Titanpulver

Titanpulver är ett mångsidigt och mycket eftertraktat material som har tillämpningar inom många olika branscher. Titanpulvrets unika egenskaper gör det till ett idealiskt val för många krävande applikationer, från flyg- och bilindustrin till medicin och sportartiklar. I den här omfattande guiden utforskar vi titanpulvrets värld och fördjupar oss i dess sammansättning, egenskaper, tillämpningar och mycket mer.

Översikt över titanpulver

Titanpulver är en finfördelad form av det kemiska grundämnet titan (Ti), en lätt, höghållfast metall som är känd för sin exceptionella korrosionsbeständighet, sitt höga förhållande mellan styrka och vikt och sin biokompatibilitet. Titanpulver framställs genom olika tillverkningsprocesser och erbjuder en rad olika partikelstorlekar, former och renhetsgrader för att tillgodose de specifika kraven i olika applikationer.

Sammansättning och egenskaper hos titanpulver

Fastighet	Värde
Kemisk symbol	Ti
Atomiskt nummer	22
Täthet	4,51 g/cm³
Smältpunkt	1668°C (3034°F)
Kokpunkt	3287°C (5949°F)
Elasticitetsmodul	116 GPa
Hårdhet (Vickers)	970-1200

Titanpulver består främst av den elementära metallen titan, men det kan också legeras med olika andra element, såsom aluminium, vanadin och molybden, för att förbättra specifika egenskaper. Renheten hos titanpulver kan variera från kommersiellt rena (CP) kvaliteter till höglegerade kvaliteter, var och en lämpad för olika applikationer.

Industriella tillämpningar av Titanpulver

Tillämpning	Beskrivning
Additiv tillverkning	Titanpulver används ofta i additiva tillverkningsprocesser som selektiv lasersmältning (SLM) och elektronstrålesmältning (EBM) för att tillverka komplexa, högpresterande komponenter för flyg-, fordons- och medicinindustrin.
Metallurgi	Titanpulver används i konventionella metallurgiska processer, t.ex. pulvermetallurgi och formsprutning av metall (MIM), för att tillverka komponenter med nära nätform och utmärkta mekaniska egenskaper.
Ytbeläggningar	Termiska sprutbeläggningar med titanpulver ger utmärkt slitstyrka, erosions- och korrosionsbeständighet på olika substrat, vilket gör dem lämpliga för applikationer i tuffa miljöer.
Kemisk bearbetning	Titanpulver används vid tillverkning av pigment, katalysatorer och andra kemiska produkter på grund av sin höga reaktivitet och korrosionsbeständighet.

Titanpulver har revolutionerat industrin med sina unika egenskaper, vilket möjliggör tillverkning av komplexa, högpresterande komponenter som tidigare var omöjliga att tillverka med traditionella metoder.

Specifikationer och kvaliteter för titanpulver

Betyg	Sammansättning	Tillämpningar
CP klass 1	99.5% Ti	Allmänna användningsområden, god formbarhet
CP klass 2	99.2% Ti	Måttlig hållfasthet, god korrosionsbeständighet
CP 3 级	99.1% Ti	Högre hållfasthet, måttlig korrosionsbeständighet
CP klass 4	99 % Ti	Högsta hållfasthet bland CP-kvaliteterna, måttlig korrosionsbeständighet
Ti-6Al-4V	6% Al, 4% V, resterande del Ti	Flyg- och rymdindustrin, fordonsindustrin, biomedicin (hög hållfasthet, korrosionsbeständighet)
Ti-6Al-7Nb	6% Al, 7% Nb, balans Ti	Biomedicinsk (hög hållfasthet, biokompatibilitet)

Titanpulver finns i olika kvaliteter, var och en med specifika sammansättningar och egenskaper som är skräddarsydda för att uppfylla kraven i olika applikationer. Valet av kvalitet beror på faktorer som styrka, korrosionsbeständighet, biokompatibilitet och kostnad.

Leverantörer och prissättning av Titanpulver

Leverantör	Land	Prisintervall (USD/kg)
ATI Metals	USA	$50 – $200
OSAKA Titanium Technologies	Japan	$80 – $250
ADMATISK	USA	$60 – $180
Timet	USA	$70 – $220
Xi’an Lilin Metalliska material	Kina	$40 – $150

Priset på titanpulver kan variera avsevärt beroende på faktorer som renhet, partikelstorlek, tillverkningsprocess och leverantör. Generellt sett ger högre renhetsgrader och mindre partikelstorlekar högre priser på grund av den ökade komplexiteten i tillverkningsprocesserna.

För- och nackdelar med titanpulver

Proffs	Nackdelar
Högt förhållande mellan styrka och vikt	Högre kostnad jämfört med andra metaller
Utmärkt korrosionsbeständighet	Begränsad tillgänglighet och tillgång
Biokompatibilitet	Hög reaktivitet (kräver försiktig hantering)
Brett utbud av driftstemperaturer	Utmanande för maskin och process
Mångsidighet i tillämpningar	Komplexa tillverkningsprocesser

Titanpulver erbjuder många fördelar, t.ex. hög hållfasthet, korrosionsbeständighet och biokompatibilitet, men dess utbredda användning hindras ibland av dess högre kostnad, begränsade tillgänglighet och de utmaningar som är förknippade med bearbetning och hantering.

Tekniska data och parametrar för titanpulver

Parameter	Värde
Partikelstorleksintervall	5 – 200 µm (typiskt)
Sfäriskhet	0.6 – 0,9 (1 = perfekt sfär)
Tappdensitet	2.0 – 3,5 g/cm³
Flödeshastighet	10 – 40 s/50g
Syrehalt	0.1 – 0,5% (max)
Kväveinnehåll	0.03 – 0,2% (högst)

Dessa tekniska parametrar spelar en avgörande roll när det gäller att bestämma prestanda och processbarhet för titanpulver i olika applikationer. Partikelstorlek, sfäriskhet och flödeshastighet är avgörande för additiva tillverkningsprocesser, medan syre- och kväveinnehållet påverkar slutproduktens mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet.

Vanliga frågor

Fråga	Svar
Vad är skillnaden mellan kommersiellt rent (CP) och legerat titanpulver?	CP-titanpulver innehåller minst 99% titan, medan legerade kvaliteter innehåller ytterligare element som aluminium, vanadin och molybden för att förbättra specifika egenskaper som styrka och korrosionsbeständighet.
Hur påverkar partikelstorleken hos titanpulver dess användningsområden?	Mindre partikelstorlekar är i allmänhet att föredra för additiva tillverkningsprocesser, eftersom de förbättrar packningstätheten och upplösningen. Större partikelstorlekar kan vara lämpliga för vissa metallurgiska processer, t.ex. pulvermetallurgi.
Är titanpulver biokompatibelt?	Vissa kvaliteter av titanpulver, t.ex. CP Grade 4 och Ti-6Al-4V, är biokompatibla och används ofta i medicinska implantat och apparater på grund av deras utmärkta korrosionsbeständighet och låga toxicitet.
Vilka säkerhetsåtgärder bör vidtas vid hantering av titanpulver?	Titanpulver är mycket reaktivt och kan utgöra brand- och explosionsfara om det utsätts för värme, gnistor eller antändningskällor. Lämplig personlig skyddsutrustning, tekniska kontroller och hanteringsprocedurer ska följas.
Hur ser kostnaden för titanpulver ut jämfört med andra metallpulver?	Titanpulver är i allmänhet dyrare än pulver av andra metaller som aluminium, stål eller koppar på grund av den högre kostnaden för råmaterial, komplexa produktionsprocesser och begränsad tillgång.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser