küresel titanyum tozu Kontrollü partikül boyutları, eklemeli üretim veya toz metalurjisi presleme kullanılarak güçlü, hafif titanyum metal parçaların üretilmesini sağlar. Yüksek mukavemet/ağırlık oranı, korozyon direnci ve biyouyumluluğu titanyumu havacılık, tıp, otomotiv ve diğer zorlu uygulamalarda cazip bir mühendislik malzemesi haline getirmektedir.

Bu kılavuz, metal AM veya pres-sinter imalatı için küresel titanyum tozunun bileşimlerini, üretim yöntemlerini, teknik özelliklerini, kullanımlarını, fiyatlandırmasını ve kaynak bulma hususlarını kapsamaktadır.

Türleri küresel titanyum tozu

Bileşim ve işlemeye dayalı olarak, küresel titanyum tozları şu şekilde kategorize edilir:

Tip	Açıklama
CP (Ticari Olarak Saf) Titanyum	99.5% ve üzeri düşük interstisyel element safsızlıklarına sahip saf titanyum
Ti-6Al-4V	Dayanıklılık için 6% alüminyum ve 4% vanadyum ilaveli titanyum alaşımı
Ön Alaşımlı Toz	Homojen Ti-6-4 bileşimine sahip katı küresel partiküller
Karışık Elemental	Saf titanyum, alüminyum ve vanadyum tozlarının karışımı

Kaliteyi mekanik özelliklere, korozyon direncine ve bitmiş titanyum parça uygulamalarının bütçe ihtiyaçlarına göre eşleştirin.

Üretim Yöntemleri

• Plazma Atomizasyonu - Yüksek enerjili plazma torcu hammaddeyi eritir. Güçlü indüksiyon bobinleri, titanyum sferoidler halinde katılaşan damlacık spreyi üretir. İyi toz akışı ve paketleme yoğunluğu ile en dar partikül dağılımı.
• Gaz Atomizasyonu - Erimiş titanyum akışını ince damlacıklar halinde atomize etmek için plazma enerjisi yerine basınçlı inert gaz jetleri kullanan benzer bir proses. Daha düşük güç prosesi ancak daha geniş partikül boyutları.
• Dönen Elektrot Süreci - Dönen elektrotlardan gelen santrifüj kuvvetleri erimiş titanyumu damlacıklar halinde parçalar. Küçük partikül boyutları elde eder. Dar dağılımlarla yüksek hızlı üretim.

Sıcaklık, basınç ve gaz akışı gibi proses parametrelerinin kontrol edilmesi, titanyum metal üretimi için tercih edilen küresel gözeneksiz tozlarla sonuçlanır.

Kompozisyon . küresel titanyum tozu

Sınıf	Titanyum (Ti)	Alüminyum (Al)	Vanadyum (V)	Demir (Fe)	Oksijen (O)
CP Sınıf 1	98,9% dk	0,3% maks.	0,2% maks.	0,3% maks.	0.18% maks.
CP Sınıf 2	98,6% dk	0,3% maks.	0,1% maks.	0,3% maks.	0,25% maks.
CP Sınıf 4	97,5% dk	0,3% maks.	0,1% maks.	0,5% maks.	0,40% maks.
Ti-6Al-4V	Üs	5.5-6.75%	3.5-4.5%	0,3% maks.	0,13% maks.

Karbon, demir ve krom limitleri ile düşük oksijen ve nitrojen üzerindeki sıkı kontroller korozyon direncini ve sünekliği korur. Kalite seçimi, farklı uygulamalar için gerekli özellikler ile alaşım maliyetlerini dengeler.

Tipik Özellikler

Parametre	Değer	Test Yöntemi
Saflık	>99% titanyum	ASTM E2371, ICP analizi
Parçacık şekli	Küresel >92%	Mikroskopi
Musluk yoğunluğu	2,7-3,7 g/cc	Hall akış ölçer
Parçacık boyutu	15-45 μm	Lazer kırınımı
Oksijen (O)	<2000 ppm	İnert gaz füzyonu
Azot (N)	<400 ppm	İnert gaz füzyonu
Hidrojen (H)	<150 ppm	İnert gaz füzyonu
Akış hızları	50 μm için >95%	Hall akış ölçer

Satın almadan önce tedarikçilerden standart sınıf gerekliliklerini ve bu ölçütlerde tutarlılık performansını doğrulayan istatistiksel parti sertifikasyonunu inceleyin.

