精密チタンシャフトの製造

カスタムチタンシャフトメーカー

Topshaftは、顧客の図面に従って製造された精密チタンシャフトのカスタム CNC 機械加工を提供します。当社は、段付きシャフト、ねじ付きシャフト、中空シャフト、特殊な OEM コンポーネントなど、グレード 2 およびグレード 5 のチタン シャフト プロジェクトをサポートしています。

ネイビーの表面にキー溝とネジ付き端を備えたメタリックグレーの段付きチタンシャフト
  • グレード2/グレード5チタン
  • 精密CNC加工
  • カスタムOEMシャフト

対応グレード、製作可能性はお見積り時に確認させていただきます。

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チタンシャフトとは何ですか?

チタンシャフトは、チタンまたはチタン合金から製造された精密機械部品です。これらは、軽量、耐食性、強度、特殊な機械的性能の組み合わせを必要とする用途に選択されます。完成したコンポーネントは、単にチタンバーの名称だけではなく、その機能的なジャーナル、ショルダー、接続、および合格基準によって定義されます。

チタンの密度は約 4.5 g/cm3 で、鋼の約 7.8 g/cm3 を下回ります。選択された合金は重量に比べて高い強度を提供しますが、弾性率は鋼よりも低くなります。したがって、同じサイズのチタンシャフトが同じ剛性を持つとは想定できません。疲労、接点の磨耗、組み立ての動作についても、独立したレビューが必要です。

材料費と加工費は通常、通常の炭素鋼よりも高くなります。チタンの価値は、その特定の特性が完全な製造ルートを正当化するときに最も強くなります。腐食性能は媒体、温度、動作条件によって異なります。それは普遍的な免疫ではありません。グレード、状態、図面を送信することで、材料調達、プロセスの実現可能性、最終検査を一緒に評価できます。

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弊社が製作するカスタムチタンシャフトの種類

白地に機能的なジオメトリが完成した段付きチタン シャフト

段付きチタンシャフト

複数の直径、ショルダー、ベアリング シートにより、コンポーネントが共通の軸の周りに配置されます。ジャーナルのはめあい、遷移半径、およびデータム関係を定義して、個々の直径の制限だけでなく、加工ルートの位置合わせとアセンブリのクリアランスを維持します。

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白地に完成した機能的なジオメトリを備えたねじ付きチタンシャフト

ネジ付きチタンシャフト

おねじ、接続端、および特殊なインターフェースは、指定された形状と適合性に従って作成されます。チタンねじ付きシャフトでは、かじりは寸法精度と同じくらい重要であるため、ねじ山振れ、相手材、アセンブリの潤滑に注意する必要があります。

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白地に機能的なジオメトリが完成した中空チタンシャフト

中空チタンシャフト

中空形状は質量を軽減し、壁の剛性と工具のアクセスが可能な内部通路を提供します。ブランクと加工順序を選択する前に、ボアとジャーナルの関係、肉厚、サポートおよび内面の要件を確認してください。

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白地に機能的な幾何学形状が完成したチタン モーター シャフト

チタンモーターシャフト

特殊な軽量モーターとアクチュエーターの設計では、トルク、疲労、剛性、ベアリングの接触をチェックした後、チタンを検討する場合があります。チタン製モーターシャフトはスチールの普遍的な代替品ではありません。ローターの取り付け、速度、実際の組み立て要件が適合性を左右します。

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白地に完成した機能的なジオメトリを備えたスプラインチタンシャフト

スプラインチタンシャフト

スプライン接続とカスタム ドライブ機能には、歯の規格、適合性、かみ合い、および検査基準が必要です。強度対重量比だけで材料を選択するのではなく、ルートの形状、角度関係、嵌合部品との接触摩耗を検討してください。

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白の完成した機能的なジオメトリを持つカスタム プロファイル シャフト

カスタムプロファイルシャフト

キー溝、リング溝、平面、十字穴および特殊機能により、取り付けまたは位置決め機能が追加されます。応力に敏感な移行部とバリに敏感なエッジを特定します。完成部品のルートを承認する前に、機能データムを中心に回転フィーチャーとフライス加工フィーチャーを調整します。

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シャフト製造に最適なチタングレードはどれですか?

