Bubuk CPTi

Gambaran Umum Bubuk CPTi

Serbuk CPTi (titanium murni secara kimiawi) adalah serbuk logam titanium dengan kemurnian tinggi yang digunakan dalam berbagai aplikasi yang membutuhkan ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan tinggi, bobot rendah, dan biokompatibilitas. Ini menawarkan sifat yang unggul dibandingkan dengan grade titanium dan bubuk paduan lainnya.

Serbuk CPTi diproduksi melalui proses atomisasi gas untuk mencapai morfologi serbuk bulat dengan kontaminasi minimal. Ini memiliki kisaran ukuran partikel 15-150 mikron secara umum. Kemurnian dan kebersihan yang tinggi menghasilkan kemampuan mengalir yang sangat baik, kepadatan kemasan dan sinterabilitas.

Beberapa sifat utama dan keunggulan bubuk CPTi meliputi:

Sifat dan Karakteristik Serbuk CPTi

Properti	Detail
Komposisi	Titanium minimum 99,5%. Pengotor O, C, N, H, Fe yang rendah
Kepadatan	4,5 g/cc
Kemampuan mengalir	Sangat baik karena morfologi bola
Kemampuan sinter	Luar biasa, mencapai densitas yang mendekati penuh
Bentuk partikel	Sebagian besar berbentuk bulat
Kisaran ukuran partikel	15-150 mikron
Kepadatan yang tampak	2,7-3,2 g/cc
Kemurnian	Kandungan Ti hingga 99,995%
Kotoran	Oksigen rendah, nitrogen, karbon, besi
Warna	Abu-abu gelap dengan kilau metalik

Keunggulan Utama Bubuk CPTi

• Kemurnian tinggi meningkatkan kinerja dan biokompatibilitas
• Morfologi bubuk bulat memberikan aliran dan pengemasan yang baik
• Banyak digunakan untuk manufaktur aditif, cetakan injeksi logam
• Ketahanan korosi lebih unggul dari baja tahan karat di banyak lingkungan
• Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
• Tidak beracun dan tidak menyebabkan alergi
• Dapat dipadukan untuk memodifikasi properti seperti kekuatan
• Hemat biaya dibandingkan dengan titanium tempa

Serbuk CPTi adalah pilihan yang sangat baik untuk suku cadang dan produk yang membutuhkan kombinasi optimal antara kekuatan, bobot yang ringan, ketahanan terhadap korosi, ketahanan terhadap kelelahan, dan biokompatibilitas.

Ini digunakan untuk beragam aplikasi di industri kedirgantaraan, medis, otomotif, kimia, dan konsumen.

Komposisi dan Tingkat Kemurnian Serbuk CPTi

Komposisi serbuk CPTi memiliki kandungan titanium minimal 99,5%. Tingkat pengotor oksigen, nitrogen, karbon, hidrogen, dan besi dikontrol dengan cermat. Tingkat kemurnian yang lebih tinggi hingga 99,995% Ti juga diproduksi.

Komposisi Bubuk CPTi

Elemen	Berat %
Titanium	99,5% min
Oksigen	0.08% – 0.40%
Karbon	0.03% – 0.08%
Nitrogen	0.01% – 0.05%
Hidrogen	0.005% – 0.015%
Besi	0.05% – 0.25%

Tingkat pengotor ini menghasilkan retensi kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang terkait dengan logam titanium. Penambahan paduan khusus juga dapat dilakukan untuk memodifikasi sifat seperti kekuatan.

Serbuk CPTi tersedia dalam berbagai tingkat kemurnian tergantung pada kebutuhan:

Tingkat Kemurnian CPTi

Kelas	Kemurnian	Ukuran Partikel	Aplikasi
CPTi Kelas 1	99,5% min	Sedang, besar	Penggunaan umum
CPTi Kelas 2	99.9%	Baik, sedang	Kedirgantaraan, medis
CPTi Kelas 3	99.95%	Baik.	Medis, gigi
CPTi Kelas 4	99.99%	Ultrafine	Implan, penggunaan dengan kemurnian tinggi

Kemurnian yang lebih tinggi mengurangi risiko toksisitas, meningkatkan biokompatibilitas untuk penggunaan medis. Hal ini juga meningkatkan kinerja dalam aplikasi suhu tinggi.

Akan tetapi, kemurnian yang lebih tinggi meningkatkan biaya. Jadi, grade yang sesuai dipilih berdasarkan pertukaran yang seimbang untuk aplikasi yang dimaksudkan.

