Reintitan-Pulver

Überblick über Reintitan-Pulver

Titanpulver ist ein Metallpulver, das aus Titanmetall hergestellt wird. Es zeichnet sich durch sein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität aus. Titanpulver wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie und bei Konsumgütern.

Dieser Artikel bietet einen umfassenden Leitfaden für Titanpulver. Er behandelt die Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Lieferanten, Handhabung, Inspektion, Vergleiche, Vor- und Nachteile sowie häufig gestellte Fragen zu Titanpulver. Quantitative Daten werden in leicht lesbaren Tabellen zum schnellen Nachschlagen dargestellt.

Zusammensetzung des Titanpulvers

Titanpulver kann reines Titan oder eine Legierung sein, die Titan als Hauptelement enthält. Die Zusammensetzung bestimmt die Eigenschaften und Anwendungen.

Komposition	Details
Reines Titan	Enthält >99% Titan. Geringste Festigkeit, aber hervorragende Korrosionsbeständigkeit.
Ti-6Al-4V	6% Aluminium, 4% Vanadium. Die häufigste Titanlegierung mit hoher Festigkeit.
Ti-3Al-2,5V	3% Aluminium, 2,5% Vanadium. Höhere Duktilität als Ti-6Al-4V.
Ti-6Al-7Nb	6% Aluminium, 7% Niob. Höhere Festigkeit für Luft- und Raumfahrtanwendungen.
Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si	15% Molybdän, 3% Niob, 3% Aluminium, 0,2% Silizium. Beta-Titan-Legierung.

Titanpulver kann auch mit anderen elementaren Pulvern wie Eisen, Aluminium oder Bor gemischt werden, um maßgeschneiderte Legierungen herzustellen.

Eigenschaften von Titan-Pulver

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eignet sich Titan für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedenen Branchen.

Immobilie	Beschreibung
hohe Festigkeit	Hat ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte, das dem von hochfesten Stählen nahe kommt.
Geringe Dichte	60% wiegt weniger als Stahl oder Nickellegierungen.
Korrosionsbeständigkeit	Bildet eine stabile TiO2-Oxidschicht für den Korrosionsschutz.
Biokompatibilität	Ungiftig und verträglich mit dem menschlichen Körpergewebe.
Wärmebeständigkeit	Behält seine mechanischen Eigenschaften bis zu 600¡"C bei.
Nicht magnetisch	Nützlich für nicht-magnetische Anwendungen.
Funkenfrei	Sicherer für entflammbare Umgebungen im Vergleich zu Stahl.

Die Eigenschaften können durch Änderung der Zusammensetzung, der Korngröße, der Porosität und der Verarbeitungsmethode angepasst werden.

Anwendungen von Titanium Powder

Die vielseitigen Eigenschaften von Titanpulver ermöglichen einzigartige Anwendungen in den folgenden Branchen:

Industrie	ANWENDUNGEN
Luft- und Raumfahrt	Triebwerkskomponenten, Flugzeugstrukturen, Raumfahrzeuge
Medizinisch	Implantate, chirurgische Instrumente, medizinische Geräte
Automotive	Pleuelstangen, Ventile, Federn, Befestigungselemente
Chemikalien	Korrosionsbeständige Behälter, Wärmetauscher, Rohre
Sportartikel	Golfschläger, Tennisschläger, Fahrräder, Helme
Additive Fertigung	3D-gedruckte Teile für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Medizintechnik

Die Biokompatibilität von Titan macht es ideal für Implantate und medizinische Geräte. Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit eignet es sich für Anwendungen im Meerwasser. Die hohe Festigkeit ist nützlich für kritische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt.

Spezifikationen von Titanium Powder

Titanpulver ist in verschiedenen Größen, Formen, Reinheitsgraden und Zusammensetzungen erhältlich, um spezifischen Anwendungen gerecht zu werden.

Parameter	Spezifikationen
Teilchengrößen	15-45 Mikrometer, 45-105 Mikrometer, 105-250 Mikrometer
Partikelform	Sphärische, eckige, gemischte Morphologie
Reinheit	Grad 1 (99,2% Ti), Grad 2 (99,5% Ti), Grad 4 (99,9% Ti)
Legierungssorten	Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-64, Ti-1023
Produktionsverfahren	Gaszerstäubung, Plasmazerstäubung, Hydrid-Dehydrid

Die Partikelgrößenverteilung, die Morphologie, der Sauerstoff-/Stickstoffgehalt und die Mikrostruktur werden entsprechend den Anforderungen der Anwendung kontrolliert.

