Металл серебристого цвета, титан, высоко ценится за его большую прочность и непревзойденную коррозионная стойкость. Порошок титана является результатом обработки этого металла различными способами для получения мелкодисперсного металлического порошка. Его цвет варьируется от серого до черного, и он обладает теми же свойствами, что и материал в твердой форме. Порошок широко используется в таких отраслях, как космическая и ракетная, транспортная и химическая, для создания высокопроизводительных и легких деталей. Некоторые из процессов, используемых для превращения порошка в пригодные для использования детали, включают порошковое литье под давлением и лазерное формирование сетки.
Металл добывается в основном в виде диоксида титана, а титан получают из него через процесс Кролла. Это сложный и дорогой метод, который увеличивает цену металла. Кембриджский процесс FFC — это более новый метод обработки, более простой и менее энергоемкий. Он использует порошкообразную форму диоксида титана для создания более чистой версии титана в виде губки или порошка. Производство этого металла более дешевым способом открывает целый ряд новых возможностей в производстве деталей и строительных конструкций.
Например, если бы можно было строить мосты из титана, они были бы не только почти неразрушимыми, но и весили бы меньше. Помимо структурной поддержки, преимущества защиты от коррозии титанового порошка включают более низкие затраты на техническое обслуживание. Детали, изготовленные с помощью порошка титана, имеют много преимуществ по сравнению с деталями, изготовленными традиционными способами. Легко изготавливать сложные детали, имеющие однородную внутреннюю структуру без каких-либо внутренних дефектов. Детали также имеют форму, близкую к чистой, что означает, что окончательная форма детали очень близка к первоначальной конструкции; это снижает потребность в отделке поверхности.
Существует множество методов производства титанового порошка, таких как газовое распыление, процесс с плазменным вращающимся электродом и процесс гидрид-дегидрид. Качество порошков зависит от используемого процесса. Например, порошок титана, полученный распылением, имеет сферическую форму, а порошки гидрид-дегидрида — угловатую форму. Эти порошки затем структурируются в детали с помощью таких методов, как литье металла или порошка под давлением, лазерное спекание и прямое порошковая прокатка. Лазерное формование сетки, горячее изостатическое прессование и электроискровое плазменное спекание — вот некоторые из других процессов. Используется для закрепления порошка.
Литье металлов под давлением используется для создания множества деталей малого и среднего размера в большом количестве. Процесс заключается в смешивании порошка титана с полимерным связующим. Его помещают в форму, и связующее вещество удаляют с помощью термической обработки. Недостатком здесь является то, что связующее вещество может вступить в реакцию или может быть неправильно удалено, что приведет к получению деталей с далеко не идеальными механическими свойствами. Детали из титана, изготовленные таким образом, не подходят для использования в аэрокосмической промышленности, но могут использоваться в менее ответственных областях.
Самый футуристический способ создания деталей из титана — это процесс лазерного спекания. Порошок титана наплавляется слой за слоем поверх слоя порошка с помощью мощного лазера. Новый слой наносится сверху, и процесс продолжается до тех пор, пока деталь не будет готова. Многие преимущества этого метода включают отсутствие отходов, отсутствие инструментов и снижение потребности в традиционной чистовой обработке. Кроме того, этот процесс почти на 100 % эффективен и позволяет с легкостью изготавливать сложные детали.
