Invar 36 Bearbeitung

Warum Invar 36 wählen

Ultraniedrige thermische Ausdehnung

Invar 36 (36 % Nickel-Eisen-Legierung) hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) von etwa 1,2 ppm/°C – im Vergleich zu 12 ppm/°C für Kohlenstoffstahl und 23 ppm/°C für Aluminium. Eine 500 mm große Invar 36-Komponente ändert nur die Abmessung um 0,6 μm pro °C Temperaturänderung. Für Präzisionsbaugruppen, bei denen Temperaturschwankungen zu inakzeptablen dimensionalen Drift führen, ist Invar 36 die ingenieurtechnische Lösung.
Dimensionsstabilität über Temperaturbereich

Invar 36 hält seinen niedrigen CTE von kryogenen Temperaturen (bis zu -200°C) bis zu seinem Curie-Punkt bei etwa 230°C bei. Über 230°C steigt der CTE deutlich an – dies definiert die maximale Einsatztemperatur für CTE-kritische Anwendungen.
Langfristige Stabilität

Richtig verarbeitet und spannungsfrei bewahrt der Invar 36 über die Zeit die dimensionale Stabilität – wichtig für Präzisionsmaster, Gauge-Blöcke und Kalibrierungsreferenzen, die ihre Maße über Jahre der Nutzung halten müssen.

Invar 36 Materialspezifikationen

Invar 36

Erhältlich als Stange, Platte, Blech und Stab. Die am weitesten verbreitete Form für die Präzisionsbearbeitung.

Untersuchung jetzt

Unsere Bearbeitungsfähigkeit

Invar 36 ist ein zähes, klebriges Material, das scharfe Werkzeuge, geeignete Schneidparameter und – entscheidend – vor und nach der Bearbeitung – Spannungsentlastung erfordert, um Maßstabilität zu erreichen. Wir bearbeiten Invar 36 mit Hochgeschwindigkeitsstahl- oder unbeschichtetem Hartmetallwerkzeug (beschichtete Werkzeuge haften meist), Spritzkühlmittel und leichten Bearbeitungsschnitten, um eine durch die Bearbeitung verursachte Restspannung zu vermeiden. Die Spannungsentlastungs-Wärmebehandlung nach der groben Bearbeitung und vor der Endbearbeitung ist Standardpraxis für präzise Invar 36-Arbeiten.
Einschränkungen und Kostenüberlegungen

Invar 36 ist teuer – die Rohstoffkosten sind deutlich höher als bei Kohlenstoffstahl oder Edelstahl, und die Bearbeitung ist schwierig, da es dazu neigt, zu üben zu härten und aufgebaute Kanten an Werkzeugen zu erzeugen. Sie ist auch anfällig für Abmessungsänderungen, wenn die Restspannung nicht ordnungsgemäß durch Wärmebehandlung und Bearbeitung gesteuert wird. Invar 36 sollte nur dann spezifiziert werden, wenn thermische Ausdehnung wirklich die designkritische Eigenschaft ist – für Anwendungen, bei denen nur moderate thermische Stabilität erforderlich ist, kann Werkzeugstahl oder Edelstahl mit angemessener Temperaturkompensation wirtschaftlicher sein.

FAQ

Welche Anwendungen erfordern Invar 36?

Anwendungen, bei denen die Maßveränderung durch Temperaturschwankungen inakzeptabel ist: Verbundwerkzeuge für die Luft- und Raumfahrt und Autoklavenformen (CTE muss CFRP entsprechen), optische Spiegelmontagen und Teleskopstrukturen, Laser-Kavitätsabstandshalter und optische Werkbankkomponenten, Präzisionsmessblöcke und Messstandards, Komponenten von Lithografiemaschinen sowie Satellitenstrukturen, die thermische Dimensionsstabilität erfordern.
Wie hoch ist die maximale Diensttemperatur für den Invar 36?

Der CTE-Vorteil von Invar 36 gilt unterhalb seines Curie-Punkts bei etwa 230°C. Oberhalb dieser Temperatur verliert die Legierung ihr anomales Verhalten mit niedrigem CTE und dehnt sich viel schneller aus. Für Anwendungen oberhalb von 200°C können Super Invar oder Titan (mit moderater CTE-Stabilität) je nach Konstruktionsanforderung Alternativen sein.
Korrodiert Invar 36?

Ja – Invar 36 (Eisen-Nickel-Legierung ohne Chrom) hat im Vergleich zu Edelstahl eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit. In atmosphärischen Anwendungen bildet das Material eine Lichtoxidschicht. Für Präzisionsflächen, die stabil bleiben müssen, wird häufig elektrolose Nickelbeschichtung oder Vergoldung angewendet, um Oxidation zu verhindern, ohne dimensionale Dickenvariationen hinzuzufügen.