sférický titanový prášek s řízenou velikostí částic umožňuje výrobu pevných a lehkých kovových dílů z titanu pomocí aditivní výroby nebo lisování práškové metalurgie. Díky vysokému poměru pevnosti a hmotnosti, odolnosti proti korozi a biokompatibilitě je titan atraktivním konstrukčním materiálem pro letectví, lékařství, automobilový průmysl a další náročné aplikace.

Tato příručka se zabývá složením, výrobními metodami, specifikacemi, použitím, cenami a možnostmi získávání sférického titanového prášku pro výrobu metodou AM nebo lisováním a spékáním.

Typy sférického titanového prášku

Na základě složení a zpracování se sférické titanové prášky dělí na:

Typ	Popis
CP (komerčně čistý) titan	99,5% a vyšší čistý titan s nízkým obsahem intersticiálních elementárních nečistot
Ti-6Al-4V	Slitina titanu s příměsí hliníku 6% a vanadu 4% pro zvýšení pevnosti
Předlegovaný prášek	Pevné sférické částice s homogenním složením Ti-6-4
Smíšený elementál	Směs čistých prášků titanu, hliníku a vanadu

Přizpůsobte třídu mechanickým vlastnostem, odolnosti proti korozi a rozpočtovým potřebám aplikací hotových titanových dílů.

Výrobní metody

• Plazmová atomizace - Vysokoenergetický plazmový hořák taví vstupní suroviny. Výkonné indukční cívky vytvářejí kapky, které tuhnou do titanových sféroidů. Nejužší distribuce částic s dobrým tokem prášku a hustotou balení.
• Atomizace plynu - Podobný proces, při kterém se místo energie plazmatu používají proudy inertního plynu pod tlakem k atomizaci proudu roztaveného titanu na jemné kapičky. Proces s nižším výkonem, ale větší velikostí částic.
• Proces rotační elektrody - Odstředivé síly rotujících elektrod rozkládají roztavený titan na kapičky. Dosahuje malých velikostí částic. Vysoká rychlost výroby s úzkou distribucí.

Řízením procesních parametrů, jako je teplota, tlak a průtok plynu, se dosáhne sférických neporézních prášků, které jsou preferovány pro výrobu kovového titanu.

Složení z sférický titanový prášek

Třída	titan (Ti)	hliník (Al)	Vanad (V)	železo (Fe)	Kyslík (O)
CP stupeň 1	98.9% min	0,3% max	0,2% max	0,3% max	0,18% max
CP stupeň 2	98.6% min	0,3% max	0,1% max	0,3% max	0,25% max
CP stupeň 4	97.5% min	0,3% max	0,1% max	0,5% max	0,40% max
Ti-6Al-4V	Základna	5.5-6.75%	3.5-4.5%	0,3% max	0,13% max

Přísná kontrola nízkého obsahu kyslíku a dusíku s limity uhlíku, železa a chromu zachovává korozní odolnost a tažnost. Výběr třídy vyvažuje požadované vlastnosti s náklady na slitinu pro různé aplikace.

Typické specifikace

Parametr	Hodnota	Zkušební metoda
Čistota	>99% titan	ASTM E2371, ICP analýza
Tvar částic	Sférické >92%	Mikroskopie
Hustota poklepání	2,7-3,7 g/cc	Hallův průtokoměr
Velikost částic	15-45 μm	Difrakce laseru
Kyslík(O)	<2000 ppm	Fúze inertních plynů
Dusík(N)	<400 ppm	Fúze inertních plynů
Vodík(H)	<150 ppm	Fúze inertních plynů
Průtoky	>95% pro 50 μm	Hallův průtokoměr

Před nákupem zkontrolujte statistickou certifikaci šarží od dodavatelů, která potvrzuje požadavky na standardní třídu a konzistentní výkonnost v těchto ukazatelích.

Mechanické vlastnosti

Slitina	Mez pevnosti v tahu (ksi)	Mez kluzu (ksi)	Prodloužení (%)
CP stupeň 1	130	120	20%
CP stupeň 2	150	140	18%
Ti-6Al-4V	160	150	10%

Dosažení cílové pevnosti materiálu vyžaduje optimalizované tepelné následné zpracování, jako je izostatické lisování za tepla a tepelné zpracování. Přizpůsobte třídu potřebným vlastnostem.

