티타늄 합금 분말
3D 프린팅 금속 분말 공급업체에 대해 알아야 할 모든 것
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티타늄 합금 분말 은 알루미늄, 바나듐, 철, 몰리브덴과 같은 다른 금속 원소와 혼합된 티타늄으로 구성됩니다. 분말은 고압 가스를 사용하여 용융 합금을 적층 제조에 이상적인 미세한 구형 입자로 바꾸는 공정인 가스 분무로 만들어집니다.
티타늄 합금은 금속 소재 중 무게 대비 강도가 가장 우수합니다. 강철만큼 강하지만 45% 더 가볍습니다. 티타늄 합금을 미세 분말로 생산하면 선택적 레이저 소결(SLS), 전자빔 용융(EBM), 바인더 분사 등의 고급 제조 기술에 적합한 공급 원료가 됩니다. 이러한 방법을 통해 기존 제조 방식으로는 불가능했던 복잡한 형상과 맞춤형 디자인을 구현할 수 있습니다.
티타늄과 그 합금은 혹독한 환경에서도 내식성이 뛰어납니다. 티타늄은 알루미늄, 마그네슘, 강철 합금보다 바닷물, 산, 염소에 훨씬 잘 견딥니다. 또한 티타늄은 인체에 이식해도 불활성이며 독성이 없습니다. 이러한 생체 적합성 덕분에 티타늄은 의료 기기 및 임플란트에 매우 유용합니다.
고강도, 저밀도, 내식성 및 생체 적합성과 같은 고급 특성을 갖춘 티타늄 합금 분말은 항공우주, 자동차, 의료, 화학, 해양 및 소비재 산업 전반에 걸쳐 더 가볍고 강하며 오래 지속되는 부품을 가능하게 합니다.
티타늄 합금 분말 구성
티타늄 합금 분말에는 주로 티타늄과 함께 강도, 경도 및 고온 성능을 개선하기 위한 합금 원소가 포함되어 있습니다. 가장 일반적인 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI 및 Ti-3Al-2.5V입니다.
| 합금 | 구성 |
|---|---|
| Ti-6Al-4V | 90% 티타늄, 6% 알루미늄, 4% 바나듐 |
| Ti-6Al-4V ELI | 90% 티타늄, 6% 알루미늄, 4% 바나듐, 낮은 간극 불순물 |
| Ti-3Al-2.5V | 95% 티타늄, 3% 알루미늄, 2.5% 바나듐 |
철, 몰리브덴, 지르코늄, 주석, 탄탈륨 또는 니오븀과 같은 다른 합금 원소가 소량 함유되어 있을 수 있습니다. 적층 제조 후 목표 특성을 달성하기 위해 조성을 신중하게 제어합니다.
티타늄 합금 분말의 특성
분말 형태의 티타늄 합금의 고유한 특성 덕분에 첨단 제조, 항공우주, 의료 및 기타 첨단 응용 분야가 가능해졌습니다.
| 속성 | Ti-6Al-4V | Ti-6Al-4V ELI | Ti-3Al-2.5V |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 4.43g/cm3 | 4.43g/cm3 | 4.48g/cm3 |
| 융점 | 1604°C | 1604°C | 1615°C |
| 인장 강도 | 최소 1170 MPa | 최소 1100 MPa | 최소 1095 MPa |
| 수율 강도 | 최소 1035 MPa | 최소 1035 MPa | 최소 1000 MPa |
| 신장 | 10-15% | 8-15% | 8-10% |
| 탄성 계수 | 114 GPa | 114 GPa | 115 GPa |
| 피로 강도 | 485 MPa | 485 MPa | 450 MPa |
| 골절 인성 | 75 MPa-m^1/2 | 60 MPa-m^1/2 | 65 MPa-m^1/2 |
| 열 전도성 | 7 W/m-K | 7 W/m-K | 6.7 W/m-K |
| 전기 저항 | 170-190 μΩ-cm | 170-190 μΩ-cm | 172 μΩ-cm |
| 열팽창 계수 | 8.6 μm/m-°C | 8.6 μm/m-°C | 8.8 μm/m-°C |
프린트된 부품의 특성은 적층 제조 공정과 프린트 후 열처리에 따라 달라집니다. 예를 들어 전자빔 용융(EBM)은 선택적 레이저 용융(SLM)에 비해 더 미세한 미세 구조와 더 나은 기계적 특성을 생성합니다. 열간 등방성 프레싱(HIP)과 같은 후처리를 통해 밀도, 표면 마감, 치수 정확도 및 재료 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
티타늄 합금 분말의 응용 분야
티타늄 합금 분말의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 항공우주 | 엔진 부품, 기체 부품, 패스너, 유압 시스템 |
| 의료 | 임플란트, 수술 기구, 치아 뿌리, 교정기 |
| 자동차 | 커넥팅 로드, 밸브, 스프링, 패스너, 기어 |
| 화학 | 펌프, 밸브, 파이프, 열교환기, 반응 용기 |
| 석유 및 가스 | 드릴 비트, 완성 도구, 해저 구성품 |
| 전력 생산 | 터빈 블레이드, 열교환기, 증기 및 가스 배관 |
| 스포츠 용품 | 골프 클럽, 자전거 프레임, 하키 스틱, 라크로스 스틱 |
| 소비재 | 시계, 안경, 보석류, 스마트폰, 카메라 |
티타늄 합금은 강도, 내식성, 생체 적합성이 중요한 산업 전반에 걸쳐 경량 고성능 설계를 가능하게 합니다. 분말 야금의 유연성 덕분에 기존 티타늄 밀 제품으로는 불가능했던 복잡한 그물 모양의 부품을 생산할 수 있습니다.
