Proszek tytanu rozpylany gazowo

Proszek tytanowy rozpylany gazowo to proszek tytanowy o wysokiej czystości, wytwarzany w procesie atomizacji gazowej, w którym stopiony tytan jest uderzany strumieniem gazu pod wysokim ciśnieniem w celu wytworzenia drobnych cząstek tytanu. Proszek ten ma unikalne właściwości, które sprawiają, że nadaje się do różnych zastosowań w różnych branżach.

Przegląd proszku tytanowego rozpylanego gazowo

Rozpylany gazowo proszek tytanowy ma następujące kluczowe właściwości:

Skład

Właściwości

Proces produkcji

• Surowe wlewki tytanowe są topione za pomocą łuku plazmowego
• Gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem (zwykle argon lub azot) jest używany do rozpylania stopionego tytanu
• Drobne, kuliste cząstki proszku szybko zestalają się w wieży atomizacyjnej
• Proszek jest zbierany i przesiewany do odpowiednich zakresów wielkości cząstek

Standardy jakości

• ASTM B849
• AMS 4992
• ISO 22068

Powszechne nazwy handlowe

• Ti64 ELI Grade 23
• Atomizowany plazmowo Ti-6Al-4V Grade 5

Koszt

Zastosowania Proszek tytanu rozpylany gazowo

Rozpylany gazowo tytan znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu ze względu na swoje unikalne właściwości. Niektóre z głównych zastosowań obejmują:

Wytwarzanie przyrostowe

• Selektywne topienie laserowe (SLM)
• Topienie wiązką elektronów (EBM)
• Rozpylanie spoiwa

Używany do produkcji złożonych komponentów tytanowych dla przemysłu lotniczego, medycznego i motoryzacyjnego.

Formowanie wtryskowe metali

• Małe złożone części, takie jak elementy złączne, koła zębate
• Wysoka wytrzymałość mechaniczna
• Części w kształcie siatki lub zbliżonym do siatki

Powłoki natryskiwane cieplnie

• Powłoki odporne na korozję i zużycie
• Powłoki twarde do 550 HV

Metalurgia proszków

• Części spiekane, takie jak główki kijów golfowych, części rowerowe
• Porowate struktury dla filtrów, implantów

Pirotechnika

• Jasne, płonące tytanowe iskry
• Wojsko, rozrywka, inne zastosowania

Dostawcy proszku tytanowego rozpylanego gazowo

Większość głównych producentów tytanu i proszków metalowych dostarcza proszek tytanowy rozpylany gazowo. Do wiodących światowych dostawców należą:

Wycena

Proszek tytanowy rozpylany gazowo jest droższy niż inne formy proszku tytanowego ze względu na złożony proces produkcyjny. Ceny wahają się od $20 za kg dla większych frakcji do $100 za kg dla najlepszych proszków klasy medycznej. Minimalne ilości zamówienia wynoszą zwykle około 25-100 kg.

Plusy i minusy Proszek tytanu rozpylany gazowo

Zalety

• Sferyczna morfologia zapewnia doskonałą płynność
• Dostępne są gatunki o wysokiej czystości i stopie
• Kontrolowany rozkład wielkości cząstek
• Używany w zaawansowanych aplikacjach, takich jak produkcja addytywna

Wady

• Droższy niż inne rodzaje proszku tytanowego
• Ograniczeni dostawcy i zdolności produkcyjne na całym świecie
• Wymaga specjalistycznego przechowywania i obsługi

Porównanie z innymi rodzajami proszku tytanowego

Versus Sponge Fine Titanium

• 10-krotnie wyższy koszt
• Znacznie lepsze właściwości i konsystencja proszku

W porównaniu do wodorku i dehydrydu tytanu

• Średnio 2 razy wyższy koszt
• Lepsza sferyczność i płynność
• Używany w bardziej zaawansowanych aplikacjach

Proszek w porównaniu z procesem plazmowym z elektrodą rotacyjną

• Koszt jest porównywalny
• Rozpylony gaz ma nieco lepszą sferyczność
• PREP pozwala na większe rozmiary cząstek

Rozkład wielkości cząstek

Kontrolowanie rozkładu wielkości cząstek ma kluczowe znaczenie w przypadku proszku tytanowego rozpylanego gazowo. Niektóre powszechne cięcia wielkości obejmują:

Dyfrakcja laserowa lub przesiewanie jest stosowana do scharakteryzowania rozkładu wielkości cząstek. Powszechnie stosowane parametry statystyczne to:

• D10, D50, D90 (rozmiar, poniżej którego spadają cząsteczki 10%, 50%, 90%)
• Rozpiętość (miara szerokości dystrybucji)

Norma ISO 13320 określa procedurę analizy rozkładu wielkości przy użyciu dyfrakcji laserowej.

Wpływ zanieczyszczeń

Zanieczyszczenia negatywnie wpływają na właściwości proszku i muszą być kontrolowane w procesie topienia i atomizacji.

• Tlen - zwiększa twardość i kruchość, jeśli >0,4%
• Azot - powoduje problemy z porowatością > 0,05%
• Wodór - powoduje porowatość i pękanie
• Żelazo - zmniejsza plastyczność i odporność na pękanie

Próżniowe topienie indukcyjne i formowanie natryskowe pomaga osiągnąć niski poziom tlenu i żelaza.

Przechowywanie i obsługa

Specjalne środki ostrożności wymagane podczas przechowywania i obsługi proszku tytanowego:

• Wrażliwy na wilgoć - przechowywać w szczelnie zamkniętych pojemnikach z workami osuszającymi.
• Ryzyko wybuchu - wymagana osłona gazem obojętnym
• Piroforyczne - spala się przy drobnych rozmiarach cząstek
• Wymaga pojemników przewodzących prąd, takich jak stal nierdzewna.

Dedykowane pomieszczenia do przechowywania proszku, komory rękawicowe i wyciągi dymowe używane do obsługi reaktywnego proszku tytanu.

Normy i specyfikacje

Specyfikacje określają dopuszczalne limity poziomów zanieczyszczeń, rozkład wielkości cząstek, gęstość pozorną i inne parametry. Niestandardowe specyfikacje klienta są również powszechne.

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest proces atomizacji gazu?

Atomizacja gazowa wykorzystuje strumienie gazu obojętnego pod wysokim ciśnieniem do rozbicia strumienia stopionego metalu na drobne kropelki. Kropelki te szybko zestalają się w kuliste cząstki proszku.

Jakie są zalety sferycznej morfologii proszku?

Sferyczne cząstki mają doskonałą płynność. Pozwala to na równomierne upakowanie i rozprowadzenie potrzebne do produkcji addytywnej i formowania wtryskowego metali.

Jakie są popularne stopy proszku tytanowego rozpylanego gazowo?

Stopy Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI i Ti-6Al-7Nb są popularne w zastosowaniach produkcji addytywnej w sektorze lotniczym i medycznym.

Co wpływa na koszt proszku tytanowego rozpylanego gazowo?

Czystość, zakres wielkości cząstek, kształt i sferyczność determinują koszt. Drobniejsze proszki klasy medycznej są znacznie droższe niż gruboziarniste proszki klasy przemysłowej.

Co decyduje o przydatności do konkretnego zastosowania?

Czynniki takie jak zakres wielkości cząstek, morfologia, gęstość pozorna, gęstość kranowa, szybkość przepływu, poziomy zanieczyszczeń decydują o tym, czy proszek spełnia wymagania procesu AM, natryskiwania cieplnego lub MIM.

poznaj więcej procesów druku 3D