Vor- und Nachteile von Titan (auch bei Schneidwerkzeugen)

Es kann vorkommen, dass du Bohrspitzen mit TiN-Beschichtung verwenden musst, also mit Titannnitrid. Dies macht die Arbeit viel einfacher, um harte Metalle kontinuierlich zu bohren. Doch auch wenn diese Lösung die günstigste zu sein scheint, gibt es noch bessere Optionen unter bestimmten Bedingungen: diejenigen, die TiAlN einbeziehen. Das heißt, Titanium-Aluminium-Nitrid. Bevor du vorgehst, bewerte aber auch Nachteile und Vorteile von Titan in diesem Sektor, der so sehr auf Leistung achtet.

Wenn du dich entscheidest, hartes Metall zu bohren, musst du immer geeignete Bohrspitzen wählen. Manchmal sind es welche aus High Speed Steel (HSS), manchmal bevorzugst du die Widia-Lösung und Hartmetall. Aber wenn Titan ins Spiel kommt, gibt es immer Pro und Contra zu bewerten, Vor- und Nachteile. Bevor du eine TiN- oder TiAlN-Spitze kaufst, ist es besser, das Thema zu vertiefen und die Bedingungen zu entdecken.

Was ist Titan und warum ist es so begehrt?

Beginnen wir mit der Präsentation dieses Materials: Titan ist ein metallisches Material, das in der Erdkruste sehr häufig vorkommt, obwohl seine Gewinnung und Raffination komplexe und teure Prozesse sind, wie die Reduktion von TiCl4 mit Magnesium.

Es wird, vom Ingenieurstandpunkt, als leichtes Strukturmetall mit ausgezeichnetem Festigkeit-Gewicht-Verhältnis definiert. Also, es wiegt wenig und trägt große Lasten. Außerdem kann es Korrosion in einer Weise bewältigen, die andere Materialien schwer erreichen können.

Was sind die Stärken von Titan?

Beginnen wir mit der Festigkeit. Titan hat eine mechanische Festigkeit ähnlich wie viele legierte Stähle, wiegt aber viel weniger. Deshalb wird es in vielen extrem leistungsstarken Sektoren wie der Luft- und Raumfahrt verwendet, wo man jeden einzelnen Gramm sparen muss, während man die Robustheit behält. Darüber hinaus hat Titan eine große Korrosionsbeständigkeit, die sogar Edelstahl übertrifft.

Die vollständige Biokompatibilität macht Titan perfekt für jeden Typ von Implantat und Prothese, aber was uns interessiert, sind vor allem die technischen und mechanischen Eigenschaften. Sprechen wir zum Beispiel von der Beständigkeit gegen hohe Temperaturen: Titanlegierungen behalten ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auch bei sehr hohen Temperaturen. Sie dehnen sich viel weniger aus als Stahl oder Aluminium und garantieren dimensionale Präzision. Deshalb finden wir oft Spitzen mit TiN- und TiAlN-Beschichtung wie die in unserem Krino-Katalog.

Die Wahl einer mit Titan TiN beschichteten Spitze bietet dir mehrere Vorteile. Zunächst erhöht es dramatisch die Oberflächenhärte der Spitze, die du für Edelstahl, legierte Stähle, Gusseisen und dicke Bleche verwenden kannst. Da dieses Material Reibung reduziert, kannst du ausgezeichnete Ergebnisse finden, wenn du Titan für Serienarbeiten verwendest, vielleicht auf einer Säulenbohrmaschine mit hohen Geschwindigkeiten.

Was sind die Mängel von Titan?

Der erste negative Aspekt, den man bei Titan berücksichtigen muss: der wirtschaftliche Preis. Für die Gewinnung ist der Kroll-Prozess erforderlich, der Magnesium nutzt und besonders schwierig ist. Also auch wirtschaftlich nicht sehr günstig.

Dann ist es auch schwer zu schweißen und allgemein zu bearbeiten: Wenn du beispielsweise Titan bohren musst, musst du hochwertige HSS-Co-Spitzen verwenden, da die erzeugte Wärme nicht ins Werkstück oder in die Späne abgeleitet wird: Sie bleibt auf der Spitzenkante des Werkzeugs, das unter diesem Aspekt hervorragende Widerstandsfähigkeiten haben muss. Nun machen wir die umgekehrte Übung: Wann solltest du Spitzen mit Titan-Beschichtung vermeiden?

Erstens, wenn du Holz und Kunststoff bohrst. Die Titan-Beschichtung nützt nichts bei weichen Materialien. Eine gute HSS-Bohrspitze oder eine spezifische für Holz ist mehr als ausreichend und kostet weniger. Das gleiche gilt, wenn du Aluminium bohren musst. Und wenn du bei sehr hohen Temperaturen ohne Kühlmittel arbeitest, beginnt TiN (golden) zu verschlechtern. Es ist besser, zu TiAlN zu wechseln (schwarze/violette Beschichtung), die bis zu 900°C beständig ist. Das bedeutet nicht, dass eine TiAlN-Spitze immer und unter allen Umständen gut ist.