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チタンシャフトグレードの選択と用途の考慮事項
材質グレード主な特徴適用方向
グレード 1商業用純チタン。成形性と耐食性に優れていますが、強度は比較的低いです。特別な腐食に敏感な低負荷シャフトコンポーネント。
グレード2有用な耐食性と適度な強度を兼ね備えた商業用純チタン。化学機器、ポンプ関連、特殊産業部品。
グレード5 / Ti-6Al-4V高い比強度を備え、広く使用されているアルファ - ベータ合金。状態や商品の形状は重要です。軽量化が重要な高強度精密シャフト。
7年生選択された腐食環境向けのパラジウム含有商用純チタン。中温を見直した専用化学装置。
グレード9 / Ti-3Al-2.5V一部の CP グレードとグレード 5 の間で有用な成形性を提供する中間強度の合金。指定された形状と材料条件を備えた軽量コンポーネント。
グレード 23 / Ti-6Al-4V ELI特別な靱性関連の要件を備えた超低格子間バリアント。特定医療機器・高信頼性プロジェクトマテリアルアイデンティティはデバイス認証ではありません。

グレード 2 とグレード 5 のチタン シャフト: どちらを選択すべきですか?

グレード 2 は、多くの場合、中程度の強度で腐食優先要件に適合します。グレード 5 では、強度と重量の最適化が優先されます。どちらがすべてのシャフトにとって自動的に最適であるというわけではありません。負荷、環境、条件、および処理要件を確認し、完全な図面に対して置き換えを承認します。

グレード 23 の材料準拠は、医療機器または完成したシャフトの認証ではありません。すべてのグレードのリストは審査の指示であり、永久在庫や申請資格を主張するものではありません。

資料の参照と範囲

TIMETのTi-6Al-4V / ELIデータ そして Ti-3Al-2.5V データ マテリアルな背景を提供します。合格は、一般的な特性表ではなく、指定された現在の製品規格および合意された供給条件に従います。

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CNCチタンシャフト加工能力

メタリックグレーシャフト用のCNCチタン旋削セットアップ
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CNCチタン旋削加工

旋削により、直径、肩部、リング溝、ねじ山、ベアリングシートが確立されます。チタンシャフトの加工では刃先付近に熱が集中するため、工具、切削パラメータ、クーラント戦略が一緒に選択されます。安定したワーク保持と制御された工具の係合により、表面を保護し、形状を維持します。

関連する機能
メタリック グレー シャフト用の CNC フライス加工とキー溝のセットアップ
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CNC フライス加工とキー溝

フライス加工により、キー溝、平面、穴、接続フィーチャー、および特殊なプロファイルが追加されます。それらを機能的なジャーナルに関連付けて、切削力に対してワークピースをサポートします。二次加工によってシャフトのフィット感や疲労に敏感な移行部が損なわれないように、工具へのアクセス、切りくずの除去、バリ取りが計画されています。

関連する機能
メタリックグレーシャフトの精密研削セットアップ
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精密研削

円筒研削は、特定のフィット面、粗さ、幾何学的要件に基づいて評価され、チタン部品ごとに 1 つの自動ルートとして提供されるわけではありません。砥粒の選択、クーラント、許容値、および熱制御は、材料の状態と完成したジャーナルの必要な表面の完全性に適合する必要があります。

関連する機能
メタリックグレーシャフトの寸法検査セットアップ
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寸法検査

適切な方法を使用して、直径、真円度、振れ、同軸関係、その他の図面で定義された特徴をチェックします。データムと測定条件を早期に定義します。 CNC 加工されたチタン シャフトは、単に滑らかまたは視覚的に真っ直ぐに見えるだけでなく、合意された最終的な形状と表面の要件を満たさなければなりません。

関連する機能
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チタンシャフト製作仕様

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チタンシャフトの製造仕様と公差
仕様図面ベースの要件
材質グレード 2、グレード 5、および顧客指定のチタン合金。在庫状況と状態を確認しました。
直径図面と加工可能性による。
長さ機械の能力、サポート要件、シャフトの形状によって異なります。
寸法許容差実際の機能のエンジニアリングレビュー後に確認されました。
振れ機能データムと図面要件に従ってください。
表面粗さアプリケーション固有の、適切な測定基準を備えています。
ねじ加工メートル法、インチ法、または顧客指定の形状と適合。
熱処理グレード、供給状態、および適用される規格による。ルート確認されました。
生産量試作、少量生産、繰り返し生産がプロジェクトに同意されました。
検査寸法、幾何学的、および合意された文書要件。

一般的な金属加工公差 ±0.005 mm は、すべてのチタン シャフトに対して保証されるものではありません。長く、細く、薄肉で、または複雑なコンポーネントには、機能固有の実現可能性と検査レビューが必要です。

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チタンシャフト加工の難しさは何ですか?

ルートでは、熱、切削力、表面の完全性を同時に管理する必要があります。

  • 低い熱伝導率

    熱は切断ゾーンの周囲に集中する傾向があります。アルミニウムの切断戦略を変更せずにそのまま移行するのではなく、切断パラメータ、工具、クーラント供給を一緒に検討してください。

  • 工具の摩耗

    工具寿命を管理しながら、適切な工具材料とコーティングを必要に応じて使用します。エッジが摩耗すると、破損が明らかになる前に力が上昇し、寸法が変化し、表面が損傷する可能性があります。

  • ワークのたわみ

    長さと直径の比率を考慮して、クランプ、補助サポート、加工順序を最適化します。リリースされたジオメトリを確認します。クランプ荷重下でのみ測定された寸法は誤解を招く可能性があります。

  • 表面の完全性

    過熱、摩擦、傷、許容できない表面層の変化を避けてください。外観だけを判断するのではなく、実際のサービスに合わせてエッジの状態、洗浄、仕上げの要件を定義します。

  • 寸法安定性

    残留応力と指定された材料条件に基づいて、荒加工、仕上げ加工、中間チェックを計画します。必要な熱処理または表面処理の後、重要な寸法を再確認します。

  • 材料費

    ブランクサイズ、加工代、完全なプロセスルートを見直して、不必要な除去を制限します。材料の節約は、トレーサビリティ、サポート、または最終的な承認を損なうものであってはなりません。

製造ワークフローの例

例: カスタムグレード 5 チタン段付シャフトの加工。これはプロセス計画の図であり、実際の顧客事例や検査レポートではありません。

  1. 01

    図面要件

    概念的なグレード 5 の段付きシャフトには、ベアリング ジャーナル、ショルダー、およびキー付きエンドが必要です。合金の状態、機能データ、数量、および最終的な合格を定義します。

