Titaaniseoksen laaja käyttö ja tulevaisuuden suuntaus lisäainevalmistuksessa

01 Titaaniseosten paremmuus ja haasteet

Tämä metallimateriaali on titaaniseos, sillä on korkeat ominaislujuusominaisuudet ja erinomainen korroosionkestävyys, ja sillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa, sillä on erittäin keskeinen rooli ilmailu- ja avaruusalalla, se täyttää korkean liikkuvuuden, korkean luotettavuuden ja pitkän käyttöiän komponenttien suunnittelussa keskeisten indikaattoreiden tiukat vaatimukset, joilla mitataan ilmailu- ja avaruusalusten materiaalien kehittyneen valinnan astetta.

Samalla titaaniseokset ovat bioyhteensopivia, ja niiden kimmomoduuli vastaa ihmisen luun kimmomoduulia, mikä tekee niistä välttämättömiä lääketieteen alalla.

Vaikka titaaniseoksella on paljon erinomaisia ominaisuuksia, mutta sen käsittely on aina ollut vaikea ongelma, perinteiset työstövälineet kohtasivat paljon haasteita, kuten titaanin alhainen lämmönjohtavuus, työstökovettumisen taipumus ja alhainen kimmokerroin jne., Mikä johtaa titaaniseoskomponenttien valmistukseen on vaikeaa, alhainen materiaalin käyttöaste, valmistussyklin aika on pitkä ja korkea, korkeat kustannukset, isostaattisen puristamisen, ruiskupuristamisen ja purkautumisplasman sintrausmenetelmien lisäksi on myös hyvin vaikeaa voittaa titaanin luontaiset vaikeudet happipitoisuudessa ja suuressa huokoisuudessa. Lisäksi isostaattinen puristus, ruiskupuristus ja purkausplasmasintraus ovat myös vaikeita voittaa titaanin happipitoisuus ja huokoisuus ja muut luontaiset ongelmat.

Additiivisen valmistustekniikan syntyminen, joka tuo vallankumouksellisia muutoksia titaaniseoksen valmistukseen, se on lähes verkon muodostustekniikka, joten valmistusprosessi yksinkertaistuu huomattavasti, valmistussykliä voidaan lyhentää, se soveltuu hyvin monimutkaisten rakenteiden ja räätälöityjen osien valmistukseen, sen korkeat materiaalin käyttöominaisuudet ja titaanisovellukset ovat erittäin yhteensopivia alan tarpeiden kanssa, ja kriittisemmin, se voi tehokkaasti ohittaa titaaniongelmien perinteisen prosessoinnin, koska metallin additiivisen valmistustekniikan nousun jälkeen titaaniseokset ovat nopeasti tulleet yhdeksi ensimmäisistä... Metallien additiivisen valmistustekniikan nousun jälkeen titaaniseoksesta on nopeasti tullut yksi ensimmäisistä käyttöön otettavista materiaaleista, ja se on myös johtanut jauhemateriaalimarkkinoiden vaurauteen. Tällä hetkellä titaanijauheen maailmanlaajuinen käyttö lisäainevalmistukseen, yli 1000 tonnin vuotuinen käyttö, metallimateriaalien lisäainevalmistuksessa näillä markkinoilla, on johtavassa asemassa.

Titaaniseoksen jauheen valmistelu ja markkinat

Metallin lisäainevalmistuksen luokassa jauhemateriaaleilla on erittäin kriittinen rooli, titaaniseos, joka on korkean suorituskyvyn omaava metalli, sen lisäainevalmistusprosessi jauhemateriaalille on tiukat vaatimukset, jauheen hiukkaskokojakauma, puhtaus, ontto jauheen osuus, virtaustehokkuus ja irtotiheys ja muut ominaisuudet vaikuttavat intuitiivisesti muodostettujen osien suorituskykyyn.

Vaikka eri lisäainevalmistusprosesseilla on erilaisia vaatimuksia jauheen ominaisuuksille, puhdas koostumus, kapea hiukkaskokojakauma ja hyvä juoksevuus ovat aina olleet yhteisiä perusvaatimuksia. Pallomaisia jauheita käytetään laajalti additiivisessa valmistuksessa niiden hyvän juoksevuuden ja vakauden vuoksi. Titaaniseosten korkea kemiallinen aktiivisuus asettaa kuitenkin ainutlaatuisia haasteita, minkä vuoksi perinteiset upokas sulatusmenetelmät eivät pysty täyttämään puhtausvaatimuksia ja alhaisen happipitoisuuden vaatimuksia.

Tämän vuoksi sulattimeton sulatustekniikka, kuten elektrodi-induktiokaasun atomisointi (EIGA) ja plasma-rotaatioelektrodi (PREP), on tullut tärkeimmiksi menetelmiksi pallomaisten titaanijauheiden valmistuksessa. Nykyään tärkeimmät additiivisen valmistuksen titaanijauheen toimittajat kotimaassa ja ulkomailla käyttävät näitä kehittyneitä valmistustekniikoita. Esimerkiksi Saksan ALD-yritys on EIGA-laitteillaan maailman johtavassa asemassa, kun taas AP&C-yritys PA-teknologialla korkealaatuisen pallomaisen titaanijauheen edustajien perustana.

Eri valmistusmenetelmillä on omat etunsa jauheen ominaisuuksien, laitekustannusten ja tuotannon tehokkuuden suhteen, mutta hienojakoisten jauheiden korkeat valmistuskustannukset ovat kuitenkin olleet väistämätön ongelma. Viime vuosina titaaniseosjauheen markkinahinta on laskenut merkittävästi, mutta verrattuna muihin lisäainevalmistusjauheisiin sen yksikköhinta on edelleen suhteellisen korkea. Tämä johtuu pääasiassa itse titaanimateriaalin korkeista kustannuksista sekä sen korkeasta aktiivisuudesta, joka johtuu käsittelyongelmista. Lisäksi nykyistä titaanijauheen valmistustekniikkaa on vielä parannettava hienojakoisen jauheen saannon ja tuotannon tehokkuuden osalta.

Ltd., joka kuuluu Array Research Technology Group -ryhmään, titaani- ja titaaniseosjauheen valmistukseen sulatus- ja sumutusongelmissa, innovatiivisessa korkean taajuuden induktiosulatustekniikassa ja aerosolitekniikan integroinnissa, on sumuttimen suunnittelun tiiviisti kytketyn rakenteen kautta, mikrohienon pallomaisen titaanin ja titaaniseosjauheen onnistunut valmistelu, ei ainoastaan hienon jauheen tuoton parantaminen, vaan myös jatkuvan tuotannon suljettuun olosuhteeseen ja siten tuotantokustannusten tehokkaaseen alentamiseen, tämä innovatiivinen saavutus palkittiin Kiinan värimetallien teollisuuden tiede- ja teknologiapalkinnolla. Tämä innovatiivinen saavutus palkittiin Kiinan värimetallien teollisuuden tiede- ja teknologiapalkinnolla.

Lisäksi titaaniseokset voidaan jakaa α-titaaniseoksiin, β-titaaniseoksiin ja α + β-titaaniseoksiin α-faasin ja β-faasin pitoisuuden mukaan. Niistä α-titaaniseos on erinomaisempi korkean lämpötilan kestävyydellään ja hitsattavuudellaan, mutta sen huoneenlämpötilan lujuus ja plastisuus ovat hieman puutteellisia; β-titaaniseos on erinomainen muodonmuutoskyvyllään ja huoneenlämpötilan lujuudellaan.

Titaaniseosten sovellusesimerkkejä ja tulevaisuudennäkymiä

Lisäainevalmistuksen alalla α + β-titaaniseoksilla on laaja valikoima sovelluksia, joista TC4-seokset ovat merkittävimpiä, ja niistä on tullut suosituin materiaali ilmailu- ja avaruusteollisuudessa ja lääketieteen alalla, koska ne kestävät erinomaisesti korroosiota ja hitsausta, niiden järjestäytyminen ja ominaisuudet voidaan mukauttaa joustavasti lämpökäsittelyn mukaan ja ne voivat toimia vakaasti pitkään jopa 350 °C:n lämpötiloissa. Materiaalia voidaan käyttää jopa 350 °C:n lämpötiloissa pitkään ja vakaasti.

Ilmailu- ja avaruusteollisuuden materiaalien lujuus- ja stabiilisuusvaatimukset korkeissa lämpötiloissa kasvavat jatkuvasti, koska lisävalmistustekniikka kehittyy jatkuvasti ja keventämistarpeet ovat yhä kiireellisempiä. Tätä taustaa vasten α-titaaniseokset ovat vähitellen kasvattaneet suosiotaan, erityisesti TA15-seos, joka pystyy toimimaan 500 °C:n lämpötiloissa pitkään (3 000 tuntia) ja 800 °C:n lämpötiloissa lyhytaikaisesti (enintään 5 minuuttia) ja jonka käyttöikä 450 °C:n lämpötiloissa on jopa 6 000 tuntia säilyttäen samalla hyvän hitsattavuuden, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan korvaamaan osittain korkean lämpötilan seoksia ja ruostumattomia teräksiä. Valinta.

TA15-seos, on eräänlainen lähes α-tyyppinen titaaniseos, jolla on korkean Al-ekvivalentin ominaisuudet, koska sillä on erinomainen korkean lämpötilan lujuus, hyvä vakaus, erinomainen lämmönkestävyys, hyvä korroosionkestävyys ja myös hyvä hitsauskyky, joten lentokoneiden valmistuksen alalla käytetään laajalti, sitä käytetään usein tuulettimien valmistuksessa, mutta sitä käytetään myös paineistettujen kaasukiekkojen valmistuksessa, jota käytetään myös keskeisten terien ja muiden rakenteellisten komponenttien valmistuksessa. Rakenneosat.

Viime vuosina sovellusmarkkinoiden laajentuessa titaaniseosjauheen hinnat ovat laskeneet nopeasti. Tällä hetkellä, olipa kyseessä kotimainen tai tuotu titaaniseosjauhe, hinta pysyy 1300-1800 juanissa kilogrammaa kohti, ja edelleen on tilaa edelleen laskea. Tämä muutos kehotti titaaniseos 3D-tulostuksen soveltamisalaa vähitellen ylittämään ilmailu- ja avaruusalan, kohti autoteollisuuden ja suurten teollisuusalojen laajentamista edelleen, kotimaiset titaaniseos 3D-tulostusjauheen markkinat ovat myös osoittaneet voimakasta kehityssuuntausta.