavními důvody jsou vysoké náklady na materiál a obtížné zpracování. Šrouby z titanové slitiny se většinou používají v leteckých zařízeních, s nízkou poptávkou v obecném průmyslu; jinak by celkové náklady byly extrémně vysoké na základě typické spotřeby spojovacího materiálu.
Pro zobrazení cenového rozdílu: standardšroub z uhlíkové oceli M8×25stojí asi 0,2 RMB, nerezová ocel asi 0,5 RMB, zatímco verze z titanové slitiny stojí přes 2 RMB.
Většina konvenčních šroubů se vyrábí za studena. Čelování za studena zahrnuje lisování oceli do tvaru při pokojové teplotě pomocí matric. Protože kovy již mají vysokou tvrdost a mechanické vlastnosti, vyžaduje ražení za studena vysoký tvářecí tlak. Malé šrouby jsou relativně snadné, ale velké šrouby nad M12 se musí vyrábět na vícestanicových studených sběračích.
Existují čtyři hlavní způsoby zpracování šroubů z titanové slitiny. První je soustružení. Starší šrouby a závity z titanové slitiny byly obráběny na soustruzích, ale tato metoda je nákladná a málo výtěžná. V současné době je již většinou zastaralý a používá se pouze pro nestandardní šrouby z titanové slitiny. Druhým je kování za tepla, které funguje opačně než tvarování za studena: materiál se před lisováním zahřeje do ruda. To se používá, když tlak zařízení nestačí pro deformaci při pokojové teplotě. Kování za tepla se stále používá, ale pouze pro některé šrouby z běžného materiálu. Třetím je odlévání. Tato metoda se již nepoužívá pro standardní šrouby z titanové slitiny, pouze příležitostně pro šrouby s velkým okem, a je považována za zastaralou. Čtvrtá metoda, na kterou se zaměřuje tento článek, je vícestaniční za studena. Toto je nejběžnější a nejběžnější způsob výroby šroubů z titanové slitiny. Poskytuje dobrou kvalitu, vysokou účinnost a nízké náklady, takže téměř všichni výrobci spojovacích prvků používají vícestanicové studené sběrače k výrobě různých šroubů a matic z titanové slitiny.
Dřívější vícestanicové studené hlavičky pro šrouby z titanové slitiny se používaly pouze ve vyspělých zemích, jako je Japonsko, Evropa a Spojené státy. S rychlou industrializací v Číně se průmysl spojovacích prostředků značně rozšířil a takové specializované studené hlavičky byly zavedeny a široce používány v tuzemsku.
Vícestanicové studené sběrače jsou velké a poskytují vysokou tvářecí sílu, což umožňuje výrobu standardních i nestandardníchšrouby a maticez různých kovových drátů pomocí průvlaků. Stroje mají ekologický design a jsou vybaveny pokročilou automatizací. Výroba nevyžaduje žádný ruční dohled; systém automaticky detekuje poruchy a zastaví se, čímž se minimalizuje zmetkovitost.
Pro výrobu šroubů z titanové slitiny maximalizují studené hlavičky s více stanicemi úspory materiálu a výrazně zlepšují přesnost. Šrouby z titanové slitiny se studenou hlavou nabízejí dobré ekonomické výhody. Kliková hřídel, rám a ojnice stroje jsou vyrobeny z vysokopevnostní slitiny zajišťující dlouhou životnost a snadnou údržbu. Regulace otáček s proměnnou frekvencí umožňuje plynulé nastavení během výroby, díky čemuž je obsluha velmi pohodlná.
