Ti6Al4V-Pulver Metallpulver auf Titanbasis für die additive Fertigung
Ti6Al4V-Pulver für 3D-Druck-Preisliste :
| Metallpulver | Größe | Menge | Preis/kg | Größe | Menge | Preis/kg |
| TiAl6V4 gr.23 | 20-63μm | 1KG | 138 | 0-45μm | 1KG | 144 |
| 10KG | 109 | 10KG | 124 | |||
| 100KG | 105 | 100KG | 117 |
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Inhaltsübersicht
Überblick über Ti6Al4V-Pulver
Ti6Al4V-Pulver, auch als Titanlegierung Grad 5 bezeichnet, ist eines der beliebtesten Titanlegierungspulver. Es enthält 6% Aluminium und 4% Vanadium als die wichtigsten Legierungselemente zusammen mit dem Rest Titan.
Sphärisches Pulver ti6al4v bietet eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilitätund Verarbeitbarkeit.
Wichtige Eigenschaften und Vorteile von Ti6Al4V-Pulver:
Eigenschaften und Merkmale von Ti6Al4V-Pulver
| Eigenschaften | Einzelheiten |
|---|---|
| Zusammensetzung | Ti-6Al-4V-Legierung |
| Dichte | 4,43 g/cc |
| Partikelform | Überwiegend kugelförmig |
| Größenbereich | 15-45 Mikrometer |
| Scheinbare Dichte | Bis zu 60% an echter Dichte |
| Fließfähigkeit | Gut |
| Stärke | Hoch für eine Titanlegierung |
| Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet |
Ti6Al4V wird aufgrund seines ausgewogenen Eigenschaftsprofils in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie, der Chemie und der Konsumgüterindustrie eingesetzt.
Ti6Al4V Pulver-Zusammensetzung
Typische Zusammensetzung von Ti6Al4V-Pulver:
Ti6Al4V Pulver-Zusammensetzung
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Titan | Bilanz |
| Aluminium | 5.5-6.75% |
| Vanadium | 3.5-4.5% |
| Sauerstoff | <0,2% |
| Kohlenstoff | <0,1% |
| Stickstoff | <0,05% |
| Wasserstoff | <0,015% |
| Eisen | <0,3% |
- Titan bildet die Matrix und sorgt für Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
- Aluminium stabilisiert die Alpha-Phase und erhöht die Festigkeit
- Vanadium stabilisiert die Beta-Phase und verbessert die Verarbeitbarkeit
- Andere Elemente, die als Verunreinigungen begrenzt sind
Die optimierten Ti-Al-V-Verhältnisse bieten eine außergewöhnliche Kombination aus Festigkeit, Duktilität, Bruchzähigkeit und Ermüdungsfestigkeit.
Ti6Al4V-Pulver Physikalische Eigenschaften
Ti6Al4V-Pulver Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Werte |
|---|---|
| Dichte | 4,43 g/cc |
| Schmelzpunkt | 1604-1660°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 6,7 W/mK |
| Elektrischer Widerstand | 170 μΩ-cm |
| Koeffizient der thermischen Ausdehnung | 8,4 x 10^-6 /K |
| Maximale Betriebstemperatur | 400°C |
- Geringe Dichte im Vergleich zu Stählen
- Hoher Schmelzpunkt ermöglicht den Einsatz bei mäßig hohen Temperaturen
- Geringe Wärmeleitfähigkeit erfordert konstruktive Überlegungen
- Hoher elektrischer Widerstand, geeignet für korrosionsbeständige Verbindungselemente
- WAK niedriger als bei Stählen und Nickellegierungen
Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Ti6Al4V gut für viele Leichtbauanwendungen in verschiedenen Branchen.
Ti6Al4V-Pulver Mechanische Eigenschaften
Ti6Al4V-Pulver Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Werte |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 950 - 1050 MPa |
| Streckgrenze | 860 - 950 MPa |
| Dehnung | 10 – 18% |
| Härte | 330 - 380 HB |
| Elastizitätsmodul | 110 - 120 GPa |
| Ermüdungsfestigkeit | 400 - 500 MPa |
- Ausgezeichnete Kombination aus hoher Festigkeit und angemessener Duktilität
- Die Festigkeit übertrifft andere Titangüten wie kommerzielles Reintitan
- Höhere Härte als unlegiertes Titan
- Hervorragende Ermüdungsfestigkeit für zyklische Belastungsanwendungen
Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Ti6Al4V für anspruchsvolle Anwendungen, die eine hohe spezifische Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern.
