Bestes Ti-6Al-4V-Pulver ｣ｨTC4-Pulver｣ｩfür die additive Fertigung

Ti-6Al-4V-Pulver: Überblick

Ti-6Al-4V-Pulverauch bekannt als Titanlegierungspulver Grad 5, ist eine weit verbreitete Titanlegierung, die für ihr hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ihre Korrosionsbeständigkeit und ihre Biokompatibilität bekannt ist. Dieses Pulver wird in zahlreichen Branchen eingesetzt, unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie und der Schifffahrt, wo leichte und hochfeste Materialien unerlässlich sind.

Komposition

Die Zusammensetzung des Ti-6Al-4V-Pulvers wurde sorgfältig entwickelt, um seine mechanischen Eigenschaften und seine Leistung zu optimieren:

Element	Gew.-%
Titan (Ti)	Balanse
Aluminium (Al)	5.5-6.5
Vanadium (V)	3.5-4.5

Diese Legierungselemente tragen zu den außergewöhnlichen Eigenschaften von Ti-6Al-4V bei, darunter hohe Zugfestigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit, wodurch es sich für anspruchsvolle Anwendungen eignet.

Merkmale

Ti-6Al-4V-Pulver verfügt über beeindruckende mechanische Eigenschaften, die seine Eignung für verschiedene industrielle Anwendungen gewährleisten:

Immobilie	Wert
Dichte	4,43 g/cm³
Maximale Zugfestigkeit	950-1100 MPa
Streckgrenze	880-1000 MPa
Verlängerung	10-15%
Härte	36-44 HRC
E-Modul	114 GPa
Schmelzpunkt	1668°C
Wärmeleitfähigkeit	6,7 W/m-K
Elektrischer Widerstand	0,125 µΩ-cm

Diese Eigenschaften machen Ti-6Al-4V-Pulver zu einer idealen Wahl für Bauteile, die eine hohe Festigkeit, ein geringes Gewicht und Beständigkeit gegen raue Umgebungsbedingungen erfordern.

ANWENDUNGEN

Ti-6Al-4V-Pulver findet in den verschiedensten Branchen breite Anwendung:

• Luft- und Raumfahrtkomponenten: Strukturteile, Flugzeugrahmen, Triebwerkskomponenten
• Medizinische Implantate: orthopädische Implantate, Zahnimplantate, prothetische Geräte
• Automobil: Motorteile, Auspuffanlagen, Aufhängungskomponenten
• Schifffahrt: Hardware für die Schifffahrt, Propellerwellen, Unterwasserausrüstung
• Sportartikel: Fahrradrahmen, Golfschlägerköpfe, Tennisschlägerrahmen

Aufgrund seiner Biokompatibilität ist es auch für medizinische Implantate geeignet, wo es eine hervorragende Osseointegration und Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Additiver Fertigungsprozess

Ti-6Al-4V-Pulver wird in der Regel durch Gas- oder Plasmazerstäubung hergestellt. Bei der Gaszerstäubung wird die Legierung unter hohem Druck geschmolzen und anschließend mit Inertgas zerstäubt, um kugelförmige Pulverpartikel zu bilden. Bei der Plasmazerstäubung entstehen feine, kugelförmige Pulver mit hoher Reinheit, die eine hervorragende Fließfähigkeit und Packbarkeit bei additiven Fertigungsverfahren gewährleisten.

Pulverspezifikationen

Ti-6Al-4V-Pulver ist in verschiedenen Spezifikationen erhältlich, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen:

Attribut	Details
Teilchengrößen	10-45 µm, 20-100 µm
Morphologie	Sphärisch, unregelmäßig
Anscheindichte	4,43 g/cm³
Schüttdichte	4,9-5,4 g/cm³
Hallenflussmenge	<30 s/50g
Reinheit	≥99.5%
Sauerstoffgehalt	≤0.2%
Feuchtigkeitsgehalt	≤0,05%

Diese Spezifikationen gewährleisten die Qualität und Konsistenz von Ti-6Al-4V-Pulver und ermöglichen dessen erfolgreiche Anwendung in additiven Fertigungsverfahren.

