реальный опыт и рабочие решения.
на основе российских и зарубежных производств 2020–2025 гг.
1. Почему титан почти не высадить «холодным» способом?
Чистый титан (ВТ1-0, Grade 2) и самые ходовые сплавы (ВТ6 ≈ Grade 5, ВТ ≈ Grade 9, ВТ ≈ Grade 23) имеют:
- Высокое сопротивление деформации уже при 20 °C (550–1100 МПа в зависимости от марки);
- Сильный эффект наклепа за 1–2 удара;
- Низкую теплопроводность → мгновенный локальный перегрев в зоне деформации;
- Склонность к налипанию на инструмент (адгезия);
В результате на обычных холодновысадочных автоматах (типа НИЖ, Sacma, Carlo Salvi, Hatebur):
- Стойкость пуансонов и матриц 200–3000 шт. (вместо 50–200 тыс. на углеродистой стали);
- Трещины по головке уже на 10–15 % обжатия;
- Задиры и выкрашивание инструмента;
- Поломка выталкивателей и пуансонов;
Поэтому 95 % титановых метизов в мире делают не холодной высадкой, а следующими способами (по убыванию распространённости):
| Технология | Температура, °C | Стойкость инструмента | Скорость производства | Применимость в РФ (2025) |
|---|---|---|---|---|
| Тёплая высадка | 300–650 | 8–40 тыс. шт. | 60–200 шт./мин | Есть, но мало кто умеет |
| Горячая высадка | 750–950 | 5–20 тыс. шт. | 30–100 шт./мин | Широко применяют |
| Мехобработка из прутка | — | — | 5–30 шт./мин | Доминирует |
| Холодная высадка | 20 | 200–3000 шт. | — | Практически не применяют |
2. Рабочие режимы тёплой высадки титана (применение в РФ и Китае).
| Параметр | ВТ1-0, Grade 2 | ВТ6, Grade 5 | ВТ16 (аналог Grade 9) |
|---|---|---|---|
| Температура заготовки | 400–550 °C | 350–480 °C | 300–420 °C |
| Способ нагрева | ТВЧ (индуктор в линии) | ТВЧ или резистивные кольца | ТВЧ |
| Время нагрева | 2,5–5 с | 3–6 с | 2–4 с |
| Смазка | Дельта-форж 960 + MoS₂ | Boron Nitride spray | Графит в спирте + BN |
| Обжатие за один ход | ≤ 30 % | ≤ 25 % | ≤ 35 % |
| Количество переходов | 2–4 | 3–5 | 2–3 |
| Материал пуансонов | Р6М5К5, Р18 или ВК8 + TiAlN | ВК10-ОМ + TiCN | Эльбор-Р или ВК8 |
| Стойкость пуансона (средняя) | 15–35 тыс. шт. | 8–20 тыс. шт. | 20–40 тыс. шт. |
Самые успешные примеры в России (2024–2025):
- Завод в Перми — винты М8–М16 из ВТ16, тёплая высадка при 380 °C, 120 шт./мин, стойкость ≈ 30 тыс.
- Предприятие в Москве — медицинские винты ∅3–6 мм из Grade 5, 450 °C, 4 перехода, Carlo Salvi, стойкость 12–15 тыс.
3. Практические рекомендации, если вам всё-таки нужно высадить титан.
- Забудьте про холодную высадку для серий > 500 шт. Для штучных изделий можно, но только с пуансонами из эльбора и давлением 250–300 т на 1 см².
- Минимально необходимое оборудование;
- Холодновысадочный автомат с возможностью установки индуктора перед первым переходом (Sacma, National, Carlo Salvi, Asahi Sunac, НИЖ с доработанные);
- ТВЧ-генератор 15–50 кВт с индуктором-«катушкой» или «трубкой»;
- Подготовка проволоки;
- Обязательное вакуумное травление или пескоструй + фосфатирование + молибденовое мыло (для ВТ1-0);
- Для ВТ6 и ВТ16 — покрытие нитридом бора (BN) толщиной 4–8 мкм;
- Инструмент Лучшие результаты на сегодняшний день:
- Пуансоны — твёрдый сплав ВК8/ВК10-ОМ + покрытие TiAlN или AlCrN;
- Матрицы — Эльбор-Р (поликристаллический кубический нитрид бора) или ВК15 с многослойным покрытием;
- Типичные ошибки и как их избежать
Ошибка Последствие Как исправить Нагрев выше 650 °C Окисление, альфирование Снижение коррозионной стойкости Смазка на основе фосфата при >400 °C Разложение, задиры Перейти на BN или графит Обжатие >35 % за один ход Трещины Добавить переход или снизить температуру Нет промежуточного отжига Наклеп → поломка инструмента Отжиг 650 °C / 30 мин между переходами
4. Выводы 2025 года
- Холодная высадка титана экономически оправдана только для сверхмалых серий и только с очень дорогим инструментом.
- Тёплая высадка 300–550 °C — единственный реальный способ получать десятки тысяч титановых метизов в смену с приемлемой себестоимостью.
- В России уже 5–7 предприятий успешно освоили тёплую высадку ВТ6 и ВТ16; технология отработана и повторяема.
- В ближайшие 3–5 лет ожидается переход на полностью автоматизированные линии с индукционным нагревом и роботизированной сменой инструмента — тогда цена титановых высадных метизов упадёт ещё на 25–35 %.
Если вам нужно внедрить высадку титана «с нуля» — начинайте сразу с тёплой технологии. Это единственный путь получить рентабельное производство в 2025–2030 годах.