{"id":5402,"date":"2023-10-13T09:15:17","date_gmt":"2023-10-13T01:15:17","guid":{"rendered":"https:\/\/am-material.com\/?p=5402"},"modified":"2023-10-13T09:15:38","modified_gmt":"2023-10-13T01:15:38","slug":"overview-of-titanium-alloy-powders","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/am-material.com\/de\/news\/overview-of-titanium-alloy-powders\/","title":{"rendered":"\u00dcberblick \u00fcber Titanlegierungspulver"},"content":{"rendered":"

Titanlegierungspulver<\/a> beziehen sich auf metallische Werkstoffe auf Titanbasis in Pulverform, die f\u00fcr additive Fertigungsverfahren wie selektives Lasersintern (SLS) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM) verwendet werden. Die Pulvermetallurgie erm\u00f6glicht die Herstellung komplexer Titanbauteile mit \u00fcberlegenen mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu Knetprodukten.<\/p>\n\n\n\n

Titanlegierungen werden wegen ihres guten Verh\u00e4ltnisses von Festigkeit zu Gewicht, ihrer Erm\u00fcdungsfestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit gesch\u00e4tzt. Wenn sie zu feinen Pulvern verarbeitet werden, k\u00f6nnen sie f\u00fcr den 3D-Druck komplizierter und leichter Teile f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt, die Medizin, die Zahnmedizin, die Automobilindustrie und andere Anwendungen verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Leitfaden bietet einen umfassenden \u00dcberblick \u00fcber verschiedene Arten von Titanlegierungspulvern, ihre Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Lieferanten, Kosten, Installation, Betrieb und Wartung von pulverbasierten AM-Anlagen und vieles mehr.<\/p>\n\n\n\n

Arten von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Titanlegierungen werden im Allgemeinen in Alpha-, Alpha-Beta- und Beta-Legierungen eingeteilt. Zu den g\u00e4ngigen Titanpulvern geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

Typ<\/th>Zusammensetzung<\/th>Merkmale<\/th><\/tr><\/thead>
ti-6al-4v<\/td>6% Aluminium, 4% Vanadium<\/td>Alpha-Beta-Legierung, die aufgrund ihrer Festigkeit und Schwei\u00dfbarkeit am h\u00e4ufigsten f\u00fcr Bauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet wird<\/td><\/tr>
Ti-6Al-7Nb<\/td>6% Aluminium, 7% Niob<\/td>Alpha-Beta-Legierung, h\u00f6here Festigkeit als Ti-6Al-4V<\/td><\/tr>
Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr<\/td>je 5 % Aluminium, Molybd\u00e4n, Vanadium und Chrom<\/td>Alpha-nahe Legierung, ausgezeichnete Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Hochtemperaturfestigkeit<\/td><\/tr>
Ti-5553<\/td>5% Aluminium, 5% Molybd\u00e4n, 4% Niob, 3% Vanadium, 1% Zirkonium<\/td>Beinahe-Alpha-Legierung, die aufgrund ihrer Erm\u00fcdungsfestigkeit f\u00fcr Kompressorteile verwendet wird<\/td><\/tr>
Ti-10V-2Fe-3Al<\/td>10% Vanadium, 2% Eisen, 3% Aluminium<\/td>Beta-Legierung, h\u00f6chste Festigkeit aller Titanlegierungen, aber geringere Duktilit\u00e4t<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Merkmale von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Hauptmerkmale von Titanlegierungspulvern:<\/p>\n\n\n\n

Charakteristisch<\/th>Einzelheiten<\/th><\/tr><\/thead>
Partikelform<\/td>Meistens kugelf\u00f6rmig, einige unregelm\u00e4\u00dfige Formen, beeinflusst Flie\u00dff\u00e4higkeit und Packungsdichte<\/td><\/tr>
Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung<\/td>Enge Verteilung zwischen 15-45 Mikron \u00fcblich, beeintr\u00e4chtigt die Dichte und Qualit\u00e4t des Endprodukts<\/td><\/tr>
Flie\u00dff\u00e4higkeit<\/td>Abh\u00e4ngig von Form, Gr\u00f6\u00dfenverteilung, Oberfl\u00e4chenstruktur – Verbesserung durch Sph\u00e4roidisierung und Flie\u00dfmittel<\/td><\/tr>
Scheinbare Dichte<\/td>Etwa 2,5-3,5 g\/cc je nach Zusammensetzung und Verarbeitungsmethode – h\u00f6her ist besser<\/td><\/tr>
Zapfstellendichte<\/td>Etwa 60-80% der theoretischen Dichte basierend auf der Packung – eine h\u00f6here Dichte verbessert die endg\u00fcltige Bauteildichte<\/td><\/tr>
Oxidgehalt<\/td>Liegt als d\u00fcnne Oberfl\u00e4chenschicht vor, h\u00f6here Werte k\u00f6nnen Defekte in den fertigen Teilen verursachen<\/td><\/tr>
Wiederverwertbarkeit<\/td>Abh\u00e4ngig von der Sauerstoff- und Stickstoffaufnahme – oft sind bis zu 20 Wiederverwendungszyklen m\u00f6glich<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Anwendungen von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Pulver aus Titanlegierungen werden zur additiven Fertigung kritischer Komponenten in verschiedenen Branchen verwendet:<\/p>\n\n\n\n