Aplikace AM pro kovy

Klíčové kovové aditivní díly s použitím sférických titanových prášků:

• Letectví a kosmonautika: Držáky draku, žebra křídel, držáky motorů - vysoká pevnost, nízká hmotnost.
• Lékařství a zubní lékařství: kyčelní, kolenní a páteřní implantáty; chirurgické nástroje - biokompatibilní
• Automobilový průmysl: ojnice, součásti turbodmychadla - odolnost proti teplu a korozi
• Spotřebitel: Obroučky brýlí, sportovní vybavení, těla hodinek - estetické vlastnosti
• Průmyslové: Výměníky tepla: součásti pro manipulaci s kapalinami, jako jsou ventily, čerpadla; lodní hardware; výměníky tepla.

Využijte vysokou specifickou pevnost a přizpůsobte slitiny, jako je Ti6-4, pro náročná výrobní prostředí v různých průmyslových odvětvích.

Specifikace odvětví

• ASTM F1580 - Tvářená slitina 6-hliníku a 4vanadu pro chirurgické implantáty
• ASTM B348 - Specifikace tyčí, drátu, prášku a výkovků z titanu a slitin titanu
• AMS 4999 - Limity složení pro výrobu prášku ze slitiny titanu
• ISO 23304 - Kovové prášky používané pro aditivní výrobní procesy

Kontrola statisticky ověřených certifikátů šarží, které zajišťují, že kvalita šarží prášku odpovídá certifikacím.

Úvahy o kvalitě

Metrický	Přijatelné	Zkušební metoda
Klepněte na položku Hustota	≥2,7 g/cc	Hallův průtokoměr
Průtokové rychlosti	≥95% pro síto 45 μm	Hallův průtokoměr
Tvar částice	≥92% sférický	Mikroskopie
Distribuce velikosti částic	Podle normy ASTM B348	Difrakce laseru
Hlavní intersticiály (O, H, N)	<2000; <150; <400 ppm resp.	Fúze inertních plynů

Atributy kvality prášku přímo souvisejí s pevností materiálu finálního spékaného dílu, kvalitou povrchu a mírou defektů.

Cenové rozpětí

Třída	Velikost částic	Cena za kg
CP stupeň 1	15-45 mikronů	$50-$150
Ti-6Al-4V	15-45 mikronů	$55-$200
Ti-6Al-4V ELI	10-75 mikronů	$250-$750

Ceny závisí na čistotě, velikosti prášku, objemu výroby a regionálních faktorech. Získejte pevné rozpočtové nabídky od dodavatelů z užšího výběru, které jsou specifické pro vaši aplikaci.

Úvahy o nákupu

Parametr	Důležitost
Certifikace kvality	Vysoký
Konzistence	Vysoký
Kvalifikační údaje části	Střední
Technická podpora	Střední
Dostupnost odběru vzorků	Nízký
Cenové faktory	Nízký

Nejčastější dotazy

Otázka: Co je to zalepování titanového prášku a jak mu zabránit?

Odpověď: Shlukování částic prášku do částečně spečených aglomerátů se nazývá spékání. Narušuje tok a hustotu balení. Skladujte ve vzduchotěsných nádobách s desikanty, abyste zabránili vedlejším reakcím absorpce vlhkosti a kyslíku, které časem umožňují spékání mezi částicemi titanu.

Otázka: Existují zdravotní rizika spojená s titanovým práškem?

Odpověď: Stejně jako u většiny jemných kovových prášků se při manipulaci vyvarujte vdechnutí. Kromě problémů s citlivostí je titanový prášek relativně inertní a považuje se za netoxický s nízkým rizikem vnějšího kontaktu nebo požití. Při skladování, přepravě nebo zpracování používejte odpovídající ochranné pomůcky a postupy.

Otázka: Jak správně skladovat titanový prášek?

Odpověď: Nádoby vzduchotěsně uzavřete pomocí vysoušecích sáčků, abyste zabránili oxidaci. Omezte kolísání teploty v rozmezí 10-30 °C. Pokud se barva změní z leskle šedé na šedou, což naznačuje zhoršení kvality, např. vodíkovou křehkost, vyhoďte je. Skladovatelnost více než 5 let při správném skladování.

Otázka: Vyžaduje titanový prášek speciální přepravu a manipulaci?

A: Klasifikováno jako neškodné, nehořlavé. Vyhněte se přepravě za extrémního horka nebo chladu. Pevně zajistěte obaly, aby nedošlo k úniku nebo kontaminaci. Pro výzkumné třídy vysoké čistoty jsou k dispozici speciální chladicí přepravky s gelovými obaly.

znát více procesů 3D tisku