CPTi-Pulver

Übersicht über CPTi-Pulver

CPTi-Pulver (Chemisch reines Titan) ist ein hochreines Titan-Metallpulver, das in verschiedensten Anwendungen eingesetzt wird, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit, geringes Gewicht und Biokompatibilität erfordern. Es besitzt im Vergleich zu anderen Titanqualitäten und Legierungspulvern überlegene Eigenschaften.

CPTi-Pulver wird im Gaszerstäubungsprozess hergestellt, um eine sphärische Pulvermorphologie mit minimaler Kontamination zu erzielen. Im Allgemeinen hat es einen Teilchengrößenbereich von 15 bis 150 Mikrometern. Die hohe Reinheit und Sauberkeit führen zu einer hervorragenden Fließfähigkeit, Packungsdichte und Sinterfähigkeit.

Zu den Haupteigenschaften und Vorteilen von CPTi-Pulver gehören:

CPTi-Pulvereigenschaften und -merkmale

Merkmale	Details
Komposition	Mindestens 99,5 % Titan. Geringe Verunreinigungen durch O, C, N, H, Fe
Dichte	4,5 g/cm³
Fließfähigkeit	Ausgezeichnet aufgrund der kugelförmigen Morphologie
Sinterfähigkeit	Ausgezeichnet, erreicht beinahe die volle Dichte
Partikelform	Vorwiegend sphärisch
Partikelgrößenbereich	15-150 Mikrometer
Anscheindichte	2,7–3,2 g/cm³
Reinheit	Bis zu 99,995 % Ti-Inhalt
Verunreinigungen	Geringe Konzentration an Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Eisen
Farbe	Dunkelgrau mit metallischem Glanz

Vorteile von CPTi Powder

• Hohe Reinheit verbessert Leistung und Biokompatibilität
• Kugelförmige Pulvermorphologie bietet guten Fluss und gute Packung
• Weitgehend genutzt für additive Fertigung, Metallspritzguss
• Korrosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen besser als Edelstahl
• Hohes Festigkeits-Gewicht-Verhältnis
• Ungiftig und antiallergen
• Kann zur Änderung von Eigenschaften wie Stärke legiert werden
• Im Vergleich zu Titanhalbzeugen kosteneffizient

CPTi-Pulver ist eine ausgezeichnete Wahl für Teile und Produkte, die die optimale Kombination aus Festigkeit, geringem Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Biokompatibilität erfordern.

Es wird für unterschiedliche Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Medizin, Autoindustrie, Chemie und Verbraucherindustrie verwendet.

CPTi Pulverzusammensetzung und Reinheitsgrade

Die CPTi-Pulverzusammensetzung hat einen Titangehalt von mindestens 99,5 %. Die Verunreinigungsgrade von Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Eisen werden sorgfältig kontrolliert. Es werden auch Reinheitsgrade bis zu 99,995 % Ti produziert.

Pulver-Zusammensetzung von CPTi

Element	Gew.-%
Titan	mindestens 99,5%
Sauerstoff	0.08% – 0.40%
Kohlenstoff	0.03% – 0.08%
Stickstoff	0.01% – 0.05%
Wasserstoff	0.005% – 0.015%
Eisen	0.05% – 0.25%

Diese Verunreinigungsgrade führen zum Erhalt der hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die mit Titanmetall verbunden sind. Durch spezifische Legierungszugaben lassen sich außerdem Eigenschaften wie die Festigkeit verändern.

CPTi-Pulver ist je nach Anforderung in verschiedenen Reinheitsgraden erhältlich:

CPTi Reinheitsstufen

Note	Reinheit	Teilchengrösse	ANWENDUNGEN
CPTi Klasse 1	mindestens 99,5%	Mittelgroß, groß	Allgemeine Nutzung
CPTi Klasse 2	99.9%	fein, mittel	Luft- und Raumfahrt, Medizin
CPTi Grad 3	99.95%	Gut	Medizin, Zahnmedizin
CPTi Grade 4	99.99%	Ultrafein	Implantate, hochreine Anwendungen

Höhere Reinheit reduziert das Toxizitätsrisiko und verbessert die Biokompatibilität für medizinische Anwendungen. Zudem verbessert sie die Leistung in Hochtemperaturanwendungen.

Allerdings erhöht höhere Reinheit die Kosten. Daher wird eine geeignete Qualität auf der Grundlage eines ausgewogenen Verhältnisses zwischen Kosten und Nutzen für die beabsichtigte Anwendung ausgewählt.

