Порошки титана am для аддитивного производства
Оглавление
Обладая исключительным соотношением прочности и веса, коррозионной стойкостью и биосовместимостью, титан является высоко ценимым материалом для аддитивного производства в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и промышленной отраслях. В данном обзоре рассматриваются различные порошки титана am, их соответствующие свойства, способы последующей обработки, ведущие мировые поставщики и примеры использования в разных отраслях.
Обзор титановые порошки
Ключевые свойства титана делают его идеальным материалом для процессов AM с порошковым напылением и направленным энергетическим осаждением:
- Высокая прочность - часто превышает прочность отожженного титана, конкурируя с Ti-6Al-4V
- Низкая плотность - высокое соотношение прочности и веса, уменьшение веса печатной детали
- Коррозионная стойкость - защитный оксидный экран на поверхности
- Биосовместимость - подходит для медицинских устройств и имплантатов
- Возможность легирования - изменение свойств, таких как прочность и твердость
- Экономическая эффективность - меньше отходов материала по сравнению с обработкой из блоков
- Коэффициент покупки и полета превышает 90%+ - оптимизированная конструкция экономит вес и материалы
В сочетании со свободой проектирования, которую обеспечивает AM, титан открывает новые возможности применения.
![Порошки титана am для аддитивного производства 1 титановые порошки](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/Ti-6Al-4V-Titanium-Alloy-Powder.jpg)
Варианты порошков титанового сплава для AM
Популярные титановые сплавы, используемые сегодня, включают коммерчески чистые сорта, альфа- и альфа-бета-сплавы и новые запатентованные сорта, такие как Titanium 6242.
Распространенные составы титановых сплавов
Сплав | Al% | V% | Fe% | O% | Другое |
---|---|---|---|---|---|
CP Ti Grade 1 | – | – | ≤ 0.20 | ≤ 0.18 | – |
CP Ti Grade 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 |
Следы кислорода, азота и углерода строго ограничены для обеспечения оптимальной AM-обработки и механических свойств.
Технические характеристики титановые порошки
Сферический титановый порошок высокой чистоты с контролируемым распределением частиц по размерам необходим для изготовления плотных AM-компонентов без дефектов.
Распределение частиц титанового порошка по размерам
Измерение | Спецификация |
---|---|
Диапазон размеров | 15 - 45 мкм |
Средний размер частиц | 25-35 мкм |
Форма частиц | Преимущественно сферические |
Сферичность способствует распределению порошка. Контролируемое распределение предотвращает проблемы сегрегации при нанесении и повторном использовании.
Процедуры постобработки титановых деталей AM
Обычные варианты последующей обработки аддитивно изготовленных титановых компонентов включают:
Методы постобработки
Снятие стресса
Низкотемпературное старение устраняет остаточные напряжения, возникающие в процессе сборки, предотвращая возможное коробление и растрескивание.
Обработка поверхности
Улучшает качество обработки поверхности для получения точных размеров, обрывает острые края или улучшает эстетический вид.
Горячее изостатическое прессование
Уплотняет любую внутреннюю пористость при одновременном воздействии повышенной температуры и изостатического давления. Требуется для динамических конечных применений.
Термообработка
Изменяет микроструктуру Ti-6Al-4V и других титановых сплавов для улучшения механических свойств, таких как пластичность и усталостная прочность.
Обработка
Обеспечивает высокую точность размеров и шероховатость поверхностей подшипников и уплотнений на деталях AM, имеющих близкую к сетке форму.