Lieferanten von Titanium Powder

Titanpulver wird von führenden Metallpulverherstellern in aller Welt geliefert:

Anbieter	Ort
AMETEK	Vereinigte Staaten
AP&C	Kanada
TLS-Technik	Deutschland
Tekna	Kanada
Metalysis	Großbritannien
Praxair	Vereinigte Staaten
Rio Tinto	Kanada
ATI Pulvermetalle	Vereinigte Staaten
CNPC-Puder-Gruppe	China

Die Preise für Titanpulver reichen von $50/kg bis $500/kg, je nach Reinheit, Partikelgröße, Produktionsverfahren und Auftragsvolumen. Kundenspezifische Legierungen, spezielle Partikelmorphologien und strenge Toleranzen kosten mehr.

Handhabung und Lagerung von Titanium Powder

Beim Umgang mit Titanpulver sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um Brände, Explosionen und Sachschäden zu vermeiden:

• In kühler, trockener, inerter Umgebung, fern von Feuchtigkeit, Funken und Flammen lagern
• Verwenden Sie leitfähige, geerdete Behälter, um statische Aufladung zu vermeiden.
• Zur Staubkontrolle wird eine örtliche Entlüftung empfohlen.
• Vermeiden Sie Staubansammlungen, um die Explosionsgefahr zu minimieren.
• Staubmasken, Schutzbrillen und Handschuhe tragen, um Einatmen und Hautkontakt zu vermeiden
• Befolgen Sie die Anweisungen des Sicherheitsdatenblatts (MSDS) zur sicheren Handhabung.

Inspektion und Prüfung von Titanpulver

Die Titanpulverchargen werden getestet, um sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Materialspezifikationen erfüllen:

Prüfverfahren	Gemessener Parameter
Siebanalyse	Korngrößenverteilung
Laserbeugung	Partikelgrößenverteilung, mittlere Größe
Rasterelektronenmikroskopie	Morphologie der Partikel, Mikrostruktur
Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX oder EDS)	Chemische Zusammensetzung
Röntgenbeugung	Zusammensetzung der Phasen
Spektralphotometrie	Gehalt an Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff
Schüttdichte	Schüttgewicht, Fließfähigkeit
Pyknometer	Dichte des Skeletts

Probenahme und Prüfung gemäß ASTM-Normen gewährleisten die Qualität des Titanpulvers für kritische Anwendungen.

Titanpulver im Vergleich zu Alternativen

Titan hat im Vergleich zu Ersatzmaterialien Vor- und Nachteile:

	Titan	Aluminium	Edelstahl
Dichte	Niedrig	Niedriger	Höher
Stärke	High	Mittel	High
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet	Gut	Gut
Temperaturbeständigkeit	Gut	Mittel	Besser
Kosten	High	Niedrig	Mittel
Magnetische Permeabilität	Niedrig	Niedrig	High
Biokompatibilität	Ausgezeichnet	Arm	Gut

Titan zeichnet sich trotz seiner höheren Kosten durch seine Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität aus. Aluminium und Edelstahl können je nach den Anforderungen der Anwendung eine kostengünstigere Alternative sein.

Vor- und Nachteile von Titanium Powder

Vorteile	Nachteile
Hohes Festigkeits-Gewicht-Verhältnis	Teuer im Vergleich zu Stählen
Korrosionsbeständig	Reaktivität mit Sauerstoff bei hohen Temperaturen
Ungiftig und antiallergen	Niedriger Elastizitätsmodul kann Rückfederung bei der Bearbeitung bedeuten
Ausgezeichnete Biokompatibilität	Geringe Wärmeleitfähigkeit
Behält seine Eigenschaften bei hohen Temperaturen bei	Erfordert die Verarbeitung unter Schutzatmosphäre
Breite Palette von Legierungsmöglichkeiten	Begrenzte Festigkeit bei hohen Temperaturen

Titanpulver ermöglicht leichte, stabile Teile, erfordert jedoch eine kontrollierte Handhabung und Verarbeitung. Die Kosten sind höher als bei herkömmlichen Legierungen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Titanium Powder

Hier finden Sie Antworten auf einige häufig gestellte Fragen zu Titanpulver:

F: Wozu wird Titanpulver verwendet?

A: Titanpulver wird aufgrund seiner hohen Festigkeit, seines geringen Gewichts, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner Hitzebeständigkeit und seiner Biokompatibilität in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie, der chemischen Industrie und für Sportartikel verwendet. Es wird häufig für kritische rotierende Teile in Flugzeugtriebwerken, orthopädische Implantate, Automobilkomponenten, Wärmetauscher und additiv gefertigte Teile verwendet.

F: Ist Titanpulver in der Handhabung sicher?

A: Titanpulver kann sich entzünden und explodieren, wenn es sehr fein verteilt und der Luft ausgesetzt ist. Richtige Erdung, inerte Atmosphäre, Belüftung und Schutzausrüstung sind beim Umgang mit Titanpulver unerlässlich. Es ist außerdem ungiftig und bei Hautkontakt hypoallergen.

F: Was ist der Unterschied zwischen Titanpulver Grad 1 und Grad 5?

A: Titanpulver der Güteklasse 1 hat einen höheren Reinheitsgrad und einen geringeren Sauerstoff- und Eisengehalt als Güteklasse 5. Grade 1 bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit, während Grade 5 eine höhere Festigkeit aufweist. Grade 5-Pulver wird verwendet, wenn die Festigkeit entscheidend ist, während Grade 1 den Anforderungen an die chemische Beständigkeit entspricht.

F: Kann Titanpulver rosten?

A: Titan bildet eine undurchlässige und selbstreparierende Oxidschicht, die es vor Rost und Korrosion schützt. Es weist in den meisten Umgebungen, einschließlich Salzwasser, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet es sich für maritime Anwendungen.

F: Ist Titanpulver magnetisch?

A: Nein, Titanpulver ist nicht magnetisch. Seine relative magnetische Permeabilität liegt sehr nahe bei 1, was es für nicht-magnetische Anwendungen anstelle von ferritischen Stählen nützlich macht.

F: Wie hoch sind die Kosten für Titanpulver?

A: Titanpulver kann zwischen $50/kg und $500/kg liegen, je nach Reinheit, Partikelgröße, Produktionsmethode, Morphologie und Auftragsvolumen. Hochreine Qualitäten, die für medizinische Zwecke geeignet sind, sind teurer. Sonderlegierungen und spezielle Partikelformen sind ebenfalls teurer.

F: Was ist der Unterschied zwischen gasverdüstem und Hydrid-Dehydrid-Titanpulver?

A: Gasverdüstes Titanpulver hat eine kugelförmige Morphologie, die sich ideal für die additive Fertigung eignet, während Hydrid-Dehydrid-Pulver eine kantige, unregelmäßige Form hat, die sich für das Pressen und Sintern eignet. Die Pulvereigenschaften, die Oberflächenchemie, das Mikrogefüge und die Kosten unterscheiden sich bei den beiden Herstellungsverfahren.

F: Wie wird Titanpulver hergestellt?

A: Die wichtigsten Produktionsmethoden sind die Gaszerstäubung, die Plasmazerstäubung und das Hydrid-Dehydrid-Verfahren. Die Gaszerstäubung mit Argon- oder Stickstoffgas ist eine gängige Methode zur Herstellung feiner kugelförmiger Pulver für AM. Das Hydridverfahren erzeugt kantiges Pulver, das vor dem Sintern in Formen gepresst wird. Durch Plasmazerstäubung können sehr feine sphärische Pulver hergestellt werden.

F: Welchen Inhalt hat ein Sicherheitsdatenblatt (MSDS) für Titanpulver?

A: Das Sicherheitsdatenblatt enthält Informationen über Gesundheitsgefahren, Reaktivitätsdaten, toxikologische Daten, Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung, Informationen zur Lagerung, Verfahren bei Verschüttungen, Anweisungen zur Brandbekämpfung, Erste-Hilfe-Maßnahmen und Richtlinien zur Entsorgung. Es ist wichtig, das SDB zu lesen, bevor Sie mit einer beliebigen Menge Titanpulver arbeiten.

F: Welche Normen gelten für Titanpulver?

A: Zu den wichtigsten Normen gehören ASTM B833 für sphärisches Titanpulver, ASTM B981 für Titanlegierungen für die Pulvermetallurgie, ASTM B988 für gasverdüstes Titanlegierungspulver und ISO 22068 für die additive Fertigung mit Titanlegierungen. Die Spezifikationen umfassen Probenahme, Prüfung, Größenanalyse, chemische Analyse und Qualitätssicherung.