Vad är titanpulver?

Titan i silvrig metall är mycket uppskattad för sin stora styrka och oöverträffade korrosionsbeständighet. Titanpulver är resultatet av bearbetningen av denna metall på olika sätt för att producera ett fint metallpulver. Färgen varierar från grå till svart och har samma egenskaper som materialet i sin fasta form. Pulvret används allmänt inom industrier som rymd och missil, transport och kemisk bearbetning för att skapa högpresterande, lätta delar. Några av de processer som används för att omvandla pulvret till användbara delar inkluderar formsprutning av pulver och laser-konstruerad nätformning.

Metallen bryts mestadels i form av titandioxid, och titan erhålls från den genom Kroll-processen. Detta är en genomarbetad och dyr metod som driver upp priset på metallen. FFC Cambridge-processen är en nyare behandlingsmetod som är enklare och mindre energikrävande. Den använder pulverformen av titandioxid för att skapa en renare version av titan i form av en svamp eller pulver. Att producera denna metall på ett billigare sätt öppnar upp en helt ny rad möjligheter inom tillverkning av delar och byggnadskonstruktioner.

Till exempel, om det var möjligt att bygga broar av titan, skulle de inte bara vara nästan oförstörbara, utan de skulle också väga mindre. Förutom strukturellt stöd inkluderar fördelarna med att titanpulver är rostfria lägre underhållskostnader. Delar som produceras med hjälp av titanpulver har många fördelar jämfört med de som tillverkas genom traditionella processer. Det är lätt att tillverka komplexa delar som har enhetliga inre strukturer utan inre defekter. Delarna har också en nästan netform, vilket innebär att den slutliga formen på delen är mycket nära den ursprungliga designen; detta minskar behovet av ytbehandling.

Det finns många tekniker för att producera titanpulver, såsom gasförstoftning, plasma-roterande elektrodprocess och hydrid-dehydridprocess. Pulvernas kvalitet varierar beroende på vilken process som används. Exempelvis är titanpulvret erhållet genom finfördelning sfäriskt medan hydrid-dehydridpulverna är vinklade. Dessa pulver struktureras sedan i delar med hjälp av tekniker som formsprutning av metall eller pulver, lasersintring och direkt pulvervalsning. Lasermodulerad nätformning, varm isostatisk pressning och gnistplasmasintring är några av de andra processerna som används för att befästa pulvret.

Formsprutning av metall används för att skapa flera små till måttliga storlekar i stort antal. Processen består av att blanda titanpulvret med ett polymerbindemedel. Detta införs i en form, och bindemedlet avlägsnas med hjälp av värmebehandling. Nackdelen här är att bindemedlet kan reagera eller kan tas bort felaktigt, vilket resulterar i delar med mindre än idealiska mekaniska egenskaper. Titandelar som produceras på detta sätt är inte lämpliga för användning inom flygindustrin men kan användas i mindre kritiska områden.

Det mest futuristiska sättet att skapa titandelar involverar lasersintringsprocessen. Titanpulvret smälts lag för lager ovanpå en pulverbädd med hjälp av en högeffektiv laser. Det nya lagret appliceras ovanpå och processen fortsätter tills delen är klar. De många fördelarna med denna metod inkluderar inga avfallsprodukter, inga verktyg och ett minskat behov av traditionell efterbehandling. Dessutom är processen nästan 100% effektiv och gör att komplexa delar kan tillverkas med stor enkelhet.