Технологии аддитивного производства титанового порошка
Современная металлическая 3D-печать использует микросварку тонкого титана для создания сложных компонентов. Два распространенных подхода включают:
Сравнение вариантов AM-процесса обработки титана
Метод | Описание | Преимущества | Ограничения |
---|---|---|---|
Порошковая кровать Fusion | Лазер или электронный луч плавит участки порошкового слоя выборочно в соответствии с цифровой моделью | Исключительные геометрические возможности и универсальность материалов, подходящих для конечного использования функциональных титановых компонентов | Более низкая скорость сборки по сравнению с DED; ограничения по размеру станины машины |
Направленное энергетическое осаждение | Сфокусированный источник тепла расплавляет металлическую порошковую насадку | Возможность изготовления более крупных деталей; общая площадь сборки. Идеально подходит для ремонта и нанесения покрытий. | Более плохая обработка поверхности; более высокая пористость - требует тщательной последующей обработки |
В настоящее время лазерные технологии получили широкое распространение для печати титановых сплавов высокой чистоты благодаря точности и характеристикам материала.
Применение титановые порошки
Благодаря таким преимуществам титанового материала, как высокие механические характеристики на единицу веса в сочетании со свободой проектирования AM, его применение включает в себя:
Отрасли промышленности, использующие титановые детали AM
Аэрокосмическая промышленность - кронштейны двигателей, детали беспилотников, компоненты спутников
Медицина и стоматология - имплантаты, протезы, хирургические инструменты
Автомобильная промышленность - Спортивное снаряжение, кронштейны на заказ
Нефть и газ - глубоководная оснастка, клапаны и насосы
Производство электроэнергии - легкие импеллеры, лопатки турбин
Новые инженерные сплавы, такие как Ti-6242, еще больше расширяют возможности титана в быстрорастущих отраслях.
Ведущие поставщики титановых печатных порошков
Основными производителями сферических титановых порошков для надежных процессов AM являются:
Производители титанового порошка
Компания | Общие оценки | Цена/кг |
---|---|---|
AP&C | Ti-6Al-4V, Ti-6242, класс 2, 23 | $50 – $350 |
Группа компаний Linde | Ti-6Al-4V, класс 2, 23, 5 | $200 – $600 |
Металлический порошок Вольфрама | Ti-6Al-4V, класс 5 | $100 – $500 |
Sandvik | Ti-6Al-4V | $120 – $310 |
Цены существенно зависят от стандартов чистоты, параметров размера порошка, сертифицированной химии и объемов закупки.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Какая марка титанового сплава лучше всего подходит для медицинских или стоматологических деталей AM?
Титан медицинского класса 5 со строгим химическим контролем рекомендуется для применения в биоинертных имплантатах, требующих оптимальной биосовместимости и высоких усталостных характеристик.
Почему низкое содержание кислорода имеет решающее значение для титановых порошков для печати?
Высокое содержание кислорода приводит к образованию избыточного количества оксидов титана, снижающих способность к плавлению, пластичность, усталостную прочность и механические характеристики. Кислород ограничивается до уровня 0,18-0,2%.
Какие титановые сплавы больше всего выигрывают от постобработки?
Выдающаяся двойная термическая обработка для Ti-6Al-4V повышает прочность на разрыв и одновременно улучшает пластичность. Титан класса 2 достигает наибольшего увеличения прочности при растяжении благодаря отжигу с последующим старением.
Требуется ли обработка поверхности для титановых AM-деталей?
В некоторых случаях требуется точность размеров, трибологические, эстетические или инактивационные требования, которые лучше всего решаются путем улучшения поверхности - включая прецизионную обработку с ЧПУ, шлифовку/полировку, электроэрозионную обработку, упрочнение, анодирование, плазменно-электролитическое оксидирование и т. д.
Как следует оценивать поставщиков для печати заказов на титановый порошок?
Ведущие критические характеристики, используемые производителями добавок и разработчиками для определения поставщиков титанового порошка, помимо разумной цены, включают: сферическую морфологию, строгий контроль распределения частиц по размерам, чрезвычайно низкое содержание газообразных примесей (особенно кислорода и азота), прослеживаемость партий через строгую систему управления качеством, оперативное техническое обслуживание, наличие образцов и сертификаты, подтверждающие стандартизированные протоколы испытаний, проводимые внутри компании.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731