소개 구형 티타늄 분말
구형 티타늄 분말은 구형 형태와 제어된 입자 크기 분포를 가진 순수 티타늄 분말의 한 형태입니다. 우수한 유동성, 혼합성 및 일관성을 제공하여 산업 전반의 첨단 금속 제조 공정에 적합합니다.
구성 및 특성
표 1: 구형 티타늄 분말의 구성 및 주요 특성
| 매개변수 | 세부 정보 |
|---|---|
| 화학 성분 | 99% 티타늄. 질소, 산소, 탄소, 수소와 같은 나머지 미량 원소. |
| 파티클 모양 | 고도로 구형화된 형태 |
| 입자 크기 범위 | 일반적으로 15-45미크론 |
| 흐름성 | 구형으로 인해 우수 |
| 겉보기 밀도 | 약 2.7g/cm3 |
| 탭 밀도 | 최대 73% 고체 티타늄 밀도, 즉 ~4g/cm3 |
정밀한 입자 크기 분포, 산소 및 질소 함량, 유량, 탭 밀도는 애플리케이션 요구 사항에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다.
제조 프로세스
구형 티타늄 분말은 티타늄 원료를 녹여 물방울을 분무하고 빠르게 응고시켜 매우 구형인 분말 입자로 만드는 첨단 방법을 통해 제조됩니다:
- 플라즈마 분무 고에너지 플라즈마 토치 및 불활성 가스 제트 사용
- 전극 유도 가스 분무(EIGA) 유도 용융 전극에 의존합니다.
- 회전 전극 공정(REP) 회전하는 티타늄 전극의 끝에서 용융 금속 스트림을 생성합니다.
핵심은 불활성 분위기에서 빠르게 응고시켜 순도와 구형 형태를 만드는 것입니다. 포스트 프로덕션 체질 및 분류는 엄격한 분획으로 이어집니다.
구형 티타늄 분말 응용 분야 및 용도
구형 티타늄 분말의 고유한 특성으로 인해 다음과 같은 용도에 적합합니다:
표 2: 구형 티타늄 분말의 주요 응용 분야
| 영역 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 적층 제조 | 3D 프린팅 임플란트, DMLS, SLM, EBM을 통한 항공 우주 부품 |
| 분말 야금 | 티타늄 자동차 및 항공기 부품 제작을 위한 프레스 및 소결 |
| 투자 캐스팅 | 사출 금형 및 툴링 제조 |
| 바이오메디컬 | 뼈 이식을 위한 다공성 구조 |
| 안료 및 촉매 | 화학 및 플라스틱 산업 |
입자 크기 분포의 고순도, 유동성, 혼합성 및 일관성 덕분에 금속 3D 프린팅과 같은 분말 기반 제조 공정에서 안정적으로 고성능을 사용할 수 있습니다.
사양
구형 티타늄은 ASTM B988 및 ASTM F3049와 같은 사양을 준수합니다. 일반적인 값은 다음과 같습니다:
표 3: 구형 티타늄 분말의 일반적인 사양
| 매개변수 | 사양 |
|---|---|
| 입자 크기 | 15-45 미크론 |
| 산소 함량 | 0.20퍼센트 |
| 질소 함량 | 0.05% |
| 수소 함량 | 0.015퍼센트 |
| 탭 밀도 | 최대 4g/cm3 |
| 유량 | 25초/50g |
| 입자 크기 분포 | D10; 20 미크론; D90; 63 미크론 |
애플리케이션 요구 사항에 따라 탭 밀도, 유량, 산소 및 질소 함량과 같은 속성을 사용자 지정할 수 있습니다.
가격 구형 티타늄 분말
표 4: 주요 공급업체의 구형 티타늄 분말 가격 범위
| 공급업체 | kg당 가격 |
|---|---|
| 고급 분말 및 코팅제 | $100-$200 |
| AP&C | $90-$180 |
| TLS 테크닉 GmbH & Co | $120-$250 |
| 샌드빅 오스프리 | $80-$220 |
가격은 주문량, 등급 및 사용자 지정 요구 사항에 따라 달라집니다. 의료용 고순도 등급은 프리미엄 가격이 책정됩니다. 재활용 분말은 가격이 50% 저렴하지만 품질이 낮고 일정하지 않습니다.
대체 제품과의 비교
표 5: 구형 티타늄 분말의 장단점
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 뛰어난 유동성 및 확산성 | 합금 변형보다 높은 비용 |
| 분리 없이 믹스 | 제한된 글로벌 공급업체, 부족한 공급량 |
| 고밀도 AM 프린팅 부품 허용 | 반응성, 비활성 처리 필요 |
| 등방성 속성 | HIP와 같은 후처리는 필수입니다. |
| 최고의 중량 대비 강도 비율 | 틈새 합금 특성 부족 |
구형 티타늄 분말은 더 높은 비용에도 불구하고 항공우주, 자동차, 의료 및 일반 엔지니어링 영역에서 더 가볍고 강한 티타늄 부품을 만들 수 있으며, 내식성 및 생체 적합성과 같은 특성이 중요한 응용 분야에서도 사용할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
금속 AM 공정에서 입자 모양은 어떤 역할을 하나요?
구형은 SLM 및 DMLS와 같은 적층 제조 방법에서 균일하고 조밀한 파우더 층을 형성하여 프린팅된 티타늄 부품의 다공성을 최소화합니다. 그 결과 기계적 강도가 높아집니다.
소결 티타늄 부품의 전체 밀도는 어떻게 달성할 수 있나요?
소결 티타늄 컴팩트에 열간 등방성 프레싱(HIP) 후처리는 내부 기공과 공극을 제거하고 이론적 밀도를 완벽하게 달성하는 데 필수적입니다. 이를 통해 강도가 극대화됩니다.
티타늄 파우더 취급과 관련된 건강상의 위험이 있나요?
대부분의 미세 금속 분말과 마찬가지로 티타늄 분말은 반응성, 폭발성 또는 피부/호흡기 과민증을 유발할 수 있으므로 취급 시 주의가 필요합니다. 아르곤 글러브 박스, 보호 장비를 사용하는 것이 좋습니다.