Sifat Fisik Serbuk CPTi

Sifat fisik utama dari bubuk CPTi yang mempengaruhi pemrosesan dan kinerjanya:

Sifat Fisik Serbuk CPTi

Properti	Nilai-nilai
Kepadatan	4,5 g/cc
Titik leleh	1668°C
Konduktivitas termal	21,9 W/mK
Resistivitas listrik	53,8 ohm-cm
Modulus Young	107 GPa
Rasio Poisson	0.33
Kekerasan Mohs	6
Ketahanan oksidasi	Hingga 590°C di udara

• Kepadatannya cukup rendah dibandingkan dengan logam lain yang memberikan rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
• Titik lelehnya cukup tinggi sehingga memungkinkan penggunaan untuk aplikasi suhu tinggi
• Konduktivitas termal lebih rendah dari logam lain seperti aluminium atau tembaga
• Resistivitas listrik relatif tinggi sehingga cocok untuk pengencang dan konektor yang tahan korosi
• Kekerasannya mirip dengan paduan titanium lainnya tetapi lebih rendah dari logam dengan kekerasan tinggi
• Ketahanan oksidasi meningkat dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi

Sifat-sifat ini membuat CPTi cocok untuk bagian struktural ringan yang membutuhkan kinerja mekanis dan ketahanan korosi yang tinggi.

Sifat Mekanis Serbuk CPTi

Sifat mekanis mewakili kekuatan, kekerasan, dan kemampuan kerja material. Sifat mekanis yang penting:

Sifat Mekanis Serbuk CPTi

Properti	Nilai-nilai
Kekuatan tarik	420 - 550 MPa
Kekuatan luluh	380 - 470 MPa
Perpanjangan	15 – 30%
Kekerasan	200-240 HV
Kekuatan kelelahan	200-300 MPa

• Kekuatan tarik dan luluh cukup tinggi sementara perpanjangannya masuk akal
• Kekuatan fatik sangat baik dibandingkan dengan bahan pesaing lainnya
• Kekerasannya mirip atau sedikit lebih rendah dari paduan titanium
• Properti tergantung pada faktor-faktor seperti kemurnian, porositas, metode pemrosesan
• Memadukan dengan elemen seperti Al, V, Mo dapat meningkatkan kekuatan secara signifikan

Kombinasi kekuatan, keuletan, umur kelelahan, dan kekerasan yang baik memberikan performa mekanis yang seimbang.

CPTi menyamai atau melampaui sifat baja tahan karat pada kepadatan yang lebih rendah. Baja ini menawarkan pertukaran optimal antara kekuatan tinggi dan keuletan sedang.

Aplikasi Bubuk CPTi

Serbuk CPTi digunakan di beberapa industri karena sifatnya yang sangat baik:

Aplikasi Bubuk CPTi

Industri	Contoh Aplikasi
Dirgantara	Komponen mesin, komponen badan pesawat, pengencang
Medis	Implan, prostetik, instrumen
Otomotif	Katup, batang penghubung, pegas
Bahan kimia	Pompa, katup, tangki, pipa
Pencetakan 3D	Komponen kedirgantaraan dan medis
Cetakan injeksi logam	Instrumen gigi, perangkat keras
Pengecoran investasi	Bilah turbin, kepala tongkat golf

Beberapa aplikasi produk tertentu meliputi:

• Implan ortopedi dan gigi
• Instrumen bedah dan bio-implan
• Suku cadang mesin otomotif ringan seperti batang penghubung
• Tabung dan komponen hidrolik kedirgantaraan seperti bushing
• Katup, pompa, pipa industri makanan/kimia
• Kotak arloji, perhiasan
• Barang-barang olahraga seperti tongkat golf, rangka sepeda
• Manufaktur aditif untuk komponen kedirgantaraan dan medis

Sifat tidak beracun memungkinkan penggunaan pada produk yang bersentuhan dengan makanan, obat-obatan, dan cairan biologis.

Secara keseluruhan, bubuk CPTi memberikan keseimbangan sifat terbaik untuk komponen struktural ringan di berbagai industri.

