Proszki tytanowe do produkcji addytywnej
Spis treści
Dzięki wyjątkowemu stosunkowi wytrzymałości do masy, odporności na korozję i biokompatybilności, tytan jest wysoko cenionym materiałem do produkcji addytywnej w zastosowaniach lotniczych, medycznych, motoryzacyjnych i przemysłowych. W niniejszym przeglądzie omówiono różne proszki tytanu, ich odpowiednie właściwości, obróbkę końcową, wiodących światowych dostawców i przykładowe zastosowania w poszczególnych branżach.
Przegląd proszki tytanu am
Kluczowe właściwości sprawiają, że tytan jest idealnym materiałem do procesów syntezy w złożu proszku i ukierunkowanego osadzania energii AM:
- Wysoka wytrzymałość - często przewyższająca wyżarzony tytan, a jednocześnie rywalizująca z Ti-6Al-4V
- Niska gęstość - wysoki stosunek wytrzymałości do wagi, zmniejszona waga drukowanej części
- Odporność na korozję - ochronna powłoka tlenkowa
- Biokompatybilność - odpowiednia dla urządzeń medycznych i implantów
- Możliwość stopowania - dostosowanie właściwości, takich jak wytrzymałość i twardość
- Efektywność kosztowa - mniej odpadów materiałowych w porównaniu z obróbką z bloków
- Współczynniki kupna do lotu przekraczające 90%+ - zoptymalizowana konstrukcja oszczędza wagę i materiały
W połączeniu ze swobodą projektowania, jaką zapewnia technologia AM, tytan otwiera nowe potencjalne zastosowania.
![Proszki tytanowe do produkcji addytywnej 1 proszki tytanu am](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/Ti-6Al-4V-Titanium-Alloy-Powder.jpg)
Opcje proszku ze stopu tytanu dla AM
Popularne obecnie stopy tytanu obejmują komercyjnie czyste gatunki, stopy alfa i alfa-beta oraz nowe, zastrzeżone gatunki, takie jak Titanium 6242.
Typowe kompozycje stopów tytanu
Stop | Al% | V% | Fe% | O% | Inne |
---|---|---|---|---|---|
CP Ti Klasa 1 | – | – | ≤ 0.20 | ≤ 0.18 | – |
CP Ti Klasa 2 | – | – | ≤ 0.30 | ≤ 0.25 | – |
Ti-6Al-4V | 5.5-6.5 | 3.5-4.5 | ≤ 0.25 | ≤ 0.13 | – |
Ti 6242 | 5.8-6.8 | – | ≤ 0.30 | ≤ 0.20 | Mo, Zr |
Śladowe ilości tlenu, azotu i węgla są ściśle ograniczone, aby zapewnić optymalne przetwarzanie AM i właściwości mechaniczne.
Specyfikacje dla proszki tytanu am
Sferyczny proszek tytanowy o wysokiej czystości i kontrolowanym rozkładzie wielkości cząstek jest wymagany do produkcji pozbawionych defektów, gęstych komponentów AM.
Rozkład wielkości cząstek proszku tytanu
Pomiar | Specyfikacja |
---|---|
Zakres rozmiarów | 15 - 45 μm |
Średni rozmiar cząstek | 25-35 μm |
Kształt cząsteczki | Głównie kulisty |
Sferyczność ułatwia rozprowadzanie proszku. Kontrolowana dystrybucja zapobiega problemom z segregacją podczas aplikacji i recyklingu.
Procedury obróbki końcowej dla części tytanowych AM
Typowe opcje obróbki końcowej komponentów tytanowych wytwarzanych addytywnie obejmują:
Metody przetwarzania końcowego
Łagodzenie stresu
Starzenie w niskiej temperaturze eliminuje naprężenia szczątkowe z procesu budowy, zapobiegając potencjalnym wypaczeniom i pęknięciom.
Wykończenie powierzchni
Poprawia wykończenie powierzchni w celu uzyskania precyzyjnych wymiarów, łamie ostre krawędzie lub poprawia estetyczny wygląd.
Tłoczenie izostatyczne na gorąco
Zagęszcza każdą wewnętrzną porowatość poprzez jednoczesne zastosowanie podwyższonej temperatury i ciśnienia izostatycznego. Wymagane do dynamicznych zastosowań końcowych.
Obróbka cieplna
Zmienia mikrostrukturę Ti-6Al-4V i innych stopów tytanu w celu poprawy właściwości mechanicznych, takich jak plastyczność i trwałość zmęczeniowa.
Obróbka skrawaniem
Zapewnia wysoką precyzję wymiarów i wykończenia powierzchni łożysk i uszczelnień w częściach AM o kształcie zbliżonym do siatki.