  2. 02

    プロセスレビュー

    ブランクのサイズ、サポート、ツールのアクセス、熱管理、および重要なジャーナルに別個の仕上げ作業が必要かどうかを評価します。不明瞭な要件を製造前に解決します。

  3. 03

    機械加工

    旋削加工と二次フィーチャーを 1 つのシーケンスとして計画し、工具の摩耗と表面の完全性を管理します。正確な設定とパラメータは実際のジオメトリによって異なります。

  4. 04

    検査

    合意された文書を使用して、指定された寸法、形状、表面の状態を確認してください。この例には、顧客の身元、測定結果、または主張された製造記録は含まれていません。

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チタンシャフトの表面仕上げオプション

ナチュラルグレーの機械加工、ポリッシュ、マットチタンシャフト仕上げの外観

チタンの耐食性は、良好な滑り摩耗を保証するものではありません。表面処理に頼る前に、かじり、接触荷重、潤滑、相手材を見直してください。

機械加工そのままの仕上げ
機能を満たす管理された加工面を維持します。表面の外観とは別に粗さとエッジの状態を指定します。取り扱い中および輸送中に接触面を保護します。
精密研磨
特定の機能要件または外観要件に合わせて研磨を検討してください。ジャーナル、ショルダー、スレッドが制限内に収まるように材料の除去を制御します。光沢だけが寸法や摩耗性能の基準となるわけではありません。
ビーズブラスト
適切な表面には、均一なマットな外観を指定できます。メディア、清浄度、マスキング、最終的な粗さに同意します。ブラスト処理により、嵌合面が損なわれたり、許容できない汚染が生じたりしてはなりません。
チタンアルマイト処理
特定の酸化プロセスにより、外観と表面効果を生み出すことができます。目的の機能と許容基準を定義します。アルミニウムのタイプ II / タイプ III 陽極酸化パラメータをチタンに移さないでください。
用途別のコーティング
特殊な耐摩耗性または低摩擦処理には、基材、プロセス、環境適合性の検討が必要です。塗装ルートを承認する前に、厚さ、マスキング、接着関連の要件、および処理後の寸法を確認します。
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チタンシャフトを設計する際、エンジニアは何を考慮すべきでしょうか?

  1. 01

    強度重量比

    チタンはスチールよりも密度が低いため、適切な強度レベルでの軽量設計をサポートできます。選択したグレード、状態、ジオメトリを比較します。高い比強度は、すべてのチタン合金が絶対強度においてすべての鋼を超えることを意味するわけではありません。

  2. 02

    シャフトの剛性とたわみ

    グレード 5 は、多くの場合、鋼の弾性率が約 200 ~ 210 GPa であるのに対し、約 110 ~ 115 GPa で表されます。形状と荷重が等しい場合、より弾性的な変形が可能です。直径、サポートスパン、臨界速度、実際の荷重を確認してください。

  3. 03

    疲労とストレスの集中

    荷重スペクトル、反転、ショルダー半径、キー溝、溝を考慮してください。表面の損傷と局所的な応力集中が耐用年数に影響を与える可能性があります。材料の引張特性だけでは、完成したシャフトが必要な疲労負荷を満たすことができません。

  4. 04

    ベアリングと滑り接触

    チタンは自動的に優れた滑り摩耗挙動を提供しません。接触圧力、かじり、潤滑、相手材を評価します。ベアリングのインターフェースや繰り返しねじが切られたアセンブリには、裸のチタン表面ではなく、互換性のあるスリーブ、コーティング、または別の材料が必要な場合があります。

  5. 05

    表面仕上げと腐食環境

    媒体、温度、操作条件、仕上げを指定します。チタンは多くの環境に耐えますが、すべての化学物質に対して耐性があるわけではありません。隙間、接触状態、および処理によって腐食や摩耗の挙動が変化するかどうかを考慮してください。

  6. 06

    材料認証とトレーサビリティ

    グレード、製品規格、供給状態、必要な記録を指定します。見積前にロットの識別と検査範囲に同意します。グレード 23 の材料証明書は、最終的な医療機器またはシャフトの認証または規制当局の承認を確立するものではありません。

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カスタムチタンシャフトの産業用途

潜在的な申請および調達に関する考慮事項。完了したプロジェクトや承認の主張ではありません。

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チタンシャフトの産業用途の可能性
産業シャフトの用途の可能性主要な調達要件
航空宇宙アクチュエーターシャフトと軽量機械部品。材料規格、強度、トレーサビリティ、およびプロジェクト固有の承認。
医療機器特殊な機械シャフトと機器コンポーネント。材料のアイデンティティ、表面品質、および該当するプロジェクトのコンプライアンス。
ロボット工学軽量のジョイントとアクチュエーターシャフト。剛性、移動質量、疲労、取り付けの要件。
船舶用機器耐食性の機械シャフト部品。実際の海水使用量、温度、相手材および摩耗。
化学処理ポンプおよび特殊機器のシャフト。中程度の互換性、密閉性、温度、および文書化。
産業機械専用の高性能シャフト。寸法、荷重、再現性、および合意された検査範囲。

航空宇宙および医療プロジェクトでは、追加のサプライヤー資格、文書化、規制管理が必要になる場合があります。要件は明示的に評価する必要があります。ここでは、認証やアプリケーションの承認は意味されません。

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チタン、スチール、アルミニウムのシャフト: どの素材が優れていますか?

