Co to jest proszek tytanowy?
Srebrzysty metal, tytan jest wysoko ceniony ze względu na jego wielką wytrzymałość i niezrównaną odporność na korozję. Proszek tytanu jest wynikiem przetwarzania tego metalu na różne sposoby w celu uzyskania drobnego proszku metalu. Jego kolor zmienia się od szarego do czarnego i ma takie same właściwości jak materiał w postaci stałej. Proszek jest szeroko stosowany w branżach takich jak kosmos i pociski, transport i przetwórstwo chemiczne w celu tworzenia wysokowydajnych, lekkich części. Niektóre procesy stosowane do przekształcania proszku w części użytkowe obejmują formowanie wtryskowe proszku i laserowe kształtowanie siatki.
Metal jest wydobywany głównie w postaci dwutlenku tytanu, a tytan jest uzyskiwany z niego w procesie Kroll. Jest to skomplikowana i droga metoda, która podnosi cenę metalu. Proces FFC Cambridge to nowsza metoda przetwarzania, która jest prostsza i mniej energochłonna. Wykorzystuje sproszkowaną postać dwutlenku tytanu, aby stworzyć czystszą wersję tytanu w postaci gąbki lub proszku. Tańsze wytwarzanie tego metalu otwiera zupełnie nowe możliwości w produkcji części i konstrukcji budowlanych.
Na przykład, gdyby możliwe było budowanie mostów z tytanu, nie tylko byłyby one prawie niezniszczalne, ale także ważyłyby mniej. Oprócz wsparcia strukturalnego, zalety tytanu jako odpornego na rdzę obejmują niższe koszty konserwacji. Części wytwarzane za pomocą proszku tytanu mają wiele zalet w stosunku do tych wytwarzanych tradycyjnymi procesami. Łatwo jest tworzyć złożone części, które mają jednolite struktury wewnętrzne bez żadnych wad wewnętrznych. Części mają również kształt zbliżony do siatki, co oznacza, że końcowy kształt części jest bardzo zbliżony do pierwotnego projektu; zmniejsza to potrzebę wykończenia powierzchni.
Istnieje wiele technik wytwarzania proszku tytanowego, takich jak atomizacja gazu, proces z elektrodą z rotacją plazmy i proces z wodorkami i bezwodnikami. Jakość proszków różni się w zależności od zastosowanego procesu. Na przykład proszek tytanu otrzymany przez atomizację jest sferyczny, zaś proszki wodorowodorowodorowe są kanciaste. Proszki te są następnie dzielone na części za pomocą technik takich jak formowanie wtryskowe metalu lub proszku, spiekanie laserowe i bezpośrednie walcowanie proszku. Laserowe kształtowanie siatki, prasowanie izostatyczne na gorąco i spiekanie plazmą iskrową to tylko niektóre z innych procesów stosowanych do konsolidacji proszku.
Metalowe formowanie wtryskowe służy do tworzenia wielu małych i średnich części w dużych ilościach. Proces polega na zmieszaniu proszku tytanu ze spoiwem polimerowym. Wprowadza się to do formy, a spoiwo usuwa się za pomocą obróbki cieplnej. Wadą jest to, że spoiwo może reagować lub może być nieprawidłowo usuwane, w wyniku czego powstają części o mniej niż idealnych właściwościach mechanicznych. Produkowane w ten sposób części tytanowe nie nadają się do zastosowania w przemyśle lotniczym, ale mogą być stosowane w mniej krytycznych obszarach.
Najbardziej futurystyczny sposób tworzenia części tytanowych obejmuje proces spiekania laserowego. Proszek tytanu jest topiony warstwa po warstwie na wierzchu złoża proszku za pomocą lasera dużej mocy. Nowa warstwa jest nakładana na wierzch, a proces jest kontynuowany aż do zakończenia części. Wiele zalet tej metody obejmuje brak odpadów, brak narzędzi i mniejsze zapotrzebowanie na tradycyjne wykończenie. Ponadto proces ten jest prawie w 100% wydajny i pozwala na łatwe wykonanie skomplikowanych części.