Mikä on titaanijauhe?

Hopeinen metalli, titaani, on arvostettu suuresta lujuudestaan ​​ja vertaansa vailla olevasta korroosionkestävyydestään. Titaanijauhe on seurausta tämän metallin käsittelystä monin eri tavoin hienon metallijauheen tuottamiseksi. Sen väri vaihtelee harmaasta mustaan, ja sillä on samat ominaisuudet kuin kiinteällä materiaalilla. Jauhetta käytetään laajalti teollisuudessa, kuten avaruudessa ja ohjuksissa, kuljetuksessa ja kemiallisessa käsittelyssä korkean suorituskyvyn ja kevyiden osien luomiseksi. Jotkut prosessit, joita käytetään jauheen muuntamiseen käyttökelpoisiksi osiksi, sisältävät jauheruiskupuristuksen ja laser-muotoillun verkon muotoilun.

Metallia louhitaan enimmäkseen titaanidioksidin muodossa, ja titaania saadaan siitä Kroll -prosessin avulla. Tämä on monimutkainen ja kallis menetelmä, joka nostaa metallin hintaa. FFC Cambridge -prosessi on uudempi prosessimenetelmä, joka on yksinkertaisempi ja vähemmän energiaintensiivinen. Se käyttää titaanidioksidin jauhemuotoa luodakseen puhtaamman version titaanista sienen tai jauheen muodossa. Tämän metallin tuottaminen halvemmalla tavalla avaa aivan uusia mahdollisuuksia osien ja rakennusrakenteiden valmistuksessa.

Jos esimerkiksi titaanista voitaisiin rakentaa siltoja, ne eivät ainoastaan ​​olisi lähes tuhoutumattomia, vaan myös painaisivat vähemmän. Titaanijauheen ruosteenkestävyyden etuja ovat rakenteellisen tuen lisäksi alhaiset ylläpitokustannukset. Titaanijauheen avulla valmistetuilla osilla on monia etuja perinteisiin menetelmiin verrattuna. On helppo valmistaa monimutkaisia ​​osia, joilla on yhtenäiset sisärakenteet ilman sisäisiä vikoja. Osilla on myös lähes verkkomuoto, mikä tarkoittaa, että osan lopullinen muoto on hyvin lähellä alkuperäistä suunnittelua; tämä vähentää pinnan viimeistelyn tarvetta.

Titaanijauheen valmistamiseen on monia tekniikoita, kuten kaasun sumutus, plasman pyörivä elektrodiprosessi ja hydridi-dehydridiprosessi. Jauheiden laatu vaihtelee käytetyn prosessin mukaan. Esimerkiksi sumutuksella saatu titaanijauhe on pallomainen, kun taas hydridi-dehydridijauheet ovat kulmikkaita. Nämä jauheet rakennetaan sitten osiin käyttämällä tekniikoita, kuten metallin tai jauheen ruiskupuristus, lasersintraus ja suora jauhevalssaus. Laser-suunniteltu verkkomuotoilu, kuuma isostaattinen puristus ja kipinäplasmasintraus ovat joitain muita menetelmiä, joita käytetään jauheen lujittamiseen.

Metalliruiskupuristuksella luodaan useita pieniä tai keskikokoisia osia suuria määriä. Prosessi koostuu titaanijauheen sekoittamisesta polymeerisideaineen kanssa. Tämä lisätään muottiin ja sideaine poistetaan lämpökäsittelyn avulla. Haittapuolena tässä on se, että sideaine voi reagoida tai se voidaan poistaa väärin, mikä johtaa osiin, joiden mekaaniset ominaisuudet ovat huonommat. Tällä tavalla valmistetut titaaniosat eivät sovellu käytettäväksi ilmailu- ja avaruusalalla, mutta niitä voidaan käyttää vähemmän kriittisillä alueilla.

Futuristisin tapa luoda titaaniosia on lasersintrausprosessi. Titaanijauhe sulatetaan kerros kerrokselta jauhekerroksen päälle suuritehoisen laserin avulla. Uusi kerros levitetään päälle ja prosessi jatkuu, kunnes osa on valmis. Tämän menetelmän monia etuja ovat jätteet, työkalut ja perinteisen viimeistelyn tarve. Lisäksi prosessi on lähes 100% tehokas ja mahdollistaa monimutkaisten osien valmistamisen helposti.