Küresel Titanyum Tozu

Genel Bakış

Küresel titanyum tozu küresel bir morfolojiye sahip olacak şekilde işlenmiş bir titanyum metal tozu formudur. Yüksek küreselliği, pürüzsüz yüzeyi, kontrollü partikül boyutu dağılımı ve iyi akışkanlığı ile karakterize edilir.

Küresel titanyum tozunun bazı temel özellikleri ve ayrıntıları şunlardır:

Türleri

• Saf titanyum tozu
• Titanyum alaşım tozları (Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, vb.)

Üretim Yöntemleri

• Gaz atomizasyonu
• Plazma döner elektrot işlemi (PREP)
• Elektrot indüksiyonlu eritme gazı atomizasyonu (EIGA)

Partikül Boyut Aralığı

• 15-45 mikron
• 45-100 mikron
• 106-250 mikron

Tipik Kullanımlar

• 3D baskı tozu
• Metal enjeksiyon kalıplama
• Termal püskürtme
• Titanyum parça üretimi

Temel Özellikler

• Yüksek küresellik (>90%)
• Kontrollü partikül boyutu dağılımı
• İyi akışkanlık
• Yüksek saflık
• Düzensiz tozlara kıyasla daha düşük yüzey alanı

Türleri Küresel Titanyum Tozu

Bileşime bağlı olarak iki ana küresel titanyum tozu kategorisi vardır:

Tablo 1: Küresel titanyum tozu türleri

Saf Titanyum Tozu

Saf küresel titanyum tozu, oksijen ve demir seviyelerinde maksimum sınırlarla en az 99.5% titanyum içerir. Titanyum alaşımlarına kıyasla en yüksek titanyum içeriğine sahiptir.

Tipik bileşim:

• Titanyum: 99,5% minimum
• Oksijen: Maksimum 2000 ppm
• Demir: Maksimum 3000 ppm

Saf titanyum metaline yakın özellikler sunar - yüksek mukavemet, düşük yoğunluk, korozyon direnci. Yüksek kimyasal saflığa ihtiyaç duyulduğunda kullanılır.

Titanyum Alaşımlı Tozlar

En yaygın titanyum alaşım tozları, alüminyum ve vanadyum veya niyobyum ilaveleri içeren Ti-6Al-4V ve Ti-6Al-7Nb'dir. Diğer alaşımlar da molibden, zirkonyum ve kalay gibi elementlerle üretilir.

Alaşımların faydaları:

• Artan güç
• Daha yüksek sıcaklık kapasitesi
• Geliştirilmiş korozyon direnci

Alaşım tozları, uygulama aralığını saf titanyum tozlarının ötesine genişletir.

Küresel Toz Üretim Yöntemleri

Kontrollü parçacık boyutlarına sahip küresel titanyum tozu yapmak için ticari olarak çeşitli gaz atomizasyon teknikleri kullanılmaktadır:

Tablo 2: Küresel titanyum tozu için üretim süreçleri

Üretilen tipik boyut aralıkları

Gaz atomizasyonu, erimiş bir titanyum metal akışını toz halinde katılaşan ince damlacıklara ayırmak için argon veya nitrojen gibi yüksek hızlı inert gaz jetleri kullanır. Bu, yüzey gerilimi etkilerinin bir sonucu olarak pürüzsüz yüzeylere sahip küresel parçacıklar üretir.

PREP ve EIGA, daha fazla kontrol, daha dar boyut dağılımları ve şekil optimizasyonu sunan varyantlardır.

Teknik Özellikler

Küresel titanyum tozu partikül çapına göre sınıflandırılmış çeşitli boyut kesimlerinde mevcuttur. Yaygın ağ tabanlı boyut aralıkları şunları içerir:

Tablo 3: Partikül boyutu özellikleri

Tozları belirtmek için kullanılan diğer parametreler:

• Küresellik: >90% parçacıkların ne kadar küresel olduğunu gösterir
• Musluk yoğunluğu: 2,2-3,5 g/cm3 paketleme yoğunluğunu gösterir
• Hausner oranı: <1,25 akışkanlığı gösterir
• Görünür yoğunluk: bileşime dayalı aralık
• Akış hızı: bir huniden geçen kütle akışının ölçümü

Tozları belirtmek için kullanılan standartlar arasında ASTM B819, ASTM F3049, EN 10204/3.1 bulunmaktadır.