Mekanik Özellikler

Alaşım	Nihai Çekme Dayanımı (ksi)	Akma Dayanımı (ksi)	Uzama (%)
CP Sınıf 1	130	120	20%
CP Sınıf 2	150	140	18%
Ti-6Al-4V	160	150	10%

Hedef malzeme mukavemetlerine ulaşmak için sıcak izostatik presleme ve ısıl işlem gibi optimize edilmiş termal son işlemler gerekir. Sınıfı ihtiyaç duyulan özelliklerle eşleştirin.

Metal AM Uygulamaları

Küresel titanyum tozları kullanan anahtar metal katkılı parçalar:

• Havacılık ve Uzay: Gövde braketleri, kanat nervürleri, motor bağlantıları - yüksek mukavemet, düşük ağırlık
• Medikal ve Dental: Kalça, diz ve omurga implantları; cerrahi aletler - biyo-uyumlu
• Otomotiv: Bağlantı çubukları, turboşarj bileşenleri - ısı ve korozyon direnci
• Tüketici: Gözlük çerçeveleri, spor malzemeleri, saat gövdeleri - estetik nitelikler
• Endüstriyel: Valfler, pompalar gibi akışkan işleme parçaları; denizcilik donanımı; ısı eşanjörleri

Endüstrilerdeki zorlu üretim ortamları için yüksek özgül mukavemetten yararlanın ve Ti6-4 gibi özel alaşımlar kullanın.

Endüstri Özellikleri

• ASTM F1580 - Cerrahi implantlar için dövme titanyum 6-alüminyum 4-vanadyum alaşımı
• ASTM B348 - Titanyum ve titanyum alaşımlı çubuklar, tel, toz ve dövme stok özellikleri
• AMS 4999 - Titanyum alaşımlı toz üretimi için bileşim limitleri
• ISO 23304 - Katmanlı üretim süreçleri için kullanılan metal tozları

Toz parti kalitesinin sertifikaları karşıladığından emin olmak için istatistiksel olarak doğrulanmış parti sertifikalarını inceleyin.

Kalite Hususları

Metrik	Kabul edilebilir	Test Yöntemi
Musluk Yoğunluğu	≥2,7 g/cc	Hall Akış Ölçer
Akış Oranları	45 μm elek için ≥95%	Hall Akış Ölçer
Parçacık Şekli	≥92% küresel	Mikroskopi
Parçacık Boyutu Dağılımı	ASTM B348'e göre	Lazer Kırınımı
Başlıca İnterstisyeller (O, H, N)	<2000; <150; <400 ppm resp.	İnert Gaz Füzyonu

Toz kalitesi özellikleri, nihai sinterlenmiş parça malzeme mukavemetleri, yüzey kalitesi ve kusur oranları ile doğrudan ilişkilidir.

Fiyat Aralığı

Sınıf	Parçacık Boyutu	Kg başına fiyat
CP Sınıf 1	15-45 mikron	$50-$150
Ti-6Al-4V	15-45 mikron	$55-$200
Ti-6Al-4V ELI	10-75 mikron	$250-$750

Fiyatlandırma saflığa, toz boyutlarına, üretim hacimlerine ve bölgesel faktörlere bağlıdır. Uygulamanıza özel olarak kısa listeye alınmış tedarikçilerden kesin bütçe teklifleri alın.

Satın Alırken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Parametre	Önem
Kalite Belgeleri	Yüksek
Tutarlılık	Yüksek
Parça Yeterlilik Verileri	Orta
Teknik Destek	Orta
Örnekleme Uygunluğu	Düşük
Fiyat Faktörleri	Düşük

SSS

S: Titanyum tozunda kekleşme nedir ve nasıl önlenir?

C: Toz partiküllerinin kısmen sinterlenmiş aglomeralar halinde kümelenmesine kekleşme denir. Akışı ve paketleme yoğunluğunu bozar. Zamanla titanyum parçacıkları arasında kekleşmeye neden olan nem ve oksijen emilimi yan reaksiyonlarını önlemek için hava geçirmez kaplarda kurutucu maddelerle saklayın.

S: Titanyum tozları ile ilişkili sağlık tehlikeleri var mı?