티타늄 합금 분말 사양
티타늄 합금 분말은 다양한 크기 범위, 구성, 생산 방법 및 순도 수준으로 제공됩니다. 다음은 몇 가지 주요 사양 매개변수입니다:
| 매개변수 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 입자 크기 | 10-45 μm, 15-53 μm, 45-150 μm |
| 파티클 모양 | 구형, 불규칙 |
| 생산 방법 | 가스 분무, 플라즈마 회전 전극 공정, 수화물-수소화물 |
| 순도 | 1, 2, 3, 4, 5학년 |
| 합금 등급 | Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-555, Ti-1023 등 |
| 겉보기 밀도 | 2.5-4.5 g/cm3 |
| 탭 밀도 | 최대 80%의 재료 밀도 |
| 산소 함량 | 3000-5000 ppm |
| 질소 함량 | 150-500 ppm |
| 수소 함량 | 100-200 ppm |
| 유량 | 최대 25초/50g |
| 특정 표면적 | 0.1-1.0 m2/g |
사양은 가스 분무 구형 티타늄 합금 분말에 대한 ASTM B988 및 기타 국제 표준을 기반으로 합니다. 특수한 응용 분야를 위해 맞춤형 구성 및 입자 특성도 제공됩니다.
티타늄 합금 분말 가격
티타늄 합금 분말의 가격은 여러 요인에 따라 달라집니다:
| 팩터 | 가격에 미치는 영향 |
|---|---|
| 합금 구성 | 합금 함량이 높을수록 비용 증가 |
| 순도 수준 | 순도가 높은 등급은 더 비쌉니다. |
| 입자 크기 분포 | 크기가 작을수록 가격이 더 높습니다. |
| 생산 방법 | 플라즈마 및 HDH 분말은 원자화된 가스보다 비용이 많이 듭니다. |
| 주문 수량 | 주문 수량이 많을수록 가격 인하 |
| 패키징 | 아르곤 퍼지 밀봉 캔은 비용이 추가됩니다. |
몇 가지 표시 가격 범위:
- Ti-6Al-4V 분말 15-45μm: $50-80/lb
- Ti-6Al-4V 분말 45-150 μm: $30-50/lb
- 밀폐 캔의 소량 로트는 ~30% 더 높습니다.
- 플라즈마 Ti-6Al-4V 분말: $120-150/lb
- 순도 1등급 분말: $200-300/lb
특정 요구 사항에 따라 AP&C, Tekna, Advanced Powders와 같은 평판이 좋은 공급업체에 문의하여 견적을 받아보세요. 품질이 의심스러운 출처를 알 수 없는 저가의 파우더는 주의하세요.
티타늄 분말 생산 방법 비교
티타늄 분말 생산 방법 비교
| 방법 | 가스 분무 | 플라즈마 원자화 |
|---|---|---|
| 설명 | 진공 챔버에서 용융된 합금을 고속 불활성 가스 제트에 충돌시켜 분말을 만듭니다. | 플라즈마 아크 토치를 사용하여 합금을 녹여 초미세 물방울의 증기를 빠르게 응고시켜 분말로 만듭니다. |
| 입자 크기 | 15-150 미크론 | 5-45 미크론 |
| 파티클 모양 | 불규칙한 구형 | 매우 구형 |
| 산소 픽업 | 보통 | 낮음 |
| 비용 | Lower | 더 높음 |
| 확장성 | 더 큰 용량 | 소량 배치 |
| 일반적인 애플리케이션 | 대부분의 적층 제조 | 항공우주, 의료 |
가스 분무는 주요 티타늄 분말 공급업체가 사용하는 표준 생산 방식입니다. 플라즈마 분무는 더 미세하고 구형의 분말을 생성하지만 비용이 높고 생산량이 낮습니다.
자주 묻는 질문
Q: 티타늄 합금 분말 사용의 주요 이점은 무엇인가요?
A: 주요 장점은 우수한 중량 대비 강도, 내식성, 생체 적합성, 설계 유연성, 복잡한 그물 모양 부품 생산 능력 및 고온에서의 성능입니다.
Q: 티타늄 합금 분말을 가장 많이 사용하는 산업 분야는 어디인가요?
A: 항공우주, 의료, 자동차, 화학 공정, 석유 및 가스, 스포츠용품, 발전 분야는 첨단 부품용 티타늄 분말의 주요 사용처입니다.
Q: 티타늄 합금 분말의 적용 사례에는 어떤 것이 있나요?
A: 항공기 엔진 및 기체 부품, 생체 의학 임플란트 및 기기, 자동차 밸브 및 커넥팅 로드, 화학 처리 장비, 골프 클럽, 시계, 자전거 등 다양한 분야에 적용됩니다.
Q: 티타늄 분말에 일반적으로 사용되는 합금 조성은 무엇인가요?
A: 인기 있는 합금으로는 Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-555, Ti-1023 및 상업적으로 순수한 티타늄 1등급부터 4등급까지가 있습니다. 정확한 구성은 물성 및 가공 요구 사항을 충족하도록 맞춤화됩니다.
Q: 티타늄 합금 분말을 공급 원료로 사용하는 제조 공정에는 어떤 것이 있나요?
A: 주요 공정은 금속 사출 성형(MIM), 레이저 분말 베드 용융(L-PBF), 전자빔 분말 베드 용융(EB-PBF) 및 지향성 에너지 증착(DED)입니다.
Q: 분말 야금 티타늄 합금의 특성은 단조 및 주조 티타늄과 비교하여 어떤 차이가 있나요?
A: 최적의 가공을 통해 분말 야금 티타늄 부품은 주조 또는 단조 제품과 동등하거나 때로는 더 우수한 기계적 특성을 달성할 수 있습니다. 그러나 물성 이방성 및 결함은 면밀한 제어와 검증이 필요합니다.
Q: 티타늄 합금 분말의 주요 사양에는 어떤 것이 있나요?
A: 중요한 특성으로는 입자 크기 분포, 입자 모양, 겉보기 밀도, 탭 밀도, 유량, 합금 조성, 산소/질소/수소 함량, 비표면적, 분말 생산 방법 등이 있습니다.
Q: 티타늄 합금 분말을 취급할 때 어떤 주의가 필요하나요?
A: 반응성 티타늄 분말을 안전하게 취급하려면 불활성 대기, 점화원 피하기, 장비 접지, 먼지 발생 최소화, PPE 착용이 필수적입니다. 파우더의 오염이나 특성 변화를 방지하려면 엄격한 절차가 필요합니다.
도매 가격: $20/Kg-$300/Kg
3D 프린팅 금속 분말에 대한 FAQ
Metal3DP 고객 서비스에 어떻게 연락할 수 있나요?
연중무휴 24시간 고객 지원을 제공합니다. 문의 페이지에서 전화, 이메일, 온라인 채팅 등 연락처 정보를 확인할 수 있습니다.
Metal3DP는 어떤 금속 파우더 재료를 제공하나요?
당사는 레이저 및 전자빔 분말 베드 융합과 같은 공정에 적합한 스테인리스강, 고온 합금을 포함한 다양한 고품질 금속 분말을 제공합니다.
Metal3DP는 3D 프린팅 금속 분말의 품질을 어떻게 보장하나요?
광범위한 금속 적층 제조 전문 지식을 바탕으로 첨단 공정과 엄격한 품질 관리를 통해 부품의 기계적 특성과 표면 품질을 보장합니다.
Metal3DP의 3D 프린팅 장비는 어떤 산업에 적용되나요?
당사의 장치는 항공우주, 의료, 자동차 등과 같은 산업 분야에서 광범위하게 적용되어 제조 분야의 고성능 금속 부품을 위한 솔루션을 제공합니다.
Metal3DP는 커스텀 합금 옵션을 제공하나요?
예, 고객의 특정 재료 요구 사항을 충족하기 위해 맞춤형 합금 서비스를 제공합니다.
Metal3DP의 SEBM 시스템의 장점은 무엇인가요?
당사의 SEBM 시스템은 뛰어난 기계적 특성을 지닌 복잡한 금속 부품을 생산하는 데 탁월합니다. 주요 특징으로는 업계 최고의 제작량, 정밀도 및 신뢰성이 있습니다.
Metal3DP 웹사이트에서 적용 사례를 찾을 수 있나요?
예, 유니티 웹사이트에는 다양한 산업 분야에서 Metal3DP 기술을 성공적으로 구현한 다양한 애플리케이션 사례가 소개되어 있습니다.
Metal3DP로 공동 작업을 시작하려면 어떻게 해야 하나요?
문의해 주시면 저희 팀이 고객의 필요에 따라 맞춤형 솔루션과 협업 계획을 제공해 드립니다.
Metal3DP의 커스텀 서비스 처리 시간은 얼마나 걸리나요?
맞춤형 서비스의 소요 시간은 프로젝트의 복잡성에 따라 다릅니다. 고객의 요구사항에 따라 정확한 납기 시간을 제공해 드립니다.
Metal3DP는 어떤 3D 프린팅 기술을 제공하나요?
3D Systems는 다른 3D 프린팅 기술 중에서도 선택적 레이저 소결(SLS), 선택적 레이저 용융(SLM), 선택적 전자빔 용융(SEBM)을 전문으로 합니다.
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