チタン合金金属粉末射出成形の適用範囲

Aug 06, 2023

チタン合金金属粉末射出成形の適用範囲:

チタンおよびチタン合金は、高度な高性能軽量構造工学材料であり、航空宇宙、軍事、医療機器、化学および海洋工学産業の重要な部分で非常に重要な役割を果たしています。

たとえば、現在のジェット エンジンでは、チタン ベースの合金部品が全体重量の 20 ~ 30 パーセントを占め、主に蒸気タービンの主要部品に使用されています。

F22 戦闘機では、使用されているチタンの割合が構造全体の重量の 39 パーセントに達しています。 民間航空旅客機ボーイング 777 とエアバス A340-500/600 では、200 以上のさまざまな飛行部品にチタンベースの合金が使用され、従来の高強度低合金鋼の代わりに使用されており、航空機の重量が数千キログラム削減されています。

優れた生体適合性により、医療機器の主要部分で代替不可能なものとなっています。

優れた耐食性能により、化学工業の防食設備・機器、発電設備、環境汚染防止装置、海洋工学の船舶資材の配管や締結具などの主要部品に幅広く使用されています。 チタン合金の応用比率は高い。

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チタン合金の開発動向:

市販のチタン合金部品の現在の加工プロセスは、鋳造、鍛造、機械加工です。 しかし、過酷な溶解条件(チタンの非常に高い反応性)、複雑なプロセス(自動硬化るつぼ溶解技術)、およびチタン合金の加工性能の低さにより、現在のチタン合金部品の製造コストは非常に高く、幅広い用途が制限されています。応用。

現在のプロセス条件では、原材料から最終部品までのバイ・トゥ・フライ比率は 8:1 を超え、チタン合金の有効利用率は 12 パーセント未満です。 したがって、チタン部品メーカーは、加工や製造に必要なチタン合金部品の重量の 8 倍の原材料を購入しなければならないことがよくあります。

ロッキード社はF35プロジェクトにおいてこの比率を8:1から5:1の間に設定したが、材料の有効利用率は依然として20パーセント未満である。 航空機部品のサプライヤーであるロールロイスは、粉末から部品まで直接ニアネット形成を達成することが、将来のチタン産業の持続可能な発展にとって重要な焦点であると明確に指摘しています。

ボーイングは、2012 年に有名な粉末冶金会社ダイノメットに対し、粉末冶金技術を使用して Ti{0}}Al-4V 非疲労応用部品を製造することを受け入れ始め、2013 年には南アフリカと協力してチタン粉末を製造しました。明らかに、チタン合金部品のニアネットフォーミング製造(バイフライ比が 1:1 に近い)には、緊急の市場ニーズと大きなコスト上の利点があり、現在、国の重要な戦略的開発方向の 1 つとなっています。

チタン合金の混合と射出成形:

チタン合金射出成形の実現可能性は1997年にジャーマン教授によって実証されましたが、当時は多くの人々から疑問視されていました。 2010年、ジャーマン教授は粉末冶金のレビューにおいて、うっ血ギア変換ハンドル、止血鉗子、ペースメーカー、時計ストラップ、医療用手術器具の連続針などのチタン射出成形のサンプルを直接提供し、人々の疑念を払拭した。

チタンの射出成形においては、不純物であるC、O、Nの制御がチタン合金の高性能射出成形の鍵となります。 したがって、内部混合、造粒、射出成形、焼結における不純物の管理は最も重要です。

金属チタンおよびチタン合金は、粉末冶金法を使用して製造されます。 チタンは化学活性が高く、ガスやるつぼ材料による汚染を受けやすいため、高品質のチタン粉末は主に、真空または高純度不活性ガス保護下で遠心噴霧技術を使用して製造されます。 同様に、混合プロセス中にも不活性ガス保護が必要であり、耐摩耗性や汚染防止などの基準を満たす必要があります。 業界のニーズに応えたチタン合金製密閉型ミキサーが登場しました。

Zhongwei Precisionは、中南大学とチタン合金射出成形品の設計、開発、生産を統合した部門であるZhongwei Precisionチタン合金事業部として2019年に設立され、顧客へのワンストップ調達サービスの提供に取り組んでいます。 主なエンジニアリング研究開発要員は全員、台湾の資金提供を受けた上級工場出身者であり、チタン合金金属射出成形製品の研究、開発、生産において5年以上の豊富な経験を持っています。 彼らは上級の研究開発および生産能力を持っています。 同社は、業界で高度な自動化を備えた高精度の生産設備を備えており、高品質の製品を提供し、より良いユーザーエクスペリエンスを実現しています。 チタン合金部品に関するソリューションをお客様にご提供いたします。