Ti6Al4V-Pulver Anwendungen
Ti6Al4V-Pulver wird in vielen Industriezweigen verwendet:
Ti6Al4V-Pulver Anwendungen
| Industrie | Verwendet |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Strukturelle Teile der Flugzeugzelle, Triebwerkskomponenten |
| Biomedizinische | Orthopädische und Zahnimplantate |
| Automobilindustrie | Pleuelstangen, Ventile, Federn |
| Chemisch | Tanks, Behälter, Wärmetauscher |
| Verbraucher | Sportartikel, Uhrenetuis, Handygehäuse |
| 3D-Druck | Luft- und Raumfahrt und medizinische Komponenten |
Einige spezifische Produktanwendungen sind:
- Knochenplatten, Gelenkersatzimplantate
- Flugzeug- und Hubschrauberstrukturteile
- Ventile und Pleuelstangen für Kraftfahrzeugmotoren
- Chemische Ausrüstung wie Rohre, Pumpen, Ventile
- Sportartikel, einschließlich Golfschläger und Fahrradrahmen
- Additive Fertigung von Leichtbaustrukturen
Ti6Al4V bietet das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und Biokompatibilität für kritische Strukturteile in diesen anspruchsvollen Sektoren.
Ti6Al4V-Pulveranwendungen im Metall-3D-Druck
Ti6Al4V-Pulver ist aufgrund seiner außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften, Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit ein weit verbreitetes Material für den 3D-Metalldruck. Es eignet sich besonders gut für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin und der Automobilindustrie. Hier sind einige der Metall-3D-Druckverfahren, bei denen Ti6Al4V-Pulver verwendet werden kann:
1. Selektives Laserschmelzen (SLM): SLM ist ein Pulverbettschmelzverfahren, bei dem ein Hochleistungslaser zum selektiven Schmelzen und Verschmelzen feiner Schichten aus Ti6Al4V-Pulver eingesetzt wird. Mit dieser Methode werden hochdichte, hochfeste Teile mit komplexen Geometrien hergestellt.
2. Elektronenstrahlschmelzen (EBM): EBM ist ein weiteres PBF-Verfahren, bei dem ein fokussierter Elektronenstrahl zum Schmelzen von Ti6Al4V-Pulver verwendet wird. Es ist bekannt für seine Fähigkeit, Teile mit ausgezeichneter Oberflächenqualität und feinen Merkmalen herzustellen.
3. Gerichtete Energieabscheidung (DED): DED ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem das Material durch eine Düse aufgebracht und gleichzeitig mit einem Laser- oder Elektronenstrahl geschmolzen wird. Ti6Al4V-Pulver kann im DED-Verfahren zur Herstellung großformatiger, nahezu netzförmiger Bauteile verwendet werden.
4. Binder Jetting (BJ): BJ ist ein PBF-Verfahren, bei dem ein flüssiges Bindemittel verwendet wird, um Ti6Al4V-Pulverpartikel selektiv aneinander zu binden. Das ungebundene Pulver wird dann entfernt, so dass ein vorgeformtes Teil übrig bleibt, das gesintert wird, um die volle Dichte zu erreichen.
Zusätzliche Überlegungen:
-
Die Wahl des 3D-Druckverfahrens für Ti6Al4V-Pulver hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, z. B. von der Teilegeometrie, den mechanischen Eigenschaften und der Oberflächengüte.
-
Jedes 3D-Druckverfahren hat seine eigenen Vorteile und Grenzen, und es ist wichtig, diese Faktoren sorgfältig zu bewerten, bevor man sich für die am besten geeignete Technik entscheidet.
-
Die ordnungsgemäße Handhabung und Lagerung von Ti6Al4V-Pulver ist von entscheidender Bedeutung, um die Qualität der 3D-gedruckten Teile zu gewährleisten und die Sicherheitsrisiken zu minimieren.
Ti6Al4V-Pulver ist nach wie vor ein wertvolles Material für den 3D-Druck von Metallen und ermöglicht die Herstellung von Hochleistungskomponenten für verschiedene Branchen. Mit der Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologien werden sich die Anwendungsmöglichkeiten von Ti6Al4V-Pulver voraussichtlich noch weiter ausweiten.
Ti6Al4V-Pulver Spezifikationen
Wichtige Spezifikationen und Normen für Ti6Al4V-Pulver:
Ti6Al4V-Pulver Normen
| Standard | Beschreibung |
|---|---|
| ASTM F2924 | Additive Fertigung Ti6Al4V-Legierung |
| ASTM F3001 | Spezifikationen für gasverdüstes Ti-Legierungspulver für AM |
| AMS 4954 | Zusammensetzungsgrenzen von Ti-6Al-4V-Pulver für die additive Fertigung |
| ASTM B348 | Spezifikationen für Pulver aus Ti und Ti-Legierungen |
| ASTM F1472 | Ti6Al4V-Knetlegierung für chirurgische Implantate |
Diese definieren:
- Bereiche der chemischen Zusammensetzung
- Erforderliche mechanische Eigenschaften
- Verfahren zur Herstellung des Pulvers - Zerstäubung unter Schutzgas
- Grenzwerte für Verunreinigungen wie O, N, C, Fe
- Partikelgrößenverteilung und Morphologie
- Testmethoden zur Überprüfung der Pulverqualität
Zertifiziertes Ti6Al4V-Pulver, das diese Spezifikationen erfüllt, gewährleistet optimale Eigenschaften und Leistungen für verschiedene Anwendungen in unterschiedlichen Branchen.
Ti6Al4V Pulver Partikelgrößen
Ti6Al4V-Pulver Partikelgrößenverteilung
| Partikelgröße | Merkmale |
|---|---|
| 15-45 Mikrometer | Größenbereich für allgemeine Zwecke |
| 45-100 Mikrometer | Optimiert für das Kaltgasspritzen |
| 5-25 Mikrometer | Feinere Größen in Laser-AM-Prozessen verwendet |
- Feineres Pulver sorgt für höhere Auflösung und Oberflächengüte
- Gröbere Pulver eignen sich für Verfahren mit hoher Abscheidungsrate wie das Kaltgasspritzen
- Maßgeschneiderter Größenbereich je nach Produktionsverfahren
- Beibehaltung der kugelförmigen Morphologie über alle Größenbereiche hinweg
Die Kontrolle der Partikelgrößenverteilung und der Morphologie ist entscheidend für eine hohe Packungsdichte des Pulvers, seine Fließfähigkeit und die Eigenschaften des Endprodukts.
Ti6Al4V-Pulver Scheinbare Dichte
Ti6Al4V-Pulver Scheinbare Dichte
| Scheinbare Dichte | Einzelheiten |
|---|---|
| Bis zu 60% an echter Dichte | Für kugelförmige Pulvermorphologie |
| 2,6 - 3,0 g/cc | Verbessert sich mit höherer Packungsdichte |
- Höhere Schüttdichte verbessert die Fließfähigkeit des Pulvers und die Effizienz der Formfüllung
- Werte bis zu 65% sind mit optimiertem sphärischem Pulver möglich
- Hohe scheinbare Dichte minimiert die Zykluszeit der Presse
Die Maximierung der Schüttdichte ermöglicht ein effizientes automatisches Pressen und Sintern des Pulvers bis zur vollen Dichte.
Ti6Al4V-Pulver Herstellungsverfahren
Produktion von Ti6Al4V-Pulver
Die Anlagen von VIGA haben ein breites Anwendungsspektrum, hauptsächlich für die Herstellung von Hochleistungspulverwerkstoffen auf Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Aluminium- und Kupferbasis sowie anderen hochentwickelten Legierungen. Sie werden in der Luft- und Raumfahrt, im Gesundheitswesen, im Werkzeugbau, in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Elektronik, im Bereich der neuen Energien und in anderen Bereichen eingesetzt und eignen sich auch für die additive Fertigung (3D-Druck), das Schmelzbeschichten, das Laserplattieren, das thermische Spritzen, die Pulvermetallurgie, das heißisostatische Pressen und andere fortschrittliche Fertigungsverfahren.
