Plynem atomizovaný titanový prášek

Plynem atomizovaný titanový prášek je vysoce čistý titanový prášek vyrobený atomizací plynu, což je proces, při kterém je roztavený titan zasažen vysokotlakými proudy plynu za vzniku jemných titanových částic. Tento prášek má jedinečné vlastnosti, díky kterým je vhodný pro různé aplikace napříč průmyslovými odvětvími.

Přehled plynem atomizovaného titanového prášku

Plynem atomizovaný titanový prášek má následující klíčové vlastnosti:

Složení

Vlastnosti

Výrobní proces

• Surové titanové ingoty se taví plazmovým obloukovým tavením
• K atomizaci roztaveného titanu se používá vysokotlaký inertní plyn (obvykle argon nebo dusík).
• Jemné kulovité částice prášku rychle tuhnou v atomizační věži
• Prášek se shromáždí a prosévá na vhodné rozsahy velikosti částic

Standardy kvality

• ASTM B849
• AMS 4992
• ISO 22068

Běžné obchodní názvy

• Ti64 ELI, třída 23
• Plazmový atomizovaný Ti-6Al-4V Grade 5

Náklady

Aplikace z Plynem atomizovaný titanový prášek

Plynem atomizovaný titan se díky svým jedinečným vlastnostem používá v různých průmyslových odvětvích. Některé hlavní aplikace zahrnují:

Aditivní výroba

• Selektivní laserové tavení (SLM)
• Tavení elektronovým paprskem (EBM)
• Tryskání pojiva

Používá se k výrobě složitých titanových součástí pro letecký, lékařský a automobilový průmysl.

Vstřikování kovů

• Malé složité díly jako spojovací prvky, ozubená kola
• Vysoká mechanická pevnost
• Díly ve tvaru sítě nebo v téměř čistém tvaru

Tepelné nástřiky

• Nátěry odolné proti korozi a opotřebení
• Tvrdé povrchy do 550 HV

Prášková metalurgie

• Slinuté díly jako hlavy golfových holí, díly jízdních kol
• Porézní struktury pro filtry, implantáty

Pyrotechnika

• Jasně hořící titanové jiskry
• Vojenské, zábavní a další aplikace

Dodavatelé plynem atomizovaného titanového prášku

Většina hlavních výrobců titanu a výrobců kovových prášků dodává plynem atomizovaný titanový prášek. Mezi přední světové dodavatele patří:

Stanovení cen

Plynem atomizovaný titanový prášek je dražší než jiné formy titanového prášku kvůli složitému výrobnímu procesu. Ceny se pohybují od $20 za kg u frakcí větší velikosti až po $100 za kg u nejjemnějších prášků lékařské kvality. Minimální objednací množství se obvykle pohybuje kolem 25-100 kg.

Výhody a nevýhody Plynem atomizovaný titanový prášek

Výhody

• Kulovitá morfologie poskytuje vynikající tekutost
• K dispozici jsou legované třídy s vysokou čistotou
• Řízená distribuce velikosti částic
• Používá se v pokročilých aplikacích, jako je aditivní výroba

Nevýhody

• Dražší než jiné typy titanového prášku
• Omezení dodavatelé a výrobní kapacita po celém světě
• Vyžaduje specializované skladování a manipulaci

Srovnání s jinými typy titanového prášku

Versus Sponge Fine Titanium

• 10X vyšší náklady
• Daleko lepší práškové vlastnosti a konzistence

Versus hydrid-dehydrid titan

• Průměrně 2x vyšší cena
• Lepší kulovitost a tekutost
• Používá se v pokročilejších aplikacích

Versus plazmový procesní prášek s rotující elektrodou

• Cena je srovnatelná
• Atomizovaný plyn má o něco lepší sféricitu
• PREP umožňuje větší velikosti částic

Distribuce velikosti částic

Řízení distribuce velikosti částic je rozhodující pro plynem atomizovaný titanový prášek. Některé běžné velikosti střihů zahrnují:

Difrakce laseru nebo prosévání Tato technika se používá k charakterizaci distribuce velikosti částic. Běžně používané statistické parametry jsou:

• D10, D50, D90 (velikost, pod kterou spadá 10%, 50%, 90% částic)
• Rozpětí (míra šířky distribuce)

Norma ISO 13320 specifikuje postup pro analýzu distribuce velikosti pomocí laserové difrakce.

Vliv nečistot

Nečistoty negativně ovlivňují vlastnosti prášku a musí být kontrolovány procesem tavení a atomizace.

• Kyslík – Zvyšuje tvrdost a křehkost, pokud >0,4%
• Dusík – způsobuje problémy s porézností > 0,05%
• Vodík – způsobuje problémy s porézností a praskáním
• Železo – Snižuje tažnost a odolnost proti lomu

Vakuové indukční tavení a tvarování rozprašováním pomáhá dosáhnout nízké hladiny kyslíku a železa.

Skladování a manipulace

Zvláštní opatření potřebná při skladování a manipulaci s titanovým práškem:

• Citlivé na vlhkost – skladujte v uzavřených nádobách s vysoušecími sáčky
• Nebezpečí výbuchu – nutné zakrytí inertním plynem
• Samozápalné – hoří při jemné velikosti částic
• Vyžaduje elektricky vodivé nádoby, jako je nerezová ocel

Vyhrazené prostory pro skladování prášku, rukavice a digestoře používané pro manipulaci s reaktivním titanovým práškem.

Normy a specifikace

Specifikace uvádějí přijatelné limity úrovní nečistot, distribuce velikosti částic, zdánlivé hustoty a dalších parametrů. Běžné jsou také přizpůsobené specifikace zákazníka.

Nejčastější dotazy

Co je proces atomizace plynu?

Atomizace plynu využívá vysokotlaké trysky inertního plynu k rozbití proudu roztaveného kovu na jemné kapičky. Tyto kapičky rychle tuhnou na kulovité práškové částice.

Jaká je výhoda morfologie kulovitého prášku?

Sférické částice mají vynikající tekutost. To umožňuje rovnoměrné balení a rozprostření potřebné pro aditivní výrobu a vstřikování kovů.

Jaké jsou běžné slitiny plynem atomizovaného titanového prášku?

Slitiny Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI a Ti-6Al-7Nb jsou oblíbené pro aplikace aditivní výroby v leteckém a lékařském sektoru.

Co ovlivňuje cenu plynem atomizovaného titanového prášku?

Cenu určuje čistota, rozsah velikosti částic, tvar a kulovitost. Jemnější prášky lékařské kvality jsou mnohem dražší než hrubé prášky průmyslové kvality.

Co určuje vhodnost pro konkrétní aplikaci?

Faktory jako rozsah velikosti částic, morfologie, zdánlivá hustota, setřesná hustota, průtok, úrovně nečistot rozhodují o tom, zda prášek odpovídá požadavkům procesu AM, tepelného nástřiku nebo MIM.

znát více procesů 3D tisku