Industrie<\/th>Anwendungen<\/th><\/tr><\/thead>
Luft- und Raumfahrt<\/td>Strukturelle Flugzeugkomponenten, Triebwerksteile, Flugzeugzellen, Turbinen<\/td><\/tr>
Medizinische<\/td>Orthop\u00e4dische und zahnmedizinische Implantate, Prothetik, chirurgische Instrumente<\/td><\/tr>
Automobilindustrie<\/td>Motorteile, Komponenten des Antriebsstrangs, Teile unter der Motorhaube<\/td><\/tr>
Industriell<\/td>Werkzeug- und Formenbau, Robotik, Fertigungsausr\u00fcstung<\/td><\/tr>
\u00d6l und Gas<\/td>Ventile, Pumpen, Brunnenkopfkomponenten, Rohre<\/td><\/tr>
Chemisch<\/td>Prozessausr\u00fcstung, Reaktoren, W\u00e4rmetauscher<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Zu den Vorteilen geh\u00f6ren Gewichtseinsparungen, kundenspezifische Anpassungen, vereinfachte Baugruppen, schnelleres Prototyping und geringere Lebenszykluskosten im Vergleich zur herk\u00f6mmlichen Fertigung.<\/p>\n\n\n\n

\"Titanlegierungspulver\"
<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Spezifikationen von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Pulver aus Titanlegierungen m\u00fcssen f\u00fcr den Einsatz in AM-Prozessen strenge chemische, physikalische und mikrostrukturelle Spezifikationen erf\u00fcllen:<\/p>\n\n\n\n

Parameter<\/th>Typische Spezifikation<\/th><\/tr><\/thead>
Reinheit<\/td>99% Titan, geringe O-, C-, N- und H-Kontamination<\/td><\/tr>
Partikelform<\/td>\u00dcberwiegend kugelf\u00f6rmig<\/td><\/tr>
Partikelgr\u00f6\u00dfe<\/td>15 bis 45 Mikrometer<\/td><\/tr>
Gr\u00f6\u00dfenverteilung<\/td>D10 > 10 Mikron, D90 < 100 Mikron<\/td><\/tr>
Scheinbare Dichte<\/td>2,5 g\/cc<\/td><\/tr>
Zapfstellendichte<\/td>>3,5 g\/cc<\/td><\/tr>
Hausner Ratio<\/td><1.25<\/td><\/tr>
Durchflussmenge<\/td>>25 s\/50 g<\/td><\/tr>
Oberfl\u00e4chenoxid<\/td><3000 ppm<\/td><\/tr>
Sch\u00fcttsauerstoff<\/td><2000 ppm<\/td><\/tr>
Stickstoff<\/td><400 ppm<\/td><\/tr>
Wasserstoff<\/td><150 ppm<\/td><\/tr>
Mikrostruktur<\/td>Alpha-, Alpha-Beta- oder Beta-Phase<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Die Einhaltung der Qualit\u00e4tsstandards f\u00fcr Pulver ist entscheidend f\u00fcr eine fehlerfreie Verarbeitung, gute mechanische Eigenschaften und eine gute Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Lieferanten von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Zu den weltweit f\u00fchrenden Anbietern von Titanlegierungspulvern geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

Anbieter<\/th>Pulversorten<\/th>Qualit\u00e4tsstandards<\/th><\/tr><\/thead>
AP&C<\/td>Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr<\/td>ASTM B348, ASTM F2924, ASTM F3049<\/td><\/tr>
Zimmerer-Zusatzstoff<\/td>Ti-6Al-4V ELI, Ti-6Al-4V, Ti 6-4, Ti CP2, Ti SP700<\/td>ASTM F2924, ASTM F3001<\/td><\/tr>
LPW-Technologie<\/td>Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, Ti-6Al-7Nb, Ti 5553<\/td>ASTM F2924, ISO 23301<\/td><\/tr>
Praxair<\/td>Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, Ti CP-2, Beta-C<\/td>ASTM F2924, ASTM F3001<\/td><\/tr>
TLS Technik<\/td>Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr<\/td>ASTM F2924, ASTM F3001<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

F\u00fcr bestimmte Anwendungen k\u00f6nnen auch Spezialqualit\u00e4ten beschafft werden.<\/p>\n\n\n\n

Kosten von Titanlegierungspulvern<\/h2>\n\n\n\n

Die Kosten f\u00fcr Titanlegierungspulver variieren je nach:<\/p>\n\n\n\n

Faktor<\/th>Einzelheiten<\/th><\/tr><\/thead>
Zusammensetzung der Legierung<\/td>Ti-6Al-4V am h\u00e4ufigsten und wirtschaftlichsten<\/td><\/tr>
Qualit\u00e4tsstufe<\/td>Luft- und Raumfahrtqualit\u00e4ten teurer als Industriequalit\u00e4ten<\/td><\/tr>
Auftragsvolumen<\/td>Pulverpreis sinkt bei h\u00f6heren Mengen<\/td><\/tr>
Partikelgr\u00f6\u00dfenbereich<\/td>Feine Pulver unter 30 Mikron sind teurer<\/td><\/tr>
Anbieter<\/td>Preisunterschiede zwischen den Marken<\/td><\/tr>
Methode der Verarbeitung<\/td>Gaszerst\u00e4ubte Pulver sind teurer als plasmagest\u00e4ubte<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Typische Preisspannen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n