F136 Titanstab: ELI-Güte und Schnittlängenregeln

F136 Titanstab: Der Standard, die Güte und die Schnittlänge

ASTM F136 ist der am häufigsten zitierte und am wenigsten verstandene Standard für Titanstäbe. Er deckt exakt eine Legierung in exakt einer Reinheitsklasse ab und wird routinemäßig neben Güte-Listen gedruckt, die er nicht zertifizieren kann. Diese Seite erklärt, was F136 abdeckt, warum das ELI-Suffix wichtig ist, wie der Konflikt im Titel dieser Seite zu lesen ist und wie die Schnittlängentoleranz beeinflusst, was tatsächlich an der Maschine ankommt.

Was F136 tatsächlich abdeckt

F136 ist der Standard für gewalzte Ti-6Al-4V ELI für chirurgische Implantate. ELI steht für extra low interstitial (extra niedrige Zwischengase) und der entscheidende Unterschied liegt beim Sauerstoffgehalt mit maximal 0,13 Prozent gegenüber 0,20 Prozent für Standard Gr5, mit Eisen bei 0,25 gegenüber 0,40. Diese Reinheit ist es, die die Duktilität und Bruchzähigkeit liefert, die ein Implantat benötigt. Es ist keine Beschichtung, keine Wärmebehandlung und keine Prüfstufe; es ist eine chemische Klasse.

Die praktische Konsequenz ist, dass F136 für Güte 23 gilt und für nichts anderes. Ein Stab der Güte Gr2 oder Gr4 kann nicht nach F136 zertifiziert werden, egal für medizinische Zwecke er bestimmt ist, da diese Güten von F67 abgedeckt werden. Ein Standard-Gr5-Stab kann ebenfalls nicht nach F136 zertifiziert werden, da er nicht ELI ist. Jedes Zertifikat, das etwas anderes zu sagen scheint, ist ein Papierfehler, der bei der Warenannahme gestoppt werden sollte.

Warum das ELI-Suffix mehr kostet

Ein niedrigerer Sauerstoffgehalt ist schwieriger zu erreichen und schwieriger zu halten. Das Schwammmetall muss ausgewählt, die Schmelze kontrolliert und die Oberfläche vor der Fertigstellung des Stabes gereinigt werden, und jeder dieser Schritte verursacht zusätzliche Kosten. Was der Käufer erhält, ist ein Stab mit einer Mindestzugfestigkeit von 860 MPa gegenüber 895 für Standard Gr5: auf dem Zertifikat etwas schwächer, im Einsatz erheblich zäher, mit besserem Ermüdungsverhalten an einer Kerbe.

Dieser Kompromiss ist genau das, was ein Implantat oder ein ermüdungskritisches medizinisches Instrument wünscht. Es ist der falsche Kompromiss für eine Halterung oder einen Befestiger, bei dem die höhere Festigkeit von Standard Gr5 entscheidend ist und die zusätzliche Zähigkeit keinen Käufer hat.

Lesen des Titels dieser Seite im Vergleich zur eigenen Spezifikation

Der Titel dieser Seite nennt F136 zusammen mit Gr2, Gr4 und Gr5. Der darunter liegende Spezifikationsblock nennt B348 und AMS 4928, und der Güteblock nennt Gr5, Ti-6Al-4V und Ti-6Al-4V ELI. Diese drei Aussagen können nicht alle gleichzeitig wahr sein, und die Auflösung ist einfach: Der hier tatsächlich angebotene Stab ist Gr5 und ELI-Material, F136 gilt nur für den ELI-Teil dieser Beschreibung, B348 und AMS 4928 sind die industriellen und luftfahrttechnischen Dokumente, und Gr2 oder Gr4 müssten nach F67 bestellt werden.

Ein Käufer, der einen Stab für Implantate benötigt, sollte daher Güte 23 nach F136 bestellen und darum bitten, dass der Standard und die Güte auf derselben Zeile im Zertifikat genannt werden. Ein Käufer, der einen Industriestab benötigt, sollte Gr5 nach B348 oder AMS 4928 bestellen und nicht für ELI-Chemie bezahlen, die die Anwendung niemals nutzen wird.

Schnittlänge, Toleranz und Schnittzugabe

Diese Seite gibt eine feste Längentoleranz von plus 20 mm und eine Schnittzugabe von 5 mm pro Schnitt an, mit einer maximalen Länge von 6000 mm. Diese beiden Zahlen entscheiden, wie viele Stücke aus einem Stab herauskommen und ob das letzte Stück verwendbar ist. Wenn eine Zeichnung zehn Stücke à 500 mm aus einem 6000 mm langen Stab vorsieht, ist die Rechnung zehn Stücke plus neun Schnitte, nicht zehn Schnitte, und der Sägeverlust muss im Preis berücksichtigt werden.

Der Durchmesser verdient die gleiche Behandlung. Polieren entfernt Material, daher ist der fertige Durchmesser der zu bestellende, und ein Stab, der nominal mit einer kommerziellen Toleranz bestellt wird, kann nach der Bearbeitung untermaßig ankommen. Bei kleinen Durchmessern unter 3 mm wird die Fertigungskapazität der Mühle mit 1,0 mm und aufwärts angegeben, anstatt des Lagerbereichs von 3 bis 350 mm, so dass ein sehr kleiner Stab eine Sonderbestellung ist, auch wenn er innerhalb der Liste zu liegen scheint.

Bestellhinweise

Geben Sie den Standard und die Güte zusammen an, den Durchmesser mit seiner Toleranzklasse, die Länge mit ihrer Toleranz und Schnittzugabe, den Zustand, die Oberfläche und das Zertifikat. Für eine Implantatanwendung fügen Sie die ISO 5832-3-Route hinzu und bitten Sie um die Zwischengaswerte auf dem Zertifikat anstelle einer Konformitätserklärung, da Sauerstoff und Eisen die Zahlen sind, die entscheiden, ob der Stab ELI ist.

Der Attributblock auf dieser Seite beschreibt das Material immer noch als reines Titan. Das ist es nicht: Gr5 und seine ELI-Variante sind Legierungen aus Titan mit Aluminium und Vanadium, und der Block ist eine Standardvorlage. Die weiter unten gedruckten Chemie- und Zugtabellen sind die zuverlässigen Daten, und die Güte auf dem Mill-Zertifikat ist das, woraus das fertige Teil tatsächlich gefertigt wird.

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