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代表的なチタン、スチール、アルミシャフト材質の比較
プロパティチタングレード5スチールアルミニウム 6061-T6
密度約4.43g/cm3約7.85g/cm3約2.70g/cm3
弾性率約114GPa約200~210GPa約69GPa
比強度適切な条件下では高いグレードや状態により異なりますこの合金と焼き戻しとしては中程度
耐食性多くの環境で優れた性能を発揮します。普遍的ではない鋼のグレードと保護に依存します多くの環境に適しています。露出に依存する
加工難易度一般に高いグレードと状態に応じて通常は適切な工具を使用すると低くなります
材料費通常はもっと高い通常の炭素鋼の場合は低い場合が多い通常はチタン以下
代表的な選択理由特有の強みと特殊な環境強度、剛性、コスト軽量で機械加工性が高い

室温付近の一般的な参考値であり、保証された許容限界ではありません。正確な特性は、グレード、製品規格、熱処理条件、質感、使用条件によって異なります。約 114 GPa は代表的なグレード 5 弾性率であり、すべての製品の固定値ではありません。

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Topshaftはどのようにしてチタンシャフトの品質を保証するのでしょうか?

V ブロックでサポートされたメタリック グレーのシャフト ジャーナルに接触する CMM ルビー スタイラス検査と品質
  • 材料グレードの検証

    指定されたグレード、条件、および合意された材料書類を確認してください。追加の検証が必要かどうかを定義します。グレーの製品画像ではチタンの正体を確認できません。

  • 重要な直径の検査

    ベアリングジャーナル、全長、ショルダーの位置を図面と照らし合わせて確認してください。測定方法と許容限界は、実際の形状のサイズと許容差に従います。

  • 振れと同軸度

    機能データム スキームと定義されたサポートを使用して、指定されている場合はリリースされた真直度や真円度など、必要な幾何学的関係を評価します。

  • 表面粗さ検査

    合意された方法で指定された作業面を評価します。一般的な外観上の期待とは別に、粗さ、エッジの状態、表面の完全性の要件を特定します。

  • ねじ山と機能の検査

    指定されたネジ山、キー溝、スプライン、穴、溝のフィット感、位置、エッジの品質を確認します。必要なゲージまたは機能固有の許容基準に同意します。

  • 特定の記録

    材料証明書と検査報告書は、指定され、利用可能であり、同意された場合に提供されます。製造後ではなく、注文前にトレーサビリティとレポート範囲を定義します。

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カスタムチタンシャフトにTopshaftを選ぶ理由?

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図面ベースのエンジニアリングレビュー

実現可能性を確認する前に、図面、材料条件、加工ルート、機能要件を確認します。重要な取り付け、表面処理、および文書化の期待を早期に解決します。

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精密CNC製造

シャフト設計に基づいて旋削、フライス加工、および関連する二次加工を調整します。選択されたルートは、サポート、工具の摩耗、および必要な最終表面を考慮しています。

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重要な機能の検査

重要な寸法、幾何公差、合意された記録に焦点を当てて検査します。合格は、普遍的な精度や欠陥ゼロの主張ではなく、管理された図面に関連付けられます。

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試作から再生産まで

管理されたリビジョンと合意されたプロセス範囲により、サンプル評価と継続的な OEM 調達をサポートします。調達、数量、タイミング、および特別な要件は個別に確認されます。

Topshaftは東莞トップス精密製造有限公司の精密シャフト製造部門であり、 Topsbest Precision シャフトに焦点を当てた OEM プロジェクト向け。 会社情報を確認する サプライヤーの評価に関連するプロセスの証拠を要求します。

技術的背景

TIMET のチタン設計および製造ハンドブック 機械加工と表面処理の考慮事項について説明します。これは一般的な重要なガイダンスであり、Topshaft機器の所有権、適格なプロセス、またはプロジェクトの結果を証明するものではありません。

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チタンシャフトに関する技術的なよくある質問

チタンシャフトって何に使うの?