Normen und Benotungen

Ti-6Al-4V-Pulver entspricht den einschlägigen Industrienormen, einschließlich ASTM B348 und ASTM F136 für medizinische Implantate. Zu den gleichwertigen Sorten gehören AMS 4928 und AMS 4967.

Qualitätskontrolle

Zu den Qualitätskontrollmaßnahmen für Ti-6Al-4V-Pulver gehören:

• Chemische Analyse: Sicherstellung der korrekten Zusammensetzung von Legierungselementen.
• Analyse der Partikelgröße: Überprüfung der gewünschten Partikelgrößenverteilung.
• Bewertung der Morphologie des Pulvers: Prüfung auf kugelförmige oder unregelmäßige Partikelformen.
• Dichtheitsprüfung: Messung der Schütt- und Klopfdichte für die Effizienz der Pulververpackung.
• Bewertung der Reinheit: Überprüfung des Reinheitsgrads zur Gewährleistung der gewünschten Eigenschaften.
• Analyse des Sauerstoff- und Feuchtigkeitsgehalts: Überwachung zur Vermeidung von Kontaminationen.

Kostenanalyse

Die Kosten für Ti-6Al-4V-Pulver variieren in Abhängigkeit von Faktoren wie Auftragsvolumen, Partikelgrößenbereich, Pulvermorphologie, Reinheitsgrad und Hersteller-/Vertriebsmargen.

Lagerung und Handhabung von Pulvern

Um die Integrität von Ti-6Al-4V-Pulver zu erhalten, ist eine ordnungsgemäße Lagerung und Handhabung unerlässlich:

• In verschlossenen Behältern in einer kühlen, trockenen Umgebung aufbewahren.
• Verwenden Sie eine Inertgasspülung oder ein Vakuum, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern.
• Erden Sie alle Geräte zur Handhabung und zum Transport von Pulver.
• Verwenden Sie beim Umgang mit Pulver eine geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA).

Gesundheit und Sicherheit

Ti-6Al-4V-Pulver birgt bei sachgemäßer Handhabung nur minimale Gesundheitsrisiken:

• Tragen Sie beim Umgang mit Pulver geeignete PSA.
• Verwenden Sie einen HEPA-gefilterten Staubsauger für die Reinigung von Staub und Pulver.
• Vermeiden Sie das Einatmen von Schweiß- oder Schmelzdämpfen.
• Gemäß den örtlichen Umweltvorschriften entsorgen.

FAQ

1. Ist Ti-6Al-4V-Pulver für Luft- und Raumfahrtanwendungen geeignet? Ja, Ti-6Al-4V-Pulver wird in der Luft- und Raumfahrt aufgrund seines guten Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht und seiner Korrosionsbeständigkeit häufig für Strukturteile, Flugzeugrahmen und Triebwerkskomponenten verwendet.
2. Was sind die wichtigsten Vorteile von Ti-6Al-4V-Pulver für medizinische Implantate? Ti-6Al-4V-Pulver bietet eine hervorragende Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und Osseointegration und ist damit ideal für orthopädische und zahnmedizinische Implantate.
3. Kann Ti-6Al-4V-Pulver recycelt werden? Ja, Ti-6Al-4V-Pulver kann recycelt und in additiven Fertigungsverfahren wiederverwendet werden, sofern es den Qualitätsstandards entspricht und frei von Verunreinigungen ist.
4. Was sind die typischen Kosten für Ti-6Al-4V-Pulver? Die Kosten für Ti-6Al-4V-Pulver hängen von Faktoren wie Volumen, Partikelgrößenbereich, Reinheitsgrad und Marktbedingungen ab.
5. Ist Ti-6Al-4V-Pulver mit additiven Fertigungsverfahren kompatibel? Ja, Ti-6Al-4V-Pulver wird häufig in additiven Fertigungsverfahren wie dem selektiven Laserschmelzen (SLM) und dem Elektronenstrahlschmelzen (EBM) verwendet, um komplexe Bauteile mit hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit herzustellen.