球状チタン粉末

紹介 球状チタン粉

球状チタン粉末は、球状の形態と制御された粒度分布を持つ純チタン粉末の一形態です。優れた流動性、混合性、一貫性を提供し、各産業の高度な金属製造工程に適しています。

構成と特徴

表1： 球状チタン粉末の組成と主要特性

パラメータ	詳細
化学組成	99％チタン。窒素、酸素、炭素、水素のような残りの微量元素。
粒子形状	高い球状形態
粒子径範囲	通常15～45ミクロン
流動性	球形で優れている
見かけ密度	約2.7g/cm3
タップ密度	固体チタン密度最大73％、すなわち～4 g/cm3

正確な粒度分布、酸素と窒素の含有量、流量、タップ密度は、用途に応じてカスタマイズできる。

製造工程

球状チタン粉末は、チタン原料を溶融し、噴霧化し、液滴を急速に凝固させて高度に球状の粉末粒子にする高度な方法によって製造されます：

• プラズマ霧化 高エネルギー・プラズマ・トーチと不活性ガス・ジェットを使用
• 電極誘導ガスアトマイズ（EIGA） 誘導溶融電極に頼る
• 回転電極プロセス（REP） 回転するチタン電極の先端から溶融金属ストリームを生成する

重要なのは、不活性雰囲気中での迅速な凝固であり、これによって純度と球状の形態が得られる。製造後のふるい分けと分級により、厳密な分別が行われる。

球状チタン粉末 用途と使用例

球状チタンパウダーのユニークな特性は、チタンパウダーの用途に適している：

表2:球状チタン粉末の主な用途

エリア	用途
付加製造	DMLS、SLM、EBMによるインプラント、航空宇宙部品の3Dプリント
粉末冶金	プレスと焼結によるチタン製自動車・航空機部品の製造
インベストメント鋳造	射出成形金型および金型製造
バイオメディカル	骨移植用多孔質構造体
顔料と触媒	化学・プラスチック産業

高純度、流動性、混合性、粒度分布の一貫性により、金属3Dプリンティングのような粉末ベースの製造工程全体で、信頼性の高い高性能の使用が可能になる。

仕様

球状チタンはASTM B988やASTM F3049などの規格に適合しています。代表的な値は以下の通りです：

表3： 球状チタン粉末の標準仕様

パラメータ	仕様
粒子サイズ	15-45ミクロン
酸素含有量	0.20%
窒素含有量	0.05
水素含有量	0.015
タップ密度	最大4 g/cm3
流量	25秒/50g
粒度分布	D10 > 20ミクロン; D90 < 63ミクロン

タップ密度、流量、酸素・窒素含有量などの特性は、用途に応じてカスタマイズが可能です。

価格 球状チタン粉

表4： 球状チタン粉末 主要サプライヤーの価格帯

サプライヤー	価格/Kg
先端パウダー＆コーティング	$100-$200
AP&C	$90-$180
TLS Technik GmbH & Co.	$120-$250
サンドビック・オスプレイ	$80-$220

価格は注文量、グレード、カスタマイズの必要性によって異なる。医療用の高純度グレードはプレミアム価格となる。リサイクル・パウダーは50％安価ですが、品質が安定しません。

代替案との比較

表5： 球状チタン粉末の長所と短所

長所	短所
優れた流動性と展延性	合金製より高価
分離のないミックス	グローバル・サプライヤーが限られ、供給が乏しい
高密度のAMプリント部品が可能	反応性があり、不活性な取り扱いが必要
等方性	HIPのような後処理は必須
最高の強度対重量比	ニッチな合金特性を欠く

より高いコストにもかかわらず、球状チタン粉末は、航空宇宙、自動車、医療、および一般的なエンジニアリングの領域において、より軽く、より強いチタンコンポーネントを可能にします。

よくある質問

金属AMプロセスにおいて粒子形状が果たす役割とは？

球状の形状は、SLMやDMLSのような積層造形法において、均一で高密度の粉末層となり、印刷されたチタン部品の気孔率を最小限に抑えます。その結果、機械的強度が向上します。

チタン焼結部品の完全密度はどのようにして達成されるのですか？

焼結チタンコンパクトの熱間静水圧プレス（HIP）後処理は、内部の気孔や空隙を除去し、完全な理論密度を達成するために不可欠です。これは強度を最大化します。

チタンパウダーの取り扱いによる健康被害はありますか？

チタンパウダーは反応性、爆発性、皮膚/呼吸器感作性を引き起こす可能性があるため、他の微細金属パウダーと同様、取り扱い上の注意が不可欠である。アルゴン手袋、保護具の使用を推奨する。

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