Spesifikasi Bubuk CPTi

Spesifikasi dan standar industri digunakan untuk mengevaluasi kualitas bubuk CPTi dan memastikan konsistensi kinerja:

Standar Serbuk CPTi

Standar	Deskripsi
ASTM B348	Spesifikasi standar untuk serbuk titanium dan paduan titanium
ASTM F67	Spesifikasi standar untuk titanium batangan tanpa paduan untuk implan bedah
ISO 5832-2	Bahan titanium tempa kelas implan

Standar-standar ini menetapkan persyaratan untuk:

• Komposisi kimiawi - persentase tingkat titanium dan pengotor
• Sifat fisik seperti distribusi ukuran partikel, laju aliran, kepadatan
• Sifat mekanis seperti kekuatan tarik dan luluh
• Metode produksi seperti atomisasi gas argon
• Jaminan kualitas melalui pengambilan sampel, pengujian, dan inspeksi
• Persyaratan pengemasan dan identifikasi

Produsen bubuk CPTi yang memiliki reputasi baik memproduksi bahan sesuai standar ASTM dan memberikan sertifikasi kepatuhan untuk aplikasi penting.

Ukuran Partikel Serbuk CPTi

Serbuk CPTi diproduksi dalam distribusi ukuran partikel yang berbeda berdasarkan metode aplikasi:

Ukuran Partikel Serbuk CPTi

Ukuran partikel	Kisaran ukuran tipikal	Aplikasi
Baik.	1-25 mikron	Pengecoran investasi, MIM
Sedang	25-45 mikron	Tekan dan sinter, HIP
Kasar	45-150 mikron	Penyemprotan termal dan dingin

• Serbuk halus memberikan kerapatan sinter yang tinggi dan hasil akhir permukaan
• Serbuk kasar memiliki kemampuan mengalir yang lebih baik dan digunakan untuk penyemprotan termal
• Kisaran ukuran sedang menawarkan keseimbangan yang sesuai untuk press-and-sinter
• Distribusi ukuran dioptimalkan berdasarkan properti bagian akhir yang dibutuhkan
• Morfologi bola dipertahankan di semua rentang ukuran

Mengontrol distribusi ukuran partikel dan morfologi sangat penting untuk mencapai kepadatan kemasan serbuk yang tinggi dan kualitas komponen yang disinter.

Kepadatan Nyata Serbuk CPTi

Densitas nyata atau densitas keran mengindikasikan densitas bubuk yang dikemas:

Kepadatan Nyata Serbuk CPTi

Kepadatan Nyata	Karakteristik
2,7 - 3,0 g/cc	Serbuk CPTi yang tidak murni
3,0 - 3,2 g/cc	Bubuk CPTi paduan
Kepadatan sebenarnya hingga 50%	Karena adanya kekosongan di antara partikel-partikel

• Kepadatan semu yang lebih tinggi meningkatkan aliran dan kompresibilitas bubuk
• Elemen paduan seperti Al, V meningkatkan kepadatan partikel
• Nilai hingga 60% dimungkinkan dengan bubuk yang dioptimalkan
• Kepadatan semu yang tinggi mengurangi waktu siklus cetak dan meningkatkan kualitas komponen

Memaksimalkan densitas semu memungkinkan pengepresan dan sintering serbuk yang efisien hingga mencapai densitas penuh. Ini meningkatkan produktivitas manufaktur.

Metode Produksi Bubuk CPTi

Serbuk CPTi diproduksi secara komersial melalui proses atomisasi gas menggunakan batang/batang Ti dengan kemurnian tinggi:

Produksi Bubuk CPTi

Metode	Detail
Atomisasi gas	Gas argon bertekanan tinggi menghancurkan aliran Ti cair menjadi tetesan halus, yang mengeras menjadi bubuk bulat
Peleburan busur vakum	Stok input Ti dengan kemurnian tinggi dimurnikan untuk mengurangi pengotor gas seperti O, N, H
Beberapa peleburan	Memastikan homogenitas kimiawi bahan baku
Pengayakan	Mengklasifikasikan bubuk ke dalam distribusi ukuran partikel yang berbeda
Pencampuran	Serbuk dengan ukuran partikel yang berbeda dicampur dalam rasio yang dioptimalkan

• Atomisasi gas memungkinkan produksi bubuk CPTi berbentuk bola dalam skala besar
• Beberapa langkah menghasilkan bubuk dengan kemurnian tinggi dengan ukuran dan morfologi yang terkontrol
• Gas argon mencegah kontaminasi selama atomisasi
• Pasca-pemrosesan memberikan nilai bubuk yang disesuaikan untuk klien

Peralatan yang sangat otomatis memungkinkan produksi serbuk CPTi yang efisien dengan kontrol ketat atas semua atribut seperti kemurnian, distribusi ukuran partikel, morfologi, dan kerapatan yang tampak.