Physikalische Eigenschaften des CPTi-Pulvers

Wichtige physikalische Eigenschaften von CPTi-Pulver, die die Verarbeitung und Leistung des Pulvers beeinflussen:

Physikalische Eigenschaften des CPTi-Pulvers

Merkmale	Werte
Dichte	4,5 g/cm³
Schmelzpunkt	1668„C
Wärmeleitfähigkeit	21,9 W/mK
Elektrischer Widerstand	53,8 Ohm-cm
Elastizitätsmodul	107 GPa
Poissonzahl	0.33
Härte nach Mohs	6
Oxidationsbeständigkeit	Bis zu 590 °C in Luft

• Die Dichte ist im Vergleich zu anderen Metallen sehr gering und sorgt für ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis
• Der Schmelzpunkt ist mäßig hoch, sodass die Anwendung bei erhöhten Temperaturen möglich ist
• Die thermische Leitfähigkeit ist geringer als bei anderen Metallen wie Aluminium oder Kupfer.
• Der elektrische Widerstand ist relativ hoch, wodurch es sich für korrosionsbeständige Verschluss- und Verbindungselemente eignet
• Die Härte ist mit anderen Titanlegierungen vergleichbar, aber niedriger als bei Metallen mit hoher Härte
• Mit höheren Reinheitsgraden steigt die Oxidationsbeständigkeit

Diese Eigenschaften machen CPTi für leichte Strukturteile geeignet, die hohe mechanische Leistung und Korrosionsbeständigkeit benötigen.

Mechanische Eigenschaften von CPTi-Pulver

Mechanische Eigenschaften stellen die Festigkeit, Härte und Verarbeitbarkeit des Materials dar. Wichtige mechanische Eigenschaften:

Mechanische Eigenschaften von CPTi-Pulver

Merkmale	Werte
Zugfestigkeit	420 – 550 MPa
Streckgrenze	380 – 470 MPa
Verlängerung	15 – 30%
Härte	200-240 HV
Ermüdungsfestigkeit	200–300 MPa

• Zug- und Streckgrenze sind moderat hoch, während die Dehnung angemessen ist
• Die Dauerfestigkeit ist im Vergleich zu anderen Konkurrenzmaterialien hervorragend
• Härte ist ähnlich oder leicht geringer als bei Titanlegierungen
• Eigenschaften hängen von Faktoren wie Reinheit, Porosität und Verarbeitungsmethode ab
• Legieren mit Elementen wie Al, V, Mo kann die Festigkeit deutlich erhöhen

Die Kombination aus guter Festigkeit, Duktilität, Dauerfestigkeit und Härte liefert ein ausgewogenes mechanisches Verhalten.

Die Eigenschaften von CPTi stimmen mit denen von Edelstahl überein oder übertreffen diese sogar bei geringerer Dichte. Es bietet den optimalen Kompromiss zwischen hoher Festigkeit und moderater Duktilität.

Anwendungen von CPTi-Pulvern

Das CPTi-Pulver wird in verschiedenen Industrien aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften eingesetzt:

Anwendungen von CPTi-Pulvern

Industrie	Anwendungsbeispiele
Luft- und Raumfahrt	Motorbauteile, Flugzeugteile, Halterungen
Medizinisch	Implantate, Prothetik, Instrumente
Automotive	Ventile, Pleuelstangen, Federn
Chemikalien	Pumpen, Ventile, Tanks, Rohre
3D-Druck	Luft- und Raumfahrt- sowie medizinische Komponenten
Metallspritzguss	Zahnärztliche Instrumente, Hardware
Investitionskaste	Turbinenschaufeln, Golfclubköpfe

Einige spezifische Produktanwendungen umfassen:

• Orthopädische und Zahnimplantate
• Chirurgische Instrumente und Bio-Implantate
• Leichte KFZ Motorteile wie z.B. Pleuel
• Luft- und Raumfahrt-Hydraulikleitungen und Komponenten wie Bohrungen
• Lebensmittel-/Chemieindustrie Ventile, Pumpen, Rohre
• Gehäuse für Armbanduhren, Schmuck
• Sportartikel wie Golf Schläger, Fahrradrahmen
• Additive Fertigung für Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik

Aufgrund der ungiftigen Eigenschaft kann sie in Produkten verwendet werden, die mit Lebensmitteln, Pharmazeutika und Körperflüssigkeiten in Kontakt kommen.

Insgesamt bietet CPTi-Pulver die beste Ausgewogenheit von Eigenschaften für leichte Strukturteile in mehreren Industrien.