チタンシャフトは、軽量機構、腐食に敏感な機器、特殊な高性能アセンブリに考慮されています。潜在的な用途には、アクチュエーター、ロボットジョイント、ポンプ関連コンポーネント、および特定の医療機器メカニズムが含まれます。適合性はグレード、荷重、剛性、ベアリング界面、環境によって異なります。これらの適用方向は、すべてのチタン シャフトが航空宇宙用に認定され、埋め込み可能であるか、または特定の規制された使用が承認されていることを意味するものではありません。

グレード2とグレード5のチタンシャフトの違いは何ですか?

グレード 2 は商業用の純チタンであり、耐食性が優先され、強度要件が中程度である場合によく検討されます。グレード 5 は Ti-6Al-4V で、より高い強度と有用な重量の最適化を提供するアルファ - ベータ合金です。指定された条件、実際の媒体、温度、疲労、剛性、および加工要件を比較します。どちらのグレードも、技術的な承認がなければ、自動的に他方のグレードに代わることはできません。

チタンシャフトはCNC加工できますか?

はい。チタンシャフトは、グレードや形状に適したプロセスを使用して CNC 旋削、フライス加工、仕上げが可能です。低い熱伝導率と工具の相互作用により、熱管理、工具の摩耗、安定したサポート、表面の完全性が重要になります。切断方法は、アルミニウムや通常の鋼の設定からコピーするのではなく、実際のコンポーネントに合わせて検討する必要があります。

チタンシャフトはスチールシャフトより強いですか?

普遍的ではありません。グレード 5 のチタン シャフトはその質量に比べて高い強度を提供できますが、スチールは幅広いグレードと条件にまたがります。材料名だけではなく、関連する強度、疲労、接触要件を比較してください。また、チタンはスチールよりも弾性率が低いため、強度が同等であっても、同じサイズのシャフトは同等の剛性を持ちません。

チタンシャフトは陽極酸化できますか?

はい、指定された表面または外観の要件に応じて、適切なチタン陽極酸化プロセスを検討できます。その目的、互換性のある合金、マスキング、および最終的な受け入れを定義します。チタン陽極酸化処理は、単にアルミニウムのタイプ II またはタイプ III の処理を​​別の金属に適用するものではありません。酸化物の色は合金を証明するものではなく、陽極酸化表面が滑り摩耗やかじりを自動的に解決するものでもありません。

チタンシャフトではどの程度の公差を達成できますか?

公差の実現可能性は、形状、サイズ、細さ、肉厚、材料の状態、プロセス、検査方法によって異なります。クリティカル寸法、データム関係、振れ、粗さを個別に特定します。長いシャフト、薄肉の中空部品、および複雑なフィーチャには、異なるセットアップと仕上げシーケンスが必要になる場合があります。一般的な金属加工公差は、すべての高精度チタンシャフトを保証するものとして扱われるべきではありません。

Topshaftは図面からカスタムチタンシャフトを製造できますか?

Topshaftは、回転幾何学や二次的特徴を含む、チタン シャフト プロジェクトの顧客の図面をレビューします。必要なグレード、状態、数量、合格基準を送信して、見積時に調達と製造の実現可能性を確認できるようにします。特別な処理、文書化、または規制されたアプリケーションの要件には、明示的な合意が必要です。製品カテゴリのリストは、すべてのグレードまたはプロセスが在庫されているか、認定されていると主張するものではありません。

チタンシャフトの見積もりにはどのような情報が必要ですか?

チタンシャフトのサプライヤーは、図面の改訂または CAD モデル、材料のグレードと状態、数量、重要な公差、表面処理、および用途の要件を必要とします。選択が未解決の場合は、負荷と環境の情報を含めます。材料証明書、トレーサビリティ、検査記録、納品予定を指定することで、機械加工されたブランクだけではなく、完成したコンポーネントと必要な証拠が見積書に含まれるようになります。

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カスタムチタンシャフトのお見積り依頼

図面、チタングレード、状態、数量、限界公差、表面処理、用途要件をお送りください。完成部品の見積書には、文書と納品予定を含めます。

ネイビーの表面に仕上げられた中空およびネジ付きチタンシャフト形状
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チタンシャフト図面レビュー

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お問い合わせと図面は、既存の FormSubmit 電子メール サービスを通じて info@tops-precision.com に送信されます。大きなファイルを直接電子メールで送信します。