Titan a jeho slitiny jsou široce používány v leteckém, vojenském a námořním průmyslu díky své nízké hustotě, vysoké specifické pevnosti, biokompatibilitě a dobré stabilitě při středních a vysokých teplotách, stejně jako dobrým mechanickým vlastnostem a vynikající odolnosti proti korozi. Tradiční technologie zpracování kování z taveniny má výhody při přípravě velkých rozměrů, jednoduchých tvarů titanových profilů nebo výrobků, ale při přípravě složitých struktur, malých a středně velkých titanových výrobků existují problémy, jako je nízká výtěžnost, plýtvání zdroji a vysoké výrobní náklady. Technologie téměř konečného tváření v prášku může tuto technickou vadu přesně nahradit, cestou přípravy prášku, technologií téměř konečného tváření může být dávková nebo zakázková výroba produktů ze slitin titanu různých měřítek a strukturních charakteristik. Tento druh malých a středních produktů v oblasti letectví, armády, zdravotnictví a civilní spotřeby má větší aplikační potenciál a přidanou hodnotu, je budoucí propagací titanového průmyslu, nízkouhlíkové, ekologické transformace výroby důležitým směrem.
1, lisované slinování
Spojené státy v oblasti titanového prášku lisování a slinování přípravy výrobků z titanové slitiny výzkum je velmi brzy. Dynamet Technology se zavázala k výrobě lisovacích výrobků z titanového prášku, jak je znázorněno na obrázku 1, některé výrobky byly aplikovány v malém měřítku. Prvním titanovým produktem práškové metalurgie, který společnost vyrobila, byl předlisek ze slitiny Ti-6Al-4V pro kopulový plášť rakety Rattlesnake Raytheon a později vyrobený práškovou metalurgií Ti-6Al{{ 4}}V-2výrobky ze slitiny Sn pro použití v plášti hlavice střely Stinger. V důsledku svého významného příspěvku k titanovým produktům se Dynamet Technology stala jediným dodavatelem práškových titanových slitin pro společnost Boeing. Kromě toho American ADMA Products vyrábí titanové díly práškovou metalurgií od roku 1985 a některé z jejích produktů se používají v oblasti letectví a kosmonautiky. Čínský severozápadní výzkumný ústav neželezných kovů v oblasti výzkumu a vývoje titanového prášku v blízkosti sítě má více než 30 let zkušeností, vývoj porézních titanových produktů byl aplikován v chemickém průmyslu, potravinářství a dalších oblastech, obrázek 1 ( b) zobrazené v průmyslu filtrace pro aplikaci práškově válcované porézní titanové desky.
2, Izostatické lisování za tepla
Proces izostatického lisování za horka (HIP) byl vynalezen Institutem Battelle (Battelle) ve Spojených státech v 50. letech minulého století, technologie je druh inertního plynu jako média pro přenos tlaku o teplotě 850-2000 stupně a {{2 }} MPa pod synergickým účinkem tlaku plynu, produktů vysokoteplotní technologie lisování a slinování, je současné téměř čisté tvarování práškových titanových a titanových slitin konstrukčních částí celku Zhušťování nejdůležitějších prostředků výrobků s jednotným organizace, žádné tkaní, žádná segregace a další charakteristiky.
Zahraniční vývoj práškové titanové slitiny technologie izostatického lisování za tepla začal v 50. letech 19. století, Ruský institut lehkých kovů již v 70. letech 20. století jako první na světě vyvinul komplexní tvar celé práškové titanové slitiny turbíny vodíkového čerpadla a v RD{ {2}} vodíkový kyslíkový motor pro použití v USA v 90. letech 20. století, nejprve v oblasti letectví a kosmonautiky, aby se dosáhlo komercializace této aplikace, a postupně se rozšiřuje na oblast letectví, zbraně, jako je ojnice motoru F110 společnosti PW, Tomahawk rotor kompresoru motoru střely s plochou dráhou letu F107, kryt střely Sidewind, oběžné kolo motoru střely s plochou dráhou letu F107 a bojový kryt protiletadlových střel Stinger.