Uygulamaları Küresel Titanyum Tozu

Kontrollü partikül boyutu dağılımı ve küresel morfoloji, titanyum tozunun kullanım alanlarını genişleten bazı avantajlar sağlar:

Tablo 4: Küresel titanyum tozunun tipik uygulamaları

Küresel tozun ana avantajı, otomatik malzeme işlemeyi düzensiz tozdan daha iyi kolaylaştırmasıdır. Bu, titanyum bileşenlerin net şekle yakın üretilmesine olanak tanır.

Tedarikçiler ve Fiyatlandırma

Küresel titanyum metal tozu çeşitli önde gelen üreticiler tarafından satılmaktadır:

Tablo 5: Başlıca küresel titanyum tozu tedarikçileri

Fiyat tahmini:

• Saf titanyum: kg başına $50-100
• Titanyum alaşımları: $70-150 kg başına

Fiyatlandırma, sipariş edilen miktara, toz sınıfına, partikül boyutu aralığına ve ayrıca piyasa talebi ve arz ekonomisine göre değişir.

Küresel Titanyum Tozunun Artıları ve Eksileri

Tablo 6: Avantaj ve dezavantajların karşılaştırılması

Bir yandan küresel titanyum tozu daha fazla proses esnekliği sağlar, aynı zamanda tutuşma veya patlamaya karşı taşıma önlemleri gerektirir. Maliyet, sünger ince taneleri gibi diğer formlardan daha yüksektir.

SSS

Küresel titanyum tozunun tipik saflık seviyesi nedir?

Saf titanyum tozları için saflık seviyesi ASTM standartlarına göre 99.5% minimum titanyum içeriğidir. Ti-6Al-4V gibi alaşımlar için titanyum seviyesi, diğer elementler için belirli aralıklarla 90%'nin üzerindedir.

Katmanlı üretim için en uygun boyut aralığı hangisidir?

Çoğu titanyum toz yatağı füzyon prosesi için ideal partikül boyutu aralığı 45-100 mikrondur. Daha küçük boyutlar zayıf akışa sahipken, daha büyük boyutlar çözünürlüğü etkiler. ASTM F3049 gibi standartlar spesifikasyonlar sağlar.

Küresel şekil basılı parçaların özelliklerini etkiler mi?

Evet, küresel partiküller daha iyi mekanik özelliklere yol açan daha iyi partiküller arası bağlanma ile daha yüksek yoğunluklu baskılara neden olur. Parçalar yığın titanyuma daha yakın özellikler elde edebilir.

Küresel titanyum tozu için tipik üretim kapasitesi nedir?

Önde gelen küresel titanyum tozu üreticileri şu anda yılda birkaç yüz ton ile 2000 ton arasında değişen kapasitelere sahiptir. Metal AM'deki büyümeyi karşılamak için kapasitelerin önemli ölçüde artması bekleniyor.

Küresel titanyum tozunun fiyatı nasıl belirlenir?

Fiyatlandırma toz bileşimine, partikül boyutu aralığına, üretim yöntemine, sipariş hacmine ve piyasa koşullarına bağlıdır. Daha küçük boyutlar (<45 μm), daha fazla işleme zorluğu ve talep nedeniyle tipik olarak daha büyük boyutlardan 20-30% daha yüksek fiyatlıdır.

Sonuç

Küresel titanyum tozu, otomatik toz işlemede akışkanlık, paketleme yoğunluğu ve tekrarlanabilirlik açısından diğer titanyum tozu formlarına göre belirgin avantajlara sahiptir. Bu, üstün özelliklere sahip net şekle yakın bileşenlerin üretilmesini sağlar.

Çeşitli gaz atomizasyon teknikleri, toz yatağı füzyon teknolojisine dayanan metal 3D baskı gibi üretim yöntemleri için titanyum alaşımlarının ve parçacık boyutu dağılımlarının özel olarak üretilmesine olanak tanır.

Yüksek fiyatlara rağmen, küresel morfolojinin faydaları, titanyum metalinin uygulamalarını geleneksel işlemenin ötesine genişletmek için endüstriler arasında artan bir şekilde benimsenmesini sağlıyor. Özellikleri daha da geliştirmek için boyut dağılımlarını ve alaşım bileşimlerini iyileştiren gelişmeler devam etmektedir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin