Titan i njegove legure imaju široku primjenu u svemirskim, vojnim i pomorskim područjima zbog svoje male gustine, visoke specifične čvrstoće, biokompatibilnosti i dobre stabilnosti na srednjim i visokim temperaturama, kao i dobrih mehaničkih svojstava i odlične otpornosti na koroziju. Tradicionalna tehnologija obrade kovanja taljenjem ima prednosti u pripremi velikih dimenzija, jednostavnih oblika titanijumskih profila ili proizvoda, ali u pripremi složene strukture, malih i srednjih proizvoda od titanijuma, postoje problemi kao što su mali prinos, rasipanje resursa i visoki troškovi proizvodnje. Tehnologija skoro finalnog oblikovanja praha može precizno nadoknaditi ovaj tehnički nedostatak, kroz pripremu praha, ruta tehnologije skoro finalnog oblikovanja može biti serija ili prilagođena proizvodnja proizvoda od legure titana različitih razmjera i strukturnih karakteristika. Ova vrsta malih i srednjih proizvoda u vazduhoplovnoj, vojnoj, medicinskoj i civilnoj potrošnji imaju veći potencijal primene i dodatu vrednost, buduća je promocija titanijumske industrije, niskougljična, zelena transformacija proizvodnje važnog pravca.
1, prešano sinteriranje
Sjedinjene Američke Države u titanijum prahu prešanjem sinteriranje priprema proizvoda od legure titana istraživanja su vrlo rano. Dynamet Technology je posvećena proizvodnji proizvoda za presovanje u prahu od titanijuma, kao što je prikazano na slici 1, neki od proizvoda su primenjeni u malom obimu. Prvi proizvod od metalurgije praha od titana koji je proizvela kompanija bila je predforma legure Ti-6Al-4V za školjku kupole na Raytheonovoj Rattlesnake raketi, a kasnije je proizvedena metalurgija praha Ti-6Al{{ 4}}V-2Proizvodi od legure Sn za primenu u bojnoj glavi rakete Stinger. Kao rezultat svog značajnog doprinosa proizvodima od titanijuma, Dynamet Technology je postao jedini dobavljač proizvoda od legure titanijuma u prahu za Boeing. Osim toga, American ADMA Products proizvodi dijelove od titanijuma za metalurgiju praha od 1985. godine, a neki od njenih proizvoda se koriste u zrakoplovstvu. Kineski Sjeverozapadni istraživački institut za obojene metale u području istraživanja i razvoja u obliku praha titanijuma u obliku gotovo mreže ima više od 30 godina iskustva, razvoj poroznih proizvoda od titanijuma se primjenjuje u hemijskoj industriji, hrani i drugim poljima, Slika 1 ( b) prikazano u industriji filtracije za primenu porozne titanijumske ploče valjane u prahu.
2, vruće izostatičko prešanje
Proces vrućeg izostatskog presovanja (HIP) izumio je američki Battelle (Battelle) institut 1950-ih godina, tehnologija je vrsta inertnog plina kao medija za prijenos pritiska, na temperaturi od 850-2000 stepena i {{2 }} MPa pod sinergijskim učinkom pritiska plina, proizvoda visokotemperaturnog presovanja i tehnologije sinteriranja, trenutno je gotovo mrežno oblikovanje strukturnih dijelova titana u prahu i legura titana u cjelini. Zgušnjavanje najvažnijih sredstava ujednačenih proizvoda organizacije, bez tkanja, bez segregacije i drugih karakteristika.
Strani razvoj tehnologije toplog izostatskog presovanja u prahu od legure titana započeo je 1850-ih, Ruski institut lakih metala je već 1970-ih u svijetu prvi razvio kompleksan oblik turbine vodonične pumpe od legure titana u cijelosti, a u RD{ {2}} motor na vodik s kisikom o primjeni u SAD-u 1990-ih, prvo u području zrakoplovstva kako bi se postigla komercijalizacija aplikacije, a postupno se proširio na avijaciju, polje oružja, kao što je klipnjača PW F110 motora, Tomahawk Rotor kompresora motora krstareće rakete F107, poklopac rakete Sidewind, radno kolo motora krstareće rakete F107, kao i borbeno kućište protivvazdušne rakete Stinger.