Harga Bubuk CPTi

Harga bubuk CPTi tergantung pada berbagai faktor:

Harga Bubuk CPTi

Faktor	Dampak
Kemurnian	Kenaikan harga untuk kemurnian yang lebih tinggi
Ukuran partikel	Bubuk ultrafine lebih mahal
Kuantitas	Harga berkurang untuk jumlah pesanan dalam jumlah besar
Metode produksi	Beberapa peleburan ulang meningkatkan biaya
Pengemasan	Silinder yang diisi argon lebih mahal
Pengujian/sertifikasi	Biaya tambahan untuk pengujian yang lebih ketat
Waktu tunggu	Pengiriman lebih cepat meningkatkan harga

Harga indikatif untuk bubuk ukuran partikel sedang:

• CPTi Grade 1: $50-$100 per kg
• CPTi Grade 2: $100-$150 per kg
• CPTi Grade 3: $150-$300 per kg
• CPTi Grade 4: $300+ per kg

Potongan harga biasanya berlaku untuk pesanan dalam jumlah besar yang melebihi beberapa ratus kg.

Pemasok Bubuk CPTi

Pemasok populer CPTi Powder meliputi:

Pemasok Bubuk CPTi

Perusahaan	Lokasi
Serbuk & Pelapis Canggih	AMERIKA SERIKAT
Insinyur Peralatan Atlantik	AMERIKA SERIKAT
Reading Alloys, Inc.	AMERIKA SERIKAT
TLS Technik GmbH & Co.	Jerman
AP&C	Kanada
Bahan Logam Xi'an Saite	Cina

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih pemasok:

• opsi tingkat bubuk
• rentang ukuran partikel rata-rata
• kapasitas produksi
• morfologi dan konsistensi bubuk
• opsi pengemasan
• waktu tunggu dan pengiriman
• harga
• kepatuhan dengan standar ASTM
• proses inspeksi dan pengujian
• jaminan dan kontrol kualitas

Penanganan dan Keamanan Bubuk CPTi

Praktik penanganan bubuk yang aman harus diikuti:

Penanganan Bubuk CPTi

Rekomendasi	Alasan
Hindari penghirupan	Karena ukuran partikel yang kecil
Gunakan masker pelindung	Mencegah konsumsi melalui hidung/mulut
Lakukan penanganan di area berventilasi	Kurangi sirkulasi bubuk di udara
Gunakan pakaian hazmat dalam operasi besar	Meminimalkan kontak dengan kulit
Pastikan tidak ada sumber penyalaan di dekatnya	Serbuk dapat terbakar dalam atmosfer oksigen
Ikuti protokol anti-statis	Mencegah kebakaran yang tidak disengaja akibat penumpukan muatan statis
Gunakan alat yang tidak menimbulkan percikan api	Menghindari kemungkinan penyalaan selama penanganan
Simpan wadah tertutup di tempat yang sejuk dan kering	Mencegah penyerapan dan reaktivitas kelembapan

Meskipun bubuk CPTi relatif inert dibandingkan dengan bubuk logam reaktif, tindakan pencegahan berikut ini diperlukan untuk mengurangi risiko keselamatan dan kebakaran.

Inspeksi dan Pengujian Serbuk CPTi

Pengujian kualitas memastikan bubuk CPTi memenuhi spesifikasi bahan yang diperlukan:

Pengujian Bubuk CPTi

Tes	Detail
Analisis kimia	Spektroskopi ICP memverifikasi komposisi unsur
Distribusi ukuran partikel	Analisis ayakan menentukan distribusi ukuran
Kepadatan yang tampak	Diukur sesuai standar ASTM B212
Morfologi bubuk	Memindai mikroskop elektron memverifikasi bentuk bola
Laju aliran	Waktu yang dibutuhkan untuk kuantitas bubuk tetap mengalir melalui nosel yang ditentukan
Kerapatan ketukan	Kepadatan diukur setelah sampel bubuk disadap secara mekanis
Kompresibilitas	Pemantauan perubahan kerapatan lapisan serbuk selama kompresi

Protokol pengujian yang ketat memastikan kinerja tinggi bubuk CPTi yang andal dan konsisten untuk aplikasi penting.

