26th February 2015
Schnell, wirtschaftlich, präzise: Ätztechnik zur Serienfertigung von Titanteilen
Hohe Kosten und Einschränkungen hinsichtlich Präzision bei konventionellen spanenden Verfahren wie auch bei Stanz- und Lochverfahren haben den flächendeckenden Einsatz von Titan als bevorzugtes Material im Produktdesign bislang verhindert. Die Festigkeitswerte für Titan sind sehr hoch. Konventionelle Bearbeitungsmethoden benötigen aus diesem Grund 10- bis 100-mal so viel Zeit, um Bauteilen aus Titan eine Form zu geben als solchen aus Aluminiumlegierungen. Hinzu kommt, dass bei mechanisch abtragenden Fertigungstechnologien ein hoher Rest an dem teuren Werkstoff Titan ungenutzt übrig bleibt. Aus Kostengründen müssen Fertigungsmethoden zur Titanbearbeitung also schnell sein und Abfall minimieren.
Das photochemische Ätzen hat sich dank seiner Genauigkeit und Kosteneffizienz als Methode für die Serienproduktion von komplexen Teilen bereits etabliert. Der Ätztechnik-Spezialist Precision Micro aus Birmingham (Großbritannien) hat ein Verfahren entwickelt, das die zentralen positiven Merkmale der Ätztechnik auch für die Bearbeitung des teuren und schwer zu bearbeitenden Titan nutzt. Precision Mirco investierte in eine neue Ätzlinie, die in ihrer Art und mit ihren Möglichkeiten in Europa die erste ist. Sie ist in der Lage Prototypen-Stückzahlen bis zu Millionen-Stückzahlen in Serienfertigung zu realisieren – meist mit ein- und demselben Werkzeug. Europäische Interessenten erhalten die Möglichkeit, Titanätzteile nicht mehr nur von Anbietern aus Übersee zu beziehen. Zusätzliche Lieferkosten und Nachteile aufgrund von Währungsschwankungen werden so vermieden. „Unser neuer Prozess für das Titanätzen erlaubt ab sofort auch in Europa die Serienfertigung von Titanteilen – eine echte Innovation mit weitreichenden Konsequenzen für eine Reihe wichtiger Industrien“, erklärt Markus Rettig, Business Development Manager für Deutschland bei Precision Micro.
Titanätzteile interessant für anspruchsvolle Marktbereiche
Zu den herausragenden Eigenschaften von Titan gehört das ausgezeichnete Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit – ein wichtiges Merkmal in der Luft- und Raumfahrttechnik. Dort und im Elektronikbereich wird Titan auch wegen des erhöhten Temperaturbereichs und des niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten eingesetzt. Zudem ist die Biokompatibilität von Titan sehr hoch und macht es beständig gegen Körperflüssigkeiten. So gilt es als ideales Material bei zahlreichen medizintechnischen Anwendungen wie z. B. in der Gesichts- und Kieferchirurgie. Dank ihrer Korrosionsbeständigkeit sind geätzte Titanteile ideal in Umgebungen, die reich an oxidierenden Säuren sind, wie in der Chemiebranche.
Wirtschaftlich und präzise in Serienproduktion
Photochemisches Ätzen hat sich besonders für komplexe Teile bewährt. Photochemisch geätzte Titanteile sind frei von Graten und Unebenheiten und zeichnen sich durch eine glatte Oberfläche sowie glatte Kanäle aus. Teile, bei denen die Materialeigenschaften erhalten bleiben müssen, profitieren ebenfalls von der Ätztechnik als Bearbeitungsverfahren. Sie weisen keine durch Wärme beeinträchtigte Bereiche auf und sind komplett spannungsfrei. Für das Ätzverfahren wird digitales Werkzeug verwendet, so dass die Werkzeugkosten gering bleiben. Die Vorlaufzeiten sind kurz; mehrere Designstufen können schnell und kostengünstig durchgeführt werden. „Die spezifischen Vorteile des Photochemischen Ätzens gelten auch für das Ätzen von Titan, sodass dem Kunden ein hoch reproduzierbarer und wirtschaftlicher Prozess zur Verfügung steht“, so Markus Rettig.
