Che cos'è la polvere di titanio?
Un metallo argenteo, il titanio è molto apprezzato per la sua grande resistenza e resistenza alla corrosione senza pari. La polvere di titanio è il risultato della lavorazione di questo metallo in vari modi per produrre una polvere di metallo fine. Il suo colore varia dal grigio al nero e ha le stesse proprietà del materiale nella sua forma solida. La polvere è ampiamente utilizzata in settori come lo spazio e i missili, i trasporti e la lavorazione chimica per creare componenti leggeri e ad alte prestazioni. Alcuni dei processi utilizzati per trasformare la polvere in parti utilizzabili comprendono lo stampaggio a iniezione di polvere e la sagomatura a rete laser.
Il metallo viene estratto principalmente sotto forma di biossido di titanio e il titanio viene ottenuto da esso attraverso il processo di Kroll. Questo è un metodo elaborato e costoso che aumenta il prezzo del metallo. Il processo FFC Cambridge è un metodo di elaborazione più recente che è più semplice e richiede meno energia. Utilizza la forma in polvere di biossido di titanio per creare una versione più pura di titanio sotto forma di spugna o polvere. La produzione di questo metallo in un modo più economico apre una gamma completamente nuova di possibilità nella produzione di parti e strutture edili.
Ad esempio, se fosse possibile costruire ponti in titanio, non solo sarebbero quasi indistruttibili, ma peserebbero anche meno. Oltre al supporto strutturale, i vantaggi della polvere di titanio resistente alla ruggine includono minori costi di manutenzione. Le parti prodotte con l'aiuto della polvere di titanio presentano molti vantaggi rispetto a quelle realizzate con processi tradizionali. È facile realizzare parti complesse che hanno strutture interne uniformi senza difetti interni. Le parti hanno anche una forma quasi netta, il che significa che la forma finale della parte è molto vicina al progetto iniziale; questo riduce la necessità di finitura superficiale.
Esistono molte tecniche per produrre polvere di titanio, come l'atomizzazione del gas, il processo di elettrodo rotante al plasma e il processo idruro-disidruro. La qualità delle polveri varia in base al processo utilizzato. Ad esempio, la polvere di titanio ottenuta mediante atomizzazione è sferica, mentre le polveri di idruro-disidruro sono angolari. Queste polveri vengono quindi strutturate in parti con l'ausilio di tecniche come lo stampaggio a iniezione di metallo o polvere, la sinterizzazione laser e il rotolamento diretto della polvere. La modellatura della rete ingegnerizzata al laser, la pressatura isostatica a caldo e la sinterizzazione al plasma a scintilla sono alcuni degli altri processi utilizzati per consolidare la polvere.
Lo stampaggio a iniezione del metallo viene utilizzato per creare più parti di dimensioni da piccole a moderate in grandi quantità. Il processo consiste nel miscelare la polvere di titanio con un legante polimerico. Questo viene introdotto in uno stampo e il legante viene rimosso con l'aiuto del trattamento termico. Lo svantaggio qui è che il legante può reagire o può essere rimosso in modo improprio, dando luogo a parti con proprietà meccaniche non ideali. Le parti in titanio prodotte in questo modo non sono adatte per l'uso nell'industria aerospaziale ma possono essere utilizzate in aree meno critiche.
Il modo più futuristico di creare parti in titanio prevede il processo di sinterizzazione laser. La polvere di titanio viene fusa strato per strato sopra un letto di polvere con l'aiuto di un laser ad alta potenza. Il nuovo livello viene applicato in alto e il processo continua fino al completamento della parte. I numerosi vantaggi di questo metodo comprendono l'assenza di prodotti di scarto, nessuna attrezzatura e una ridotta necessità di finiture tradizionali. Inoltre, il processo è quasi al 100% efficiente e consente di fabbricare parti complesse con grande facilità.