Techniki wytwarzania przyrostowego proszku tytanowego
Nowoczesny druk 3D z metalu wykorzystuje mikrospawanie drobnego tytanu do konstruowania złożonych komponentów. Dwa powszechne podejścia obejmują:
Porównanie opcji procesu AM tytanu
Metoda | Opis | Korzyści | Ograniczenia |
---|---|---|---|
Powder Bed Fusion | Laser lub wiązka elektronowa stapia obszary złoża proszku selektywnie zgodnie z modelem cyfrowym | Wyjątkowe możliwości geometryczne i wszechstronność materiału odpowiednia dla funkcjonalnych komponentów tytanowych do zastosowań końcowych | Wolniejsze prędkości budowania niż w przypadku DED; ograniczenia rozmiaru wynikające z łoża maszyny |
Ukierunkowane osadzanie energii | Skupione źródło ciepła topi metalową dyszę rozpylającą proszek | Możliwość stosowania większych elementów; Łączny obszar roboczy. Idealny do napraw i nakładania powłok. | Gorsze wykończenie powierzchni; wyższa porowatość - wymaga intensywnej obróbki końcowej |
Metody laserowe są obecnie najszerzej stosowane do drukowania stopów tytanu o wysokiej czystości dzięki precyzji i wydajności materiału.
Zastosowania proszki tytanu am
Dzięki zaletom materiału tytanowego, takim jak wysoka wydajność mechaniczna na jednostkę masy w połączeniu ze swobodą projektowania AM, zastosowania obejmują:
Branże stosujące tytanowe części AM
Lotnictwo i kosmonautyka - wsporniki silnika, części do dronów, komponenty satelitarne
Medycyna i stomatologia - implanty, protetyka, narzędzia chirurgiczne
Motoryzacja - sprzęt do sportów motorowych, niestandardowe wsporniki
Ropa i gaz - Oprzyrządowanie głębinowe, zawory i pompy
Wytwarzanie energii - lekkie wirniki, łopatki turbin
Nowe stopy inżynieryjne, takie jak Ti-6242, jeszcze bardziej zwiększają możliwości tytanu w sektorach o wysokim wzroście.
Wiodący dostawcy tytanowych proszków do drukarek
Kluczowi producenci sferycznych proszków tytanowych do niezawodnych procesów AM to m.in:
Producenci proszków tytanowych
Firma | Wspólne oceny | Cena/kg |
---|---|---|
AP&C | Ti-6Al-4V, Ti-6242, klasa 2, 23 | $50 – $350 |
Grupa Linde | Ti-6Al-4V, klasa 2, 23, 5 | $200 – $600 |
Wolfram Metal Powder | Ti-6Al-4V, klasa 5 | $100 – $500 |
Sandvik | Ti-6Al-4V | $120 – $310 |
Ceny zależą w znacznym stopniu od standardów czystości, parametrów wielkości proszku, certyfikowanej chemii i wielkości zakupu.
FAQ
Jaki gatunek stopu tytanu jest najlepszy dla medycznych lub dentystycznych części AM?
Tytan klasy medycznej 5 ze ścisłą kontrolą składu chemicznego jest zalecany do zastosowań w implantach obojętnych biologicznie, wymagających optymalnej biokompatybilności i wysokiej wytrzymałości zmęczeniowej.
Dlaczego niska zawartość tlenu ma krytyczne znaczenie dla tytanowych proszków do drukowania?
Wysoki poziom tlenu prowadzi do nadmiaru tlenków tytanu, zmniejszając możliwości stapiania, plastyczność, trwałość zmęczeniową i wydajność mechaniczną. Tlen jest ograniczony do poziomu poniżej 0,18-0,2%.
Jakie stopy tytanu odnoszą największe korzyści z obróbki końcowej?
Podwójna obróbka cieplna tytanu Ti-6Al-4V zwiększa wytrzymałość na rozciąganie przy jednoczesnej poprawie plastyczności. Tytan klasy 2 osiąga najwyższy przyrost wytrzymałości na rozciąganie dzięki wyżarzaniu odprężającemu, po którym następuje reakcja starzenia.
Czy wykończenie powierzchni jest wymagane w przypadku tytanowych części AM?
Niektóre zastosowania wymagają dokładności wymiarowej, potrzeb trybologicznych, estetycznych lub inaktywacyjnych, które najlepiej zaspokoić poprzez ulepszenie powierzchni - w tym precyzyjną obróbkę CNC, szlifowanie / polerowanie, EDM, śrutowanie, anodowanie, elektrolityczne utlenianie plazmowe itp.
Jak należy oceniać dostawców pod kątem zamówień na proszek tytanowy?
Wiodące cechy krytyczne wykorzystywane przez producentów dodatków i projektantów do kwalifikowania dostawców proszku tytanowego poza rozsądną ceną obejmują: sferyczną morfologię, ścisłą kontrolę rozkładu wielkości cząstek, wyjątkowo niską zawartość zanieczyszczeń gazowych (zwłaszcza tlenu i azotu), identyfikowalność partii poprzez rygorystyczny system zarządzania jakością, responsywną wiedzę techniczną, dostępność próbek i certyfikaty potwierdzające znormalizowane wewnętrzne protokoły testowe.
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
Informacje o Met3DP
Odtwórz wideo
Ostatnia aktualizacja
Nasz produkt
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
![metalowe logo 3dp małe](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Proszki metali do druku 3D i produkcji addytywnej
PRODUKT
cONTACT INFO
- Miasto Qingdao, Shandong, Chiny
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731