Wprowadzenie do sferycznego proszku tytanowego

Spis treści

sferyczny proszek tytanowy z kontrolowanymi rozmiarami cząstek umożliwia produkcję wytrzymałych, lekkich tytanowych części metalowych przy użyciu produkcji addytywnej lub prasowania metalurgii proszków. Wysoki stosunek wytrzymałości do masy, odporność na korozję i biokompatybilność sprawiają, że tytan jest atrakcyjnym materiałem inżynieryjnym w przemyśle lotniczym, medycznym, motoryzacyjnym i innych wymagających zastosowaniach.

Niniejszy przewodnik obejmuje skład, metody produkcji, specyfikacje, zastosowania, ceny i kwestie związane z pozyskiwaniem sferycznego proszku tytanowego do produkcji metali metodą AM lub prasowania i spiekania.

sferyczny proszek tytanowy

Rodzaje sferycznego proszku tytanowego

W oparciu o skład i przetwarzanie, sferyczne proszki tytanu są podzielone na kategorie:

TypOpis
CP (komercyjnie czysty) tytan99,5% i więcej czystego tytanu z niską zawartością międzywęzłowych zanieczyszczeń elementarnych
Ti-6Al-4VStop tytanu z dodatkiem aluminium 6% i wanadu 4% dla zwiększenia wytrzymałości
Wstępnie stopiony proszekStałe cząstki sferyczne o jednorodnym składzie Ti-6-4
Blended ElementalMieszanka proszków czystego tytanu, aluminium i wanadu

Dopasuj gatunek do właściwości mechanicznych, odporności na korozję i potrzeb budżetowych gotowych części tytanowych.

Metody produkcji

  • Atomizacja plazmowa - Wysokoenergetyczny palnik plazmowy topi surowiec. Potężne cewki indukcyjne generują rozpylone krople, które zestalają się w tytanowe sferoidy. Najwęższy rozkład cząstek z dobrym przepływem proszku i gęstością upakowania.
  • Atomizacja gazu - Podobny proces wykorzystujący strumienie gazu obojętnego pod ciśnieniem zamiast energii plazmy do rozpylania strumienia stopionego tytanu na drobne kropelki. Niższa moc procesu, ale większe rozmiary cząstek.
  • Proces elektrody rotacyjnej - Siły odśrodkowe z wirujących elektrod rozbijają stopiony tytan na kropelki. Osiąga małe rozmiary cząstek. Wysoka szybkość produkcji z wąskimi dystrybucjami.

Kontrolowanie parametrów procesu, takich jak temperatura, ciśnienie i przepływ gazu, skutkuje sferycznymi, nieporowatymi proszkami preferowanymi do produkcji tytanu.

Skład z sferyczny proszek tytanowy

KlasaTytan (Ti)Aluminium (Al)Wanad (V)Żelazo (Fe)Tlen (O)
CP Stopień 198.9% min0.3% max0.2% max0.3% max0.18% max
CP Stopień 298.6% min0.3% max0.1% max0.3% max0.25% max
CP Stopień 497.5% min0.3% max0.1% max0.5% max0.40% max
Ti-6Al-4VPodstawa5.5-6.75%3.5-4.5%0.3% max0.13% max

Ścisła kontrola niskiej zawartości tlenu i azotu oraz limitów węgla, żelaza i chromu pozwala zachować odporność na korozję i plastyczność. Wybór gatunku równoważy wymagane właściwości z kosztami stopu dla różnych zastosowań.

Typowe specyfikacje

ParametrWartośćMetoda badania
Czystość>99% tytanASTM E2371, analiza ICP
Kształt cząsteczkiSferyczny >92%Mikroskopia
Gęstość kranu2,7-3,7 g/ccPrzepływomierz Halla
Wielkość cząstek15-45 μmDyfrakcja laserowa
Tlen(O)<2000 ppmFuzja gazów obojętnych
Azot (N)<400 ppmFuzja gazów obojętnych
Wodór(H)<150 ppmFuzja gazów obojętnych
Natężenia przepływu>95% dla 50 μmPrzepływomierz Halla

Przed zakupem należy zapoznać się ze statystycznymi certyfikatami partii od dostawców potwierdzającymi standardowe wymagania dotyczące klasy i spójność wyników w zakresie tych wskaźników.

Właściwości mechaniczne

StopOstateczna wytrzymałość na rozciąganie (ksi)Granica plastyczności (ksi)Wydłużenie (%)
CP Stopień 113012020%
CP Stopień 215014018%
Ti-6Al-4V16015010%

Osiągnięcie docelowej wytrzymałości materiału wymaga zoptymalizowanej termicznej obróbki końcowej, takiej jak prasowanie izostatyczne na gorąco i obróbka cieplna. Dopasowanie gatunku do wymaganych właściwości.

Zastosowania AM w metalu

Kluczowe części z dodatków metalowych wykorzystujące sferyczne proszki tytanu:

  • Lotnictwo i kosmonautyka: Wsporniki płatowca, żebra skrzydeł, mocowania silnika - wysoka wytrzymałość, niska waga
  • Medycyna i stomatologia: implanty bioder, kolan i kręgosłupa; narzędzia chirurgiczne - biokompatybilne
  • Motoryzacja: Korbowody, elementy turbosprężarek - odporność na ciepło i korozję
  • Konsument: Oprawki okularów, sprzęt sportowy, korpusy zegarków - walory estetyczne
  • Przemysłowe: Części do transportu płynów, takie jak zawory, pompy; sprzęt morski; wymienniki ciepła

Wykorzystaj wysoką wytrzymałość właściwą i dostosuj stopy, takie jak Ti6-4, do wymagających środowisk produkcyjnych w różnych branżach.

Specyfikacje branżowe

  • ASTM F1580 - Kuty stop tytanu, 6-aluminium i 4-wanadu do implantów chirurgicznych
  • ASTM B348 - Pręty, drut, proszek i odkuwki z tytanu i stopów tytanu.
  • AMS 4999 - Limity składu dla produkcji proszków stopów tytanu
  • ISO 23304 - Proszki metali stosowane w procesach wytwarzania przyrostowego

Przegląd statystycznie zatwierdzonych certyfikatów partii, zapewniających, że jakość partii proszku jest zgodna z certyfikatami.

Względy jakościowe

MetrycznyDopuszczalnyMetoda badania
Gęstość kranu≥2,7 g/ccPrzepływomierz Halla
Przepływy≥95% dla sita 45 μmPrzepływomierz Halla
Kształt cząsteczki≥92% sferycznyMikroskopia
Rozkład wielkości cząstekZgodnie z ASTM B348Dyfrakcja laserowa
Główne międzywarstwy (O, H, N)<2000; <150; <400 ppm resp.Fuzja gazów obojętnych

Atrybuty jakości proszku bezpośrednio korelują z końcową wytrzymałością spiekanych części, wykończeniem powierzchni i wskaźnikami defektów.

Zakres cen

KlasaWielkość cząstekCena za kg
CP Stopień 115-45 mikronów$50-$150
Ti-6Al-4V15-45 mikronów$55-$200
Ti-6Al-4V ELI10-75 mikronów$250-$750

Ceny zależą od czystości, wielkości proszku, wielkości produkcji i czynników regionalnych. Uzyskaj wiążące oferty budżetowe od wybranych dostawców, dostosowane do Twojego zastosowania.

sferyczny proszek tytanowy

Rozważania dotyczące zakupu

ParametrZnaczenie
Certyfikaty jakościWysoki
SpójnośćWysoki
Dane dotyczące kwalifikacji częściŚredni
Wsparcie techniczneŚredni
Dostępność próbkowaniaNiski
Czynniki cenoweNiski

Najczęściej zadawane pytania

P: Co to jest zbrylanie proszku tytanowego i jak mu zapobiegać?

Zlepianie się cząstek proszku w częściowo spiekane aglomeraty nazywane jest zbrylaniem. Zakłóca to przepływ i gęstość upakowania. Przechowywać w hermetycznych pojemnikach ze środkami osuszającymi, aby zapobiec reakcjom ubocznym pochłaniania wilgoci i tlenu, które z czasem umożliwiają zbrylanie się cząstek tytanu.

P: Czy proszki tytanowe stanowią zagrożenie dla zdrowia?

O: Podobnie jak w przypadku większości drobnych proszków metalicznych, należy unikać wdychania podczas pracy. Poza kwestiami wrażliwości, proszek tytanowy jest stosunkowo obojętny i uważany za nietoksyczny z niskim ryzykiem kontaktu zewnętrznego lub połknięcia. Podczas przechowywania, transportu lub przetwarzania należy stosować odpowiedni sprzęt i procedury ochronne.

P: Jak prawidłowo przechowywać proszek tytanowy?

O: Szczelnie zamknąć pojemniki za pomocą worków ze środkiem osuszającym, aby zapobiec utlenianiu. Ograniczyć wahania temperatury w zakresie 10-30°C. Wyrzucić, jeśli kolor zmieni się z błyszczącego na szary, wskazując na pogorszenie jakości, takie jak kruchość wodorowa. Okres trwałości wynosi ponad 5 lat, jeśli jest prawidłowo przechowywany.

P: Czy proszek tytanowy wymaga specjalnej wysyłki i obsługi?

O: Sklasyfikowany jako nie stwarzający zagrożenia, niepalny. Unikać transportu w ekstremalnie wysokich lub niskich temperaturach. Mocno zabezpieczyć opakowania, aby zapobiec wyciekom lub zanieczyszczeniu. Specjalne zimne opakowania z wkładami żelowymi dostępne dla klas badawczych o wysokiej czystości.

poznaj więcej procesów druku 3D

Udostępnij

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-mail

MET3DP Technology Co., LTD jest wiodącym dostawcą rozwiązań w zakresie produkcji addytywnej z siedzibą w Qingdao w Chinach. Nasza firma specjalizuje się w sprzęcie do druku 3D i wysokowydajnych proszkach metali do zastosowań przemysłowych.

Zapytaj o najlepszą cenę i spersonalizowane rozwiązanie dla Twojej firmy!

Powiązane artykuły

Pobierz Metal3DP
Broszura produktu

Pobierz najnowsze produkty i cennik