Mis on titaanipulber?

Hõbedane metall, titaan on kõrgelt hinnatud selle suure tugevuse ja võrreldamatu korrosioonikindluse tõttu. Titaanipulber on selle metalli mitmesuguse töötlemise tulemus peene metallipulbri saamiseks. Selle värvus varieerub hallist mustani ja sellel on samad omadused kui tahkel materjalil. Pulbrit kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu kosmos ja rakett, transport ja keemiline töötlemine, et luua suure jõudlusega ja kergeid osi. Mõned protsessid, mida kasutatakse pulbri muutmiseks kasutatavateks osadeks, hõlmavad pulbri survevalu ja lasertehnoloogiaga võrgu vormimist.

Metalli kaevandatakse enamasti titaandioksiidina ja titaan saadakse sellest Krolli protsessiga. See on keerukas ja kallis meetod, mis tõstab metalli hinda. FFC Cambridge’i protsess on uuem töötlemismeetod, mis on lihtsam ja vähem energiamahukas. See kasutab titaandioksiidi pulbrilist vormi, et luua titaanist puhtam versioon käsna või pulbri kujul. Selle metalli odavam tootmine avab osade ja ehituskonstruktsioonide valmistamisel täiesti uued võimalused.

Näiteks kui oleks võimalik ehitada titaanist sildu, poleks need mitte ainult peaaegu hävimatud, vaid ka kaaluks vähem. Lisaks struktuursele toele on titaanipulbri roostekindluse eelisteks ka madalamad hoolduskulud. Titaanipulbri abil toodetud osadel on palju eeliseid traditsiooniliste protsesside abil valmistatud osade ees. Lihtne on valmistada keerulisi osi, millel on ühtlane sisemine struktuur, ilma sisemiste defektideta. Osadel on ka võrgulähedane kuju, mis tähendab, et detaili lõplik kuju on väga lähedane esialgsele kujundusele; see vähendab pinnaviimistluse vajadust.

Titaanipulbri tootmiseks on palju tehnikaid, näiteks gaasipihustamine, plasma pöörleva elektroodi protsess ja hüdriiddehüdriidi protsess. Pulbrite kvaliteet sõltub kasutatavast protsessist. Näiteks pihustamisel saadud titaanipulber on sfääriline, hüdriiddehüdriidi pulbrid aga nurgelised. Seejärel struktureeritakse need pulbrid osadeks selliste tehnikate abil nagu metalli või pulbri survevalu, laserpaagutamine ja pulbri otsevaltsimine. Lasertehnikaga võrgu vormimine, kuumisostaatiline pressimine ja sädeplasma paagutamine on mõned muud pulbri konsolideerimiseks kasutatavad protsessid.

Metallist survevalu kasutatakse paljude väikeste kuni keskmise suurusega detailide valmistamiseks. Protsess seisneb titaanipulbri segamises polümeerse sideainega. See viiakse vormi ja sideaine eemaldatakse kuumtöötlemise abil. Puuduseks on siin see, et sideaine võib reageerida või olla valesti eemaldatud, mille tulemuseks on ideaalsetest mehaanilistest omadustest väiksemate osade teke. Sel viisil toodetud titaandetailid ei sobi kasutamiseks kosmosetööstuses, kuid neid saab kasutada vähem kriitilistes piirkondades.

Kõige futuristlikum viis titaandetailide loomiseks hõlmab laserpaagutamisprotsessi. Titaanipulber sulatatakse suure võimsusega laseri abil kiht-kihilt pulbrikihi peale. Uus kiht kantakse peale ja protsess jätkub, kuni osa on valmis. Selle meetodi paljude eeliste hulka kuuluvad jääkainete puudumine, tööriistade puudumine ja traditsioonilise viimistluse vähenemine. Lisaks on protsess peaaegu 100% tõhus ja võimaldab valmistada keerulisi osi väga lihtsalt.