Pulverspezifikationen für CPTi

Qualität, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit werden bei CPTi-Pulver anhand von Industriestandards und technischen Spezifikationen bewertet:

CPTi Pulverstandards

Standard	Beschreibung
ASTM B348	Standard-Spezifikation für Titan- und Titanlegierungspulver
ASTM F67	Normen-Spezifikation für unlegierte Titanstangen für chirurgische Implantate
ISO 5832-2	geschmiedete Implantat-Titanwerkstoffe

Diese Normen legen Anforderungen an:

• Chemische Zusammensetzung - Prozentsätze von Titan und Verunreinigungsgrad
• Physikalische Eigenschaften wie Partikelgrößenverteilung, Fließrate, Dichte
• Mechanische Eigenschaften wie Zug- und Streckgrenze
• Produktionsverfahren wie Argongasatomisierung
• Qualitätssicherung durch Probenahme, Prüfung und Inspektion
• Verpackungs- und Kennzeichnungsvorschriften

Renommierte CPTi-Pulverhersteller fertigen Material nach ASTM-Normen und bieten eine Konformitätszertifizierung für kritische Anwendungen.

CPTi Pulverpartikelgrößen

CPTi-Pulver wird abhängig vom Anwendungsverfahren in unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen produziert:

CPTi Pulverpartikelgrößen

Teilchengrösse	Typische Größenbandbreite	ANWENDUNGEN
Gut	1-25 Mikrometer	Investitionskaste, MIM
Mittel	25-45 Mikrometer	Pressen und Sintern, HIP
Grobes	45-150 Mikron	Thermisches und kaltes Sprühverfahren

• Feines Pulver bietet hohe Sinterdichte und Oberflächenqualität
• Grobes Pulver hat bessere Fließeigenschaften und wird zum thermischen Spritzen verwendet
• Mittlerer Größenbereich bietet ein für ein Press- und Sinterverfahren geeignetes Gleichgewicht
• Die Größenverteilung wird basierend auf den benötigten Eigenschaften der endgültigen Bauteile optimiert
• Die sphärische Morphologie wird in allen Größenbereichen aufrechterhalten

Die Kontrolle der Größenverteilung und Morphologie der Partikel ist entscheidend für eine hohe Packungsdichte des Pulvers und die Sinterteilqualität.

CPTi Pulver- Schüttdichte

Apparent Dichte oder Stampfdichte zeigen die Packungsdichte von Pulver an:

CPTi Pulver- Schüttdichte

Anscheindichte	Merkmale
2,7 – 3,0 g/cc	Reines CPTi-Pulver
3,0–3,2 g/cm³	Legiertes CPTi-Pulver
Bis zu 50 % echte Dichte	Aufgrund von Leerräumen zwischen Teilchen

• Höhere Schüttdichte verbessert Pulverfluss und Komprimierbarkeit
• Legierungselemente wie Al, V erhöhen die Partikeldichte
• Werte von bis zu 60 % sind mit optimiertem Pulver möglich
• Eine hohe scheinbare Dichte verkürzt die Presszyklenzeit und verbessert die Teilequalität

Die Maximierung der scheinbaren Dichte ermöglicht ein effizientes Pulverpressen und Sintern bis zur vollen Dichte. Sie verbessert die Herstellungsproduktivität.

CPTi Pulverherstellungsmethoden

CPTi-Pulver wird kommerziell über ein Gaszerstäubungsprozess hergestellt, das hochreines Ti-Stangen/-Stäbe verwendet:

CPTi Pulverherstellung

Methode	Details
Gasverdüsung	Argongas mit hohem Druck zerstäubt geschmolzene Ti-Ströme in feine Tröpfchen, die zu kugelförmigem Pulver erstarren werden
Lichtbogen-Vakuumschmelzen	Reinstes Ti-Einsatzmaterial wird zur Reduzierung gasförmiger Verunreinigungen wie O, N, H gereinigt
Mehrfachschmelzen	Stellt die chemische Homogenität des Rohmaterials sicher
Sieben	Klassifiziert Pulver in verschiedenen Partikelgrößenverteilungen
Verschmelzung	Pulver mit unterschiedlichen Teilchengrößen werden in optimierten Verhältnissen gemischt

• Gaszerstäubung ermöglicht Großserienproduktion von sphärischem CPTi-Pulver
• Mehrfachschritte produzieren hochreines Pulver mit kontrollierter Größe und Morphologie
• Argongas verhindert eine Verunreinigung während der Zerstäubung
• Die Nachbearbeitung stellt für Kunden maßgeschneiderte Pulversorten bereit

Hochin automatisierte Anlagen ermöglichen eine effiziente Produktion von CPTi-Pulver mit strenger Kontrolle aller Attribute wie Reinheit, Partikelgrößenverteilung, Morphologie und scheinbare Dichte.