3, brizganje praha
Tehnologija brizganja metala u prahu (Metal Injection Molding, MIM) može se direktno pripremiti sa ili blizu konačnog oblika delova, izbegavajući ili smanjujući mašinsku obradu, značajno smanjujući troškove pripreme. Stoga je tehnologija brizganja u prahu jedno od najefikasnijih tehničkih sredstava za masovnu proizvodnju titanijuma i delova od legura titana. 3C proizvodi (uključujući mobilne telefone, pametne nosive uređaje, okvire za naočale, dijelove 5G signala) u elektroničkoj komunikaciji je najvažnije polje primjene tehnologije brizganja praha, sa 84,2%. U ovoj fazi, glavni materijali na bazi željeza, lagani dizajn materijala i težnja za visokom kvalitetom su glavni smjer budućeg razvoja 3C proizvoda. Titanijumska legura ima malu gustinu (gustina samo polovina materijala na bazi gvožđa), visoku čvrstoću, otpornost na koroziju i druge karakteristike, kako bi zadovoljila budućnost lakih materijala i visokokvalitetnog dizajna. Prema statistikama, veličina tržišta kineske industrije brizganja titanijuma dostigla je 680 miliona juana 2020. godine, a očekuje se da će veličina tržišta dostići 2 milijarde juana 2026. godine, sa godišnjom stopom rasta do 20,13%, prema potražnji- sporedni inputi i projekcije rasta prihoda na strani ponude.
4, aditivna proizvodnja
Aditivna proizvodnja (Additive Manufacturing, AM) je tačka, linija, površinski sloj po sloj kumulativna tehnologija oblikovanja, na nju ne utječe složenost dijelova, može automatski, brzo i precizno završiti dizajn i proizvodnju složenih dijelova. U poređenju sa tradicionalnim proizvodnim tehnologijama, aditivna proizvodnja ima jedinstvene prednosti u smislu slobode dizajna, složenog oblikovanja delova i upotrebe materijala, što je čini visoko obećavajućom tehnologijom proizvodnje legure titanijuma. Globalno tržište metalnog 3D štampanja dostiglo je 3,3 milijarde dolara u 2019., uključujući opremu, materijale i usluge za 3D štampanje, a očekuje se da će dostići 11 milijardi dolara 2024. godine, pri čemu su legure titanijuma najvažniji metal za štampanje, prema SmarTech Analytics. Vazdušna i vojna odbrana je broj jedan korisnik proizvodnje aditiva od titanijuma, koji se uspešno koristi za direktno formiranje malih preciznih komponenti za svemirske motore i velikih i složenih komponenti za avijaciju, kao što su sistemi za lansiranje svemira, krila aviona, integralne kontrolne površine i poklopci, lopatice motora i druge ključne komponente letačke opreme.
Kao osnovna sirovina gore navedene metalurgije praha u blizini završnog procesa oblikovanja, cijena i kvaliteta proizvoda metalurgije praha su najvažniji faktori koji utiču na cijenu i performanse proizvoda metalurgije praha. doo za titanijum legure praha tradicionalni proces pripreme je složen, skup, nizak prinos tehnologije finog praha usko grlo, nakon tri godine istraživanja i razvoja novog načina za stvaranje mikro finog procesa pripreme titanijum praha, samostalno dovršava dizajn i razvoj opreme za proizvodnju praha, da bi se postigla veličina čestica novog tipa visokokvalitetnog titanijumskog praha može se kontrolisati pripremom serije. Prinos finog praha je povećan sa 35% na 80%, a cijena je smanjena za više od 40%, što se može primijeniti na vrhunska proizvodna polja kao što su brizganje praha, proizvodnja aditiva i vruće izostatičko prešanje praha. Glavne vrste proizvoda uključuju čisti titan, TC4, TA15 i druge razrede visokokvalitetnih prahova na bazi titana s kontroliranom veličinom čestica, kao i hidrogenirane prahove legure na bazi titana, hidrogenizirane dehidrogenirane prahove i kompozitne prahove prilagođene metalne matrice na bazi titana. .
