積層造形に最適なTi-6Al-4V粉「TC4粉」ゥ

Ti-6Al-4Vパウダー概要

Ti-6Al-4V粉末グレード5チタン合金粉末としても知られるチタン合金は、その優れた強度対重量比、耐食性、生体適合性で広く使用されています。この粉末は、軽量で高強度材料が不可欠な航空宇宙、医療、自動車、海洋を含む様々な産業で幅広く使用されています。

作曲

Ti-6Al-4V粉末の組成は、機械的特性と性能を最適化するために綿密に設計されています：

エレメント	質量 %
チタン（Ti）	バランス
アルミニウム (Al)	5.5-6.5
バナジウム(V)	3.5-4.5

これらの合金元素は、Ti-6Al-4Vの高い引張強さ、靭性、耐食性などの優れた特性に寄与しており、要求の厳しい用途に適しています。

プロパティ

Ti-6Al-4V粉末は優れた機械的特性を誇り、様々な産業用途に適しています：

プロパティ	価値
密度	4.43 g/cm³
最終引張強度	950-1100 MPa
降伏強度	880-1000 MPa
伸長	10-15%
硬度	36-44 HRC
ヤング率	114 GPa
融点 (Yūten)	1668°C
熱伝導率	6.7 W/m-K
電気抵抗率	0.125 µΩ-cm

これらの特性により、Ti-6Al-4V粉末は、高強度、軽量設計、過酷な環境への耐性を必要とする部品に理想的な選択肢となっています。

アプリケーション

Ti-6Al-4V粉末は、様々な産業で幅広く使用されている：

• 航空宇宙部品：構造部品、航空機フレーム、エンジン部品
• 医療用インプラント：整形外科用インプラント、歯科用インプラント、補綴器具
• 自動車：エンジン部品、排気システム、サスペンション部品
• マリン：マリンハードウェア、プロペラシャフト、水中機器
• スポーツ用品：自転車フレーム、ゴルフクラブヘッド、テニスラケットフレーム

その生体適合性は医療用インプラントにも適しており、優れたオッセオインテグレーションと耐食性を示す。

積層造形プロセス

Ti-6Al-4V粉末は通常、ガスアトマイズ法またはプラズマアトマイズ法で製造される。ガスアトマイズでは、合金を高圧で溶解し、不活性ガスで噴霧して球状の粉末粒子を形成します。プラズマアトマイズは、高純度の微細な球状粉末を生成し、積層造形工程における優れた流動性と充填性を保証します。

パウダー仕様

Ti-6Al-4V粉末は、特定のアプリケーションの要件を満たすために様々な仕様で利用可能です：

属性	詳細
粒子径	10～45μm、20～100μm
形態	球状、不規則
見掛け比重	4.43 g/cm³
打タップ密度	4.9-5.4 g/cm³
ホール流動率	<30秒/50g
純粋さ	≥99.5%以上
酸素含量	≤0.2%
含水率	≤0.05%

これらの仕様により、Ti-6Al-4V粉末の品質と一貫性が保証され、積層造形プロセスへの応用が可能になります。

規格と等級

Ti-6Al-4V粉末は、ASTM B348やASTM F136などの医療用インプラントの関連業界規格に準拠しています。同等グレードには、AMS 4928およびAMS 4967があります。

品質管理

Ti-6Al-4V粉末の品質管理には以下のものが含まれる：

• 化学分析：合金元素の正しい組成の確保。
• 粒度分析：所望の粒度分布を確認する。
• 粉末の形態評価：球状または不規則な粒子形状のチェック。
• 密度試験：見かけ密度およびタップ密度を測定し、粉末の充填効率を評価する。
• 純度評価：所望の特性を確保するための純度レベルの検証。
• 酸素と水分の分析汚染防止のためのモニタリング

コスト分析

Ti-6Al-4V粉末のコストは、注文量、粒度範囲、粉末形態、純度レベル、製造業者/販売業者のマージンなどの要因によって異なる。

粉体の保管と取り扱い

Ti-6Al-4V粉末の完全性を維持するためには、適切な保管と取り扱いが不可欠である：

• 密閉容器に入れ、涼しく乾燥した環境で保管する。
• 水分のピックアップを防ぐため、不活性ガスパージまたは真空を使用する。
• すべての粉体処理装置と移送装置を接地する。
• 粉体を取り扱う際には、適切な個人用保護具（PPE）を使用すること。

健康と安全

Ti-6Al-4V粉末は、適切な取り扱いにより健康へのリスクは最小限に抑えられる：

• 粉体を取り扱う際は、適切なPPEを着用すること。
• ホコリや粉の掃除にはHEPAフィルター付きの掃除機を使用する。
• 溶接や溶融のヒュームを吸入しないこと。
• 地域の環境規制に従って廃棄する。

FAQ

1. Ti-6Al-4V粉末は航空宇宙用途に適していますか？ はい、Ti-6Al-4V粉末は、その高い強度対重量比と耐食性により、航空宇宙分野で構造部品、航空機フレーム、エンジン部品に一般的に使用されています。
2. インプラント用Ti-6Al-4V粉末の主な利点は何ですか？ Ti-6Al-4V粉末は、生体適合性、耐食性、オッセオインテグレーションに優れており、整形外科用および歯科用インプラントに最適です。
3. Ti-6Al-4V粉末はリサイクルできますか？ はい、Ti-6Al-4V粉末は、品質基準を満たし、汚染がなければ、添加剤製造工程でリサイクルして再利用することができます。
4. Ti-6Al-4V粉末の一般的なコストは？ Ti-6Al-4V粉末のコストは、体積、粒度範囲、純度レベル、市況などの要因によって異なる。
5. Ti-6Al-4V粉末は積層造形プロセスに適合しますか？ はい、Ti-6Al-4V粉末は、選択的レーザー溶融（SLM）や電子ビーム溶融（EBM）などの付加製造プロセスで広く使用され、高強度と耐食性を備えた複雑な部品を製造しています。