3, vstřikování prášku
Technologie vstřikování kovových prášků (Metal Injection Molding, MIM) může být přímo připravena s konečným tvarem dílů nebo se k němu přibližuje, čímž se zabrání nebo omezí obrábění, což výrazně sníží náklady na přípravu. Technologie vstřikování prášku je proto jedním z nejúčinnějších technických prostředků pro hromadnou výrobu dílů z titanu a titanových slitin. Produkty 3C (včetně mobilních telefonů, chytrých nositelných zařízení, obrouček na brýle, částí signálu 5G) v elektronické komunikaci jsou nejdůležitější aplikační oblastí technologie vstřikování prášku, která představuje 84,2 %. V této fázi jsou hlavním směrem budoucího vývoje produktů 3C hlavní materiály na bázi železa a lehká konstrukce materiálu a snaha o vysokou kvalitu. Titanová slitina má nízkou hustotu (hustotu pouze poloviny materiálů na bázi železa), vysokou pevnost, odolnost proti korozi a další vlastnosti, aby vyhovovala budoucnosti lehkých materiálů a vysoce kvalitnímu designu. Podle statistik dosáhla velikost trhu čínského odvětví vstřikování titanu v roce 2020 680 milionů juanů a očekává se, že velikost trhu v roce 2026 dosáhne 2 miliard juanů, s roční mírou růstu až 20,13 %, podle poptávky- projekce růstu výnosů na straně vstupů a na straně nabídky.
4, Aditivní výroba
Aditivní výroba (Additive Manufacturing, AM) je bodová, liniová, povrchová vrstva po vrstvě kumulativní technologie formování, není ovlivněna složitostí dílů, dokáže automaticky, rychle a přesně dokončit návrh a výrobu složitých dílů. Ve srovnání s tradičními výrobními technologiemi má aditivní výroba jedinečné výhody, pokud jde o volnost designu, složité tvarování dílů a využití materiálu, což z ní činí vysoce slibnou technologii výroby slitiny titanu. Globální trh s 3D tiskem kovů dosáhl v roce 2019 3,3 miliardy dolarů, včetně zařízení pro 3D tisk, materiálů a služeb, a očekává se, že v roce 2024 dosáhne 11 miliard dolarů, přičemž nejdůležitějším kovem pro tisk jsou podle SmarTech Analytics slitiny titanu. Letecký a kosmický průmysl a vojenská obrana je uživatelem číslo jedna ve výrobě titanových aditiv, které se úspěšně používají pro přímé tvarování malých přesných součástí pro vesmírné motory a velkých a složitých součástí pro letectví, jako jsou systémy pro odpalování do vesmíru, křídla letadel, integrální řídicí plochy a poklopy, lopatky motoru a další klíčové součásti létajících zařízení.
Jako základní surovina pro výše uvedený proces práškové metalurgie v blízkosti konečného lisování jsou cena a kvalita produktů práškové metalurgie nejdůležitějšími faktory ovlivňujícími cenu a výkon produktů práškové metalurgie. Ltd. pro tradiční proces přípravy prášku z titanové slitiny je složitý, drahý, nízký výtěžek technologie jemného prášku, po třech letech výzkumu a vývoje nového způsobu, jak vytvořit proces přípravy mikrojemného titanového prášku, nezávisle dokončit návrh a vývoj zařízení na úrovni výroby prášku, k dosažení velikosti částic nového typu vysoce kvalitního titanového prášku lze řídit přípravou vsázky. Výtěžnost jemného prášku se zvýšila z 35 % na 80 % a náklady se snížily o více než 40 %, což lze použít ve špičkových výrobních oborech, jako je vstřikování prášku, výroba aditiv a izostatické lisování za tepla. prášku. Mezi hlavní typy produktů patří čistý titan, TC4, TA15 a další druhy vysoce kvalitních prášků na bázi titanu s regulovatelnou velikostí částic, stejně jako hydrogenované prášky slitin na bázi titanu, hydrogenované dehydrogenované prášky a upravené prášky kompozitů s kovovou matricí na bázi titanu. .