| Methode | Einzelheiten |
|---|---|
| Gaszerstäubung | Hochdruck-Inertgas bricht den Strom der geschmolzenen Legierung in feine Tröpfchen auf |
| Vakuum-Lichtbogenschmelzen | Hochreine Ausgangsmaterialien, die im Vakuum raffiniert und geschmolzen werden |
| Mehrfache Umschmelzungen | Verbessert die chemische Homogenität |
| Siebung | Klassifizierung von Pulver in verschiedene Korngrößenfraktionen |
- Gasverdüsung mit Inertgas erzeugt sauberes, kugelförmiges Pulver
- Die Vakuumverarbeitung minimiert gasförmige Verunreinigungen
- Mehrfaches Umschmelzen verbessert die Einheitlichkeit der Zusammensetzung
- Nachbearbeitung ermöglicht Kontrolle der Partikelgrößenverteilung
Automatisierte Verfahren in Verbindung mit einer strengen Qualitätskontrolle führen zu einem zuverlässigen und konsistenten Ti6Al4V-Pulver, das für kritische Anwendungen geeignet ist.
Ti6Al4V Pulver Preisgestaltung
Ti6Al4V Pulver Preisgestaltung
| Faktor | Auswirkungen auf den Preis |
|---|---|
| Reinheitsgrad | Preiserhöhungen für höhere Reinheit |
| Partikelgröße | Ultrafeines Pulver ist teurer |
| Bestellmenge | Preisnachlass bei Großbestellungen |
| Produktionsverfahren | Verwendung mehrerer Remittenden erhöht die Kosten |
| Verpackung | Mit Argon gefüllte Gasflaschen kosten mehr |
| Vorlaufzeit | Schnellere Lieferzeiten erhöhen den Preis |
Vorläufige Preisgestaltung
- Ti6Al4V für medizinische Anwendungen: $150-250 pro kg
- Ti6Al4V für industrielle Anwendungen: $100-150 pro kg
Erheblich niedrigere Preise für Großaufträge im Tonnenbereich.
Met3DP Ti6Al4V-Pulver Preis:
| Metallpulver | Größe | Menge | Preis/kg | Größe | Menge | Preis/kg |
| TiAl6V4 gr.23 | 20-63μm | 1KG | 138 | 0-45μm | 1KG | 144 |
| 10KG | 109 | 10KG | 124 | |||
| 100KG | 105 | 100KG | 117 |
Ti6Al4V-Pulver Lieferanten
Ti6Al4V-Pulver Lieferanten
| Unternehmen | Standort |
|---|---|
| AP&C | USA, Kanada |
| Zimmerer-Zusatzstoff | USA |
| Met3DP | China |
| TLS Technik | Deutschland |
| Sandvik Fischadler | UK |
| Tekna | Kanada |
Wichtige Auswahlfaktoren:
- Angebot an Reinheitsgraden und Partikelgrößen
- Qualität und Konsistenz des Pulvers von Charge zu Charge
- Produktionskapazität und Vorlaufzeiten
- Einhaltung der Normen für Medizin und Luft- und Raumfahrt
- Preisniveaus auf der Grundlage des Auftragsvolumens
- Technische Kompetenz und Kundenbetreuung
Handhabung und Lagerung von Ti6Al4V-Pulver
Handhabung von Ti6Al4V-Pulver
| Empfehlung | Grund |
|---|---|
| Einatmen vermeiden | Wegen des Risikos einer Schädigung des Lungengewebes durch Feinstaub |
| Schutzmaske verwenden | Unbeabsichtigtes Verschlucken verhindern |
| In belüfteten Bereichen handhaben | Verringerung der Schwebeteilchen in der Luft |
| Sicherstellen, dass keine Zündquellen vorhanden sind | Pulver kann in Sauerstoffatmosphäre brennen |
| Antistatik-Protokolle befolgen | Verhinderung von Bränden durch statische Entladung bei der Handhabung |
| Versiegelte Behälter an einem kühlen, trockenen Ort aufbewahren | Verhindern Sie die Aufnahme von Feuchtigkeit und Reaktivität |
Obwohl Ti6Al4V-Pulver relativ inert ist, sollten bei der Handhabung und Lagerung die empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die Reinheit zu erhalten.
