チタンパウダーとは？

銀色の金属であるチタンは、その優れた強度と比類のない耐食性で高く評価されています。 チタン粉末は、この金属をさまざまな方法で処理して微細な金属粉末を製造した結果です。 その色は灰色から黒までさまざまで、固体の素材と同じ特性を持っています。 この粉末は、宇宙やミサイル、輸送、化学処理などの産業で広く使用され、高性能で軽量な部品を作成します。 粉末を使用可能な部品に変換するために使用されるプロセスには、粉末射出成形やレーザー加工されたネットシェーピングが含まれます。

金属の大部分は二酸化チタンの形で採掘され、チタンはクロールプロセスによって得られます。 これは、金属の価格を引き上げる精巧で高価な方法です。 FFCケンブリッジプロセスは、よりシンプルでエネルギー集約度の低い新しい処理方法です。 粉末状の二酸化チタンを使用して、スポンジまたは粉末状のより純粋なチタンを作成します。 この金属をより安価な方法で生産することで、部品や建築構造の製造においてまったく新しい可能性が広がります。

たとえば、チタンでブリッジを構築することが可能であった場合、それらはほとんど破壊されないだけでなく、軽量化されます。 構造サポートに加えて、防錆性のチタン粉末の利点には、メンテナンスコストの削減が含まれます。 チタン粉末を使用して製造された部品には、従来のプロセスで製造された部品よりも多くの利点があります。 内部欠陥のない均一な内部構造を持つ複雑な部品を簡単に作成できます。 パーツはニアネットシェイプも持っています。これは、パーツの最終形状が初期設計に非常に近いことを意味します。 これにより、表面仕上げの必要性が減少します。

ガスアトマイゼーション、プラズマ回転電極プロセス、水素化物-脱水素化物プロセスなど、チタン粉末を製造する多くの技術があります。 粉末の品質は、使用するプロセスによって異なります。 たとえば、アトマイゼーションによって得られたチタン粉末は球状ですが、水素化物-脱水素化物粉末は角張っています。 これらの粉末は、金属または粉末射出成形、レーザー焼結、直接粉末圧延などの技術を使用して部品に構造化されます。 レーザー加工されたネットシェーピング、熱間静水圧プレス、および放電プラズマ焼結は、粉末を固めるために使用される他のプロセスの一部です。

金属射出成形は、多数の中小サイズの部品を複数作成するために使用されます。 このプロセスでは、チタン粉末とポリマーバインダーを混合します。 これは金型に導入され、バインダーは熱処理により除去されます。 ここでの欠点は、バインダーが反応したり、不適切に除去されたりする可能性があり、その結果、理想的な機械的特性に満たない部品が生じることです。 この方法で製造されたチタン部品は、航空宇宙産業での使用には適していませんが、重要度の低い分野で使用できます。

チタン部品を作成する最も未来的な方法には、レーザー焼結プロセスが含まれます。 チタン粉末は、高出力レーザーの助けを借りて、粉末床の上の層ごとに融合されます。 新しいレイヤーが最上部に適用され、プロセスはパーツが完成するまで続きます。 この方法の多くの利点には、廃棄物がなく、工具が不要で、従来の仕上げの必要性が少ないことが含まれます。 さらに、このプロセスはほぼ100％効率的であり、複雑な部品を非常に簡単に製造できます。