C: Çoğu ince metalik toz gibi, kullanım sırasında solumaktan kaçının. Hassasiyet sorunları dışında, titanyum tozu nispeten inerttir ve dış temas veya yutma vakaları için düşük risk ile toksik olmadığı düşünülmektedir. Depolama, taşıma veya işleme sırasında yeterli koruyucu ekipman ve prosedürler kullanın.

S: Titanyum tozu nasıl düzgün saklanır?

A: Oksidasyonu önlemek için kapları kurutucu torbalarla hava geçirmez şekilde kapatın. Sıcaklık değişimini 10-30°C arasında sınırlayın. Renk parlak griden hidrojen gevrekleşmesi gibi bozulmalara işaret edecek şekilde değişirse atın. Uygun şekilde depolandığında 5 yıldan fazla raf ömrü.

S: Titanyum tozu özel nakliye ve taşıma gerektirir mi?

A: Tehlikesiz, yanıcı olmayan olarak sınıflandırılmıştır. Aşırı sıcak veya soğukta taşımaktan kaçının. Sızıntı veya kontaminasyonu önlemek için paketleri sıkıca sabitleyin. Yüksek saflıktaki araştırma kaliteleri için jel paketli özel soğuk taşıyıcılar mevcuttur.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Additional FAQs about spherical titanium powder (5)

1) What PSD and morphology are optimal for LPBF vs. binder jetting?

• LPBF typically uses 15–45 μm or 20–63 μm, highly spherical (>90% roundness), low satellites, O2 ≤ 1500 ppm. Binder jetting favors finer medians (Dv50 ≈ 15–25 μm) with controlled fines (<10% <10 μm) to maximize green density.

2) How do oxygen, nitrogen, and hydrogen impact mechanical properties?

• Interstitials embrittle titanium. Keep O ≤ 0.13–0.20 wt% (grade‑dependent), N ≤ 0.04 wt%, H ≤ 0.015 wt% for Ti‑6Al‑4V. Elevated H promotes delayed cracking; O increases strength but lowers elongation and fracture toughness.

3) Which atomization route yields the cleanest spherical titanium powder?

• PREP and EIGA typically deliver the lowest oxygen/contamination and highest sphericity, ideal for medical and aerospace. Plasma atomization also achieves excellent shape with competitive cleanliness. Conventional gas atomization is less common for Ti due to reactivity.

4) What storage and reuse practices maintain powder quality in AM?

• Use inert, desiccated storage (<2% RH), nitrogen/argon backfilled containers, and track reuse cycles. Sieve to spec each cycle, measure O/N/H (ASTM E1409/E1019) and flow/tap density; refresh 10–30% virgin powder when interstitials or fines rise.

5) How does Ti‑6Al‑4V ELI differ from standard Ti‑6Al‑4V powders?

• ELI (Extra Low Interstitials) has tighter O/N/H limits to improve toughness and fatigue, required for many implants (ASTM F3001). Expect higher price and stricter CoA requirements, including bioburden and cytotoxicity documentation for medical use.

2025 Industry Trends for spherical titanium powder

• Cleaner feedstocks for implants: Wider adoption of EIGA/PREP and argon recovery systems to cut O/N and CO2e per kg powder.
• Cost optimization: Regional atomization capacity increases reduce Ti‑6Al‑4V premiums; more vendors offer recycle/repowder services with analytical verification.
• Process windows narrowing: LPBF parameter sets tuned for lower porosity at 30–60 μm layer thickness using contour + core strategies; in‑situ monitoring correlates spatter/optic signals to density.
• Copper‑alloyed Ti and beta‑Ti R&D: Interest grows for antimicrobial surfaces (Ti‑Cu) and high‑toughness beta grades in lattice energy absorbers.
• Regulatory alignment: Greater use of ISO/ASTM 52907 feedstock requirements on purchase orders, and tighter traceability of powder reuse for medical/aerospace parts.