Penyimpanan dan Reaktivitas Serbuk CPTi

Serbuk CPTi memiliki reaktivitas sedang:

Penyimpanan Bubuk CPTi

Faktor	Efek
Udara, oksigen	Risiko oksidasi sedang di atas 500°C
Kelembaban	Laju korosi yang rendah pada suhu kamar
Hidrokarbon	Risiko kebakaran jika dibiarkan terkontaminasi bubuk
Asam, basa	Laju korosi rendah dalam larutan netral
Pelarut organik	Beberapa penyerapan dan perubahan warna jika direndam
Temperatur tinggi	Peningkatan reaktivitas dengan oksigen dan nitrogen

Rekomendasi:

• Simpan dalam wadah berisi gas inert yang tertutup rapat
• Simpan di bawah suhu 30°C
• Buka wadah hanya di lingkungan yang kering dan terkendali
• Batasi kontak dengan asam pengoksidasi dan hidrokarbon terklorinasi

Dengan tindakan pencegahan yang tepat selama penyimpanan dan penanganan, bubuk CPTi menunjukkan stabilitas yang sangat baik dan reaktivitas yang rendah.

Perbandingan Dengan Serbuk Paduan Ti-6Al-4V

Ti-6Al-4V adalah bubuk paduan titanium alfa-beta yang populer. Perbandingan dengan CPTi:

CPTi vs Serbuk Ti-6Al-4V

Parameter	Bubuk CPTi	Bubuk Ti-6Al-4V
Kepadatan	4,5 g/cc	4,42 g/cc
Kekuatan tarik	420 - 550 MPa	950 - 1050 MPa
Daktilitas	15 – 30%	10 – 18%
Kekuatan kelelahan	200 - 300 MPa	500 - 600 MPa
Ketahanan korosi	Luar biasa	Sedang
Ketahanan oksidasi	Luar biasa	Bagus.
Biaya	Rendah	Sedang
Toksisitas	Tidak ada	Rendah
Penggunaan	Aplikasi suhu rendah, prostetik	Komponen kedirgantaraan, suku cadang otomotif

• CPTi memberikan keuletan dan ketahanan oksidasi yang lebih baik
• Ti-6Al-4V lebih kuat dengan kekuatan kelelahan yang lebih tinggi
• CPTi memiliki bio-kompatibilitas dan ketahanan korosi yang lebih baik
• Ti-6Al-4V memberikan rasio kekuatan-terhadap-berat yang lebih tinggi
• CPTi lebih hemat biaya sementara Ti-6Al-4V menawarkan kinerja yang lebih tinggi

Pro dan Kontra Bubuk CPTi

Keuntungan dari CPTi Powder:

• Ketahanan korosi yang sangat baik
• Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
• Keuletan dan ketangguhan patah yang baik
• Tidak beracun dan biokompatibel
• Non-magnetik dan stabil secara termal
• Hemat biaya dibandingkan dengan paduan titanium
• Dapat dipadukan untuk meningkatkan properti
• Cocok untuk beragam aplikasi di seluruh industri

Keterbatasan Bubuk CPTi:

• Relatif mahal dibandingkan dengan serbuk besi/baja
• Kekuatan lebih rendah dari paduan titanium
• Ketahanan oksidasi suhu tinggi sedang
• Membutuhkan atmosfer pelindung selama pemrosesan
• Rentan terhadap rasa sakit dan kejang pada kontak geser
• Lebih sulit dikerjakan dengan mesin dibandingkan dengan baja dan paduan aluminium

Pertanyaan Umum tentang Bubuk CPTi

T: Apa keunggulan utama bubuk CPTi?

J: Keunggulan utamanya adalah kekuatan tinggi, densitas rendah, ketahanan korosi yang istimewa, biokompatibilitas, stabilitas termal dan efektivitas biaya.

T: Apa saja aplikasi khas bubuk CPTi?

J: Aplikasi utama adalah implan ortopedi, implan gigi, komponen kedirgantaraan, suku cadang otomotif, perlengkapan olahraga, perhiasan, peralatan kimia, dan peralatan medis.

T: Apa saja perbedaan di antara berbagai tingkatan bubuk CPTi?

J: Tingkat kemurnian bubuk yang lebih tinggi (tingkat 3 dan 4) digunakan untuk implan medis dan aplikasi berkinerja tinggi. Tingkat yang lebih rendah memberikan sifat yang memadai dengan biaya yang lebih rendah untuk penggunaan industri.