Ti6Al4V-Pulver Inspektion und Prüfung
Ti6Al4V-Pulverprüfung
| Test | Einzelheiten |
|---|---|
| Chemische Analyse | ICP-Spektroskopie zur Überprüfung der Zusammensetzung |
| Partikelgrößenverteilung | Laserbeugung zur Bestimmung der Größenverteilung |
| Scheinbare Dichte | Gemessen mit einem Hall-Durchflussmesser gemäß ASTM B212 |
| Morphologie des Pulvers | SEM-Bildgebung zur Überprüfung der Partikelkugelform |
| Analyse der Durchflussmenge | Verwendung des Hall-Durchflussmessertrichters |
| Prüfung der Gewindebohrerdichte | Dichte gemessen nach mechanischem Klopfen der Pulverprobe |
Durch die Prüfung wird sichergestellt, dass das Pulver die erforderliche chemische Zusammensetzung, die physikalischen Eigenschaften, die Morphologie, die Dichte und die Fließfähigkeit gemäß den geltenden Normen erfüllt.
Ti6Al4V-Pulver Vor- und Nachteile
Vorteile von Ti6Al4V-Pulver
- Ausgezeichnetes Verhältnis von Stärke zu Gewicht
- Hohe Ermüdungsfestigkeit und Bruchzähigkeit
- Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
- Gute Duktilität und Umformbarkeit
- Hohe Biokompatibilität für medizinische Anwendungen
- Kostengünstig im Vergleich zu anderen Titanlegierungen
Beschränkungen von Ti6Al4V-Pulver
- Mäßige Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen
- Geringere Festigkeit als einige Titanlegierungen
- Hohe Reaktivität erfordert eine inerte Verarbeitungsatmosphäre
- Schwierig zu bearbeiten im vollgesinterten Zustand
- Beschränkungen beim Schweißen der Legierung
- Bedenken hinsichtlich der Toxizität des Elements Vanadium
Vergleich mit Ti64 und Ti Grade 2 Pulvern
Ti6Al4V vs. Ti64 und Grade 2 Pulver
| Parameter | Ti6Al4V | Ti64 | Ti Grad 2 |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 6% | 6% | – |
| Vanadium | 4% | 4% | – |
| Stärke | 950-1050 MPa | 950-1050 MPa | 420-550 MPa |
| Duktilität | 10-18% | 10-18% | 15-30% |
| Kosten | Mäßig | Mäßig | Niedrig |
| Verwendet | Luft- und Raumfahrt, Medizin | Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie | Industrie, Verbraucher |
- Ti6Al4V und Ti64 haben praktisch identische Eigenschaften
- Ti Grad 2 bietet bessere Duktilität, aber geringere Festigkeit
- Ti6Al4V bevorzugt für kritische Strukturteile, die eine hohe Festigkeit erfordern
Ti6Al4V-Pulver FAQs
F: Was sind die Hauptanwendungen von Ti6Al4V-Pulver?
A: Zu den wichtigsten Anwendungen gehören Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, biomedizinische Implantate wie Hüft- und Kniegelenke, Automobilteile wie Ventile und Pleuelstangen, chemische Prozessanlagen und Verbraucherprodukte wie Sportgeräte und Uhrengehäuse.
F: Warum ist Ti6Al4V die beliebteste Titanlegierung?
A: Ti6Al4V bietet die beste Allround-Kombination aus hoher Festigkeit, geringer Dichte, Bruchzähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität, Schweißbarkeit und moderaten Kosten.
F: Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Arbeit mit Ti6Al4V-Pulver zu beachten?
A: Zu den empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen gehören das Tragen von Schutzkleidung, die Handhabung in inerter Atmosphäre, das Vermeiden von Zündquellen, die Kontrolle statischer Aufladungen, die Verwendung funkenfreier Werkzeuge und die Lagerung versiegelter Behälter an einem kühlen, trockenen Ort.
F: Wie wirkt sich Vanadium auf die Eigenschaften der Legierung Ti6Al4V aus?
A: Vanadium wirkt als Beta-Stabilisator, der die Verarbeitbarkeit verbessert. Es trägt auch zur Ausscheidungshärtung bei, die der Legierung Festigkeit und Hochtemperatur-Kriechbeständigkeit verleiht.
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