CPTi Pulverpreise

Die Preisgestaltung von CPTi-Pulver hängt von verschiedenen Faktoren ab:

CPTi Pulverpreise

Faktor	Auswirkung
Reinheit	Preiserhöhungen für höhere Reinheit
Teilchengrösse	Ultrafeines Pulver ist kostspieliger
Menge	Preisnachlässe für Großbestellungen
Produktionsverfahren	Mehrfache Umschmelzung erhöht Kosten
Verpackung	Mit Argon gefüllte Flaschen kosten mehr
Prüfung/Zertifizierung	Zusatzkosten für umfangreichere Tests
Durchlaufzeit	Schnellere Lieferung erhöht Preis

Richtpreise für Pulver mit mittlerer Partikelgröße:

• CPTi Grad 1: 50-100 $ pro kg
• CPTi Grade 2: 100-150 US-Dollar pro kg
• CPTi Grad 3: 150–300 € pro kg
• CPTi-Klasse 4: 300 $+ pro kg

Für große Aufträge über Volumen von mehreren hundert kg sind reduzierte Preise üblich.

CPTi-Pulverlieferanten

Bekannte Hersteller von CPTi Powder:

CPTi-Pulverlieferanten

Unternehmen	Ort
Moderne Pulverbeschichtungen	Vereinigte Staaten
Atlantic Equipment Engineers	Vereinigte Staaten
Reading Alloys, Inc.	Vereinigte Staaten
TLS Technik GmbH & Co.	Deutschland
AP&C	Kanada
Xi'an Saite Metal Materials	China

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl eines Lieferanten:

• Optionen für Pulverqualitäten
• Mittlere Partikelgrößenbereiche
• Produktionskapazität
• Pulvermorphologie und Konsistenz
• Verpackungsoptionen
• Durchlaufzeit und Versanddauer
• Preise
• entsprechend den ASTM-Normen
• Prüf- und Testprozesse
• Qualitätssicherung und -kontrolle

CPTi Pulverhandhabung und -Sicherheit

Es sollten sichere Handhabungspraktiken für Pulver befolgt werden:

CPTi Pulververarbeitung

Empfehlung	Grund
Einatmung vermeiden	Aufgrund kleiner Partikelgröße
Benutzen Sie Schutzmasken	Schützen Sie sich vor Verschlucken durch Nase/Mund
Verhalten bei Handhabung in belüfteten Bereichen	Reduzieren Sie die Umwälzung von Schwebestaub
Schutzausrüstung (Hazmat-Anzüge) bei großen Einsätzen tragen	Hautkontakt minimieren
Stelle sicher, dass es keine Zündquellen in der Nähe gibt	Pulver kann in Sauerstoffatmosphäre verbrennen
Antistatische Vorschriften einhalten	Vermeiden Sie versehentliche Brände aufgrund von statischer Aufladung
Verwenden Sie keine funkenbildenden Werkzeuge	Vermeiden Sie während des Umgangs eine mögliche Entzündung
Lagern Sie versiegelte Behältnisse an einem kühlen, trockenen Ort	Verhindert Feuchtigkeitsaufnahme und Reaktivität

Auch wenn CPTi-Pulver im Vergleich zu reaktiven Metallpulvern relativ inert ist, sind folgende Vorsichtsmaßnahmen notwendig, um Sicherheits- und Brandrisiken zu minimieren.

Pulverprüfung und -tests von CPTi

Qualitätstests stellen sicher, dass CPTi-Pulver die erforderlichen Materialspezifikationen erfüllt:

CPTi Pulverprüfung

Test	Details
Chemische Analyse	ICP-Spektroskopie verifiziert Zusammensetzung der Elemente
Korngrößenverteilung	Siebanalyse ermittelt Grössenverteilung
Anscheindichte	Gemessen nach ASTM B212 Standard
Pulvermorphologie	Raster Elektronen Mikroskopie verifiziert sphärische Form
Durchflussrate	Benötigte Zeit für eine bestimmte Pulvermenge, um durch eine definierte Düse zu fließen
Schüttdichte	Dichte gemessen nach mechanischem Klopfen der Pulverprobe
Kompressibilität	Überwachung der Änderung der Pulverschüttdichte während der Kompression

Strenge Testprotokolle gewährleisten eine zuverlässige und konsistente Hochleistungsfähigkeit von CPTi-Pulver für kritische Anwendungen.