2025 snapshot: spherical titanium powder metrics

Metrik	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical O in Ti‑6Al‑4V (wt%) AM grade	0.12–0.18	0.11–0.16	0.10–0.15	LECO trends from suppliers
LPBF relative density (Ti‑6Al‑4V, tuned)	99.5–99.8%	99.6–99.9%	99.7–99.95%	CT/metallography
As‑built Ra, vertical walls (μm)	12–18	10–16	9–14	Skin scan + powder shape
Powder price Ti‑6Al‑4V AM (USD/kg)	180–300	160–280	140–260	Regional capacity up
Sites using argon recovery (%)	25–35	35–45	45–55	ESG/EPD reports
Typical refresh rate per build (%)	15-30	12–25	10–22	Better sieving/analytics

References:

• ISO/ASTM 52907 (feedstock quality), ASTM F2924/F3001 (Ti‑6Al‑4V AM), ASTM E1409/E1019 (O/N/H), ASM Handbook; supplier technical datasheets and peer‑reviewed AM studies

Latest Research Cases

Case Study 1: PREP Ti‑6Al‑4V ELI for LPBF Spinal Cages (2025)
Background: A medical OEM needed higher fatigue life and tighter pore geometry in ELI cages.
Solution: Switched to PREP powder (O = 0.11 wt%, D10/50/90 = 18/32/46 μm), implemented contour‑skin strategy and 200–350°C build plate preheat; post‑processed with HIP + stress relief per ASTM F3001.
Results: Relative density 99.92%; HCF life +24% vs baseline; pore size CV −18%; first‑pass yield 98.4%; CoA compliance improved audit time by 30%.

Case Study 2: EIGA CP‑Ti for Binder Jetting Heat Exchanger Cores (2024)
Background: An energy startup targeted lightweight CP‑Ti BJ cores with leak‑tight channels.
Solution: Used EIGA CP‑Ti (Dv50 ≈ 22 μm), solvent‑free binder, debind under N2 and sinter in high‑purity H2 (dew point < −60°C); applied voxel shrink‑compensation map.
Results: Sintered density 98.3% without HIP; helium leak rate <1×10⁻⁹ mbar·L/s; thermal effectiveness +11% vs Al baseline at equal mass.

Uzman Görüşleri

• Prof. Peter B. Fox, Materials Science, University of Manchester
  Key viewpoint: “Powder cleanliness and true sphericity govern LPBF stability as much as laser settings—tight O/N/H control pays back in fatigue.”
• Dr. Laura Predina, Orthopedic Surgeon and AM Advisor
  Key viewpoint: “For implants, ELI certification and validated cleaning of lattice structures are non‑negotiable. Powder reuse logs must be tied to clinical risk.”
• Daniel Günther, Head of Powder Technology, Fraunhofer IAPT
  Key viewpoint: “Real‑time analytics plus disciplined refresh rates cut porosity scatter. Many ‘parameter’ issues are actually powder issues.”

Citations: ISO/ASTM standards, ASM Handbook, supplier white papers, and peer‑reviewed AM journals: https://www.astm.org, https://www.iso.org

Practical Tools and Resources

• Standards and QA:
• ISO/ASTM 52907 (metal feedstock), ASTM F2924/F3001 (Ti‑6Al‑4V and ELI), ASTM E1409/E1019 (O/N/H), ASTM B212/B527 (apparent/tap density)
• Metrology and monitoring:
• CT per ASTM E1441, dynamic image analysis for sphericity/aspect ratio, laser diffraction (ISO 13320), surface metrology (ISO 4287)
• Process playbooks:
• LPBF parameter guides for Ti alloys, HIP cycles for Ti‑6Al‑4V, powder reuse/sieving SOPs, desiccated/inert storage checklists
• Design and simulation:
• Lattice/topology tools (nTopology, 3‑matic), LPBF build simulation for distortion and support optimization
• Sürdürülebilirlik:
• Environmental Product Declaration (EPD) templates; argon recovery best practices and powder reclamation guidelines

Notes on reliability and sourcing: Specify grade (CP1/2/4, Ti‑6Al‑4V vs ELI), PSD (D10/D50/D90), sphericity metrics, satellites, O/N/H limits, and flow/tap density on POs. Require CoA with lot genealogy. Validate each lot with density coupons and CT. Maintain inert, low‑humidity storage and track reuse cycles to keep interstitials and fines within control.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 targeted FAQs, a 2025 trend table with key metrics, two concise case studies, expert viewpoints, and practical standards/resources focused on spherical titanium powder for AM and PM
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ISO/ASTM feedstock standards change, major suppliers release new low‑interstitial Ti powders, or studies revise LPBF/HIP property benchmarks for Ti‑6Al‑4V/ELI