CPTi Pulverlagerung und Reaktivität

CPTi-Pulver hat eine mittlere Reaktivität:

CPTi Pulverlagerung

Faktor	Wirkung
Luft, Sauerstoff	Moderate Oxidationsgefahr über 500°C
Feuchtigkeit	Geringe Korrosionsrate bei Raumtemperatur
Kohlenwasserstoffe	Brandgefahr bei Pulverkontamination
Säuren, Basen	Geringe Korrosionsraten in neutralen Lösungen
Organische Lösungsmittel	Einige Absorption und Verfärbung wenn eingetaucht
Erhöhte Temperaturen	Erhöhte Reaktivität mit Sauerstoff und Stickstoff

Empfehlungen:

• Lagern
• Halten Sie eine Temperatur unter 30 ¡«C
• Nur in trockenen, kontrollierten Umgebungen Behälter öffnen
• Beschränken Sie den Kontakt mit oxidierenden Säuren und chlorierten Kohlenwasserstoffen

Bei sachgemäßer Lagerung und Handhabung zeigt CPTi-Pulver eine hervorragende Stabilität und geringe Reaktivität.

Vergleich mit Ti-6Al-4V-Legierungspulver

Ti-6Al-4V ist ein beliebtes Pulver für Alpha-Beta-Titanlegierung. Vergleich mit CPTi:

CPTi vs. Ti-6Al-4V-Pulver

Parameter	CPTi-Pulver	You-shal-hv nicken
Dichte	4,5 g/cm³	4,42 g/cm³
Zugfestigkeit	420 – 550 MPa	950 – 1050 MPa
Duktilität	15 – 30%	10 – 18%
Ermüdungsfestigkeit	200 – 300 MPa	500–600 MPa
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet	Mittelmässig
Oxidationsbeständigkeit	Ausgezeichnet	Gut
Kosten	Niedrig	Mittelmässig
Toxizität	Keine	Niedrig
Anwendungen	Niedertemperaturanwendungen, Prothetik	Luft- und Raumfahrtkomponenten, Automobilteile

• CPTi sorgt für bessere Duktilität und Oxidationsbeständigkeit
• Ti-6Al-4V hat eine höhere Zerstörungs-Festigkeit
• CPTi hat eine bessere Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit
• Ti-6Al-4V bietet ein höheres Festigkeitsgewicht-Verhältnis
• CPTi ist kostengünstiger, während Ti-6Al-4V höhere Leistung bietet

Vor- und Nachteile von CPTi-Pulver

Vorteile von CPTi-Pulver:

• Exzellente Korrosionsbeständigkeit
• Hohes Festigkeits-Gewicht-Verhältnis
• Gute Duktilität und Bruchzähigkeit
• Ungiftig und biokompatibel
• Nichtmagnetisch und thermisch beständig
• Kostengünstig im Vergleich zu Titanlegierungen
• Kann mit Legierungen modifiziert werden, um Eigenschaften zu verbessern
• Geeignet für vielfältige Anwendungen in verschiedenen Branchen

Einschränkungen von CPTi-Pulver:

• Im Vergleich zu Eisen-/Stahlpulver relativ teuer
• Geringere Festigkeit als Titanlegierungen
• Mittelstarke Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen
• Benötigt Schutzatmosphären während der Bearbeitung
• Anfällig für Freßkorrosion und Kaltverschweißung in Gleitkontakt
• Im Vergleich zu Stählen und Aluminiumlegierungen schwieriger zu bearbeiten

Häufig gestellte Fragen zu CPTi Powder

F: Was sind die wichtigsten Vorteile von CPTi-Pulver?

A: Die Hauptvorteile sind hohe Festigkeit, geringe Dichte, hervorragende Beständigkeit gegenüber Korrosion, Biokompatibilität, thermische Stabilität und Wirtschaftlichkeit.

F: Welche typischen Anwendungsgebiete gibt es für das CPTi-Pulver?

A: Wichtige Einsatzbereiche sind orthopädische Implantate, Zahnimplantate, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Automobilteile, Sportartikel, Schmuck, chemische Geräte und medizinische Geräte.

F: Welchen Unterschied gibt es zwischen verschiedenen Körnungen von CPT-Pulver?

A: Reinere Pulverqualitäten (Klasse 3 und 4) werden für medizinische Implantate und Hochleistungsanwendungen verwendet. Niedrigere Qualitäten bieten für industrielle Anwendungen entsprechende Eigenschaften bei geringeren Kosten.