티타늄 및 티타늄 합금의 금속 사출 성형
Oct 25, 2022
티타늄 및 티타늄 합금의 금속 사출 성형
01
简述/소개
티타늄과 티타늄 합금은 철 밀도의 거의 절반을 차지합니다. 저밀도, 우수한 내식성, 높은 비강도 및 만족스러운 생체 적합성을 가지고 있습니다. 그들은 항공, 항공 우주, 화학 산업, 생물 의학 및 기타 분야에서 널리 사용되며 특히 의치, 뿌리 및 보철물과 같은 유효하지 않은 뼈를 인간 임플란트로 대체하는 데있어 인간 사회에 막대한 경제적 이익을 가져옵니다. 티타늄과 티타늄 합금은 인류에게 도움이 될 수 있는 좋은 소재입니다.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd에서 생산하는 티타늄 합금 구강 부품
회사는 티타늄 합금 정밀 주물, 티타늄 합금 금속 사출 성형 부품, 티타늄 합금 CNC 가공 부품 등을 생산할 수 있습니다.
그러나 분말 야금에서 가장 어려운 문제는 티타늄 및 티타늄 합금의 산화 발생을 줄이거 나 피하는 방법입니다. Gibbs Free Energy가 그린 산화물의 표준 자유 에너지-온도 도표의 관찰에 따르면, 산화된 티타늄 또는 티타늄 합금을 다시 금속으로 환원시키는 비용은 막대하며, 이는 경제적 이익과 일치하지 않습니다. 이것은 티타늄과 티타늄이 분말로 결합되는 이유입니다. 철계 재료에 비해 야금 공정의 단점은 가공 비용의 이점을 잃었습니다. 전통적인 벌크 가공에서 티타늄 및 티타늄 합금의 장점이 분말 야금 실무자가 가장 먼저 알아야 할 분말 야금의 장점보다 훨씬 높다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

티타늄 사출 성형 케이스 액세서리의 정밀 생산
02
注意要点/주의 사항
/티타늄 및 티타늄 합금의 분말 사출 성형에 성공하려면 다음 방법을 채택해야 합니다.
/초기 분말의 산소함량을 조절하고자 한다면 분말의 산소함량을 3000ppm이하, 바람직하게는 1000ppm이하로 조절하여야 하며, 산소함량이 낮은 분말을 구입해야만 좋은 제품을 생산할 수 있습니다.
탈지 과정에서 산소와의 반응 기회에주의를 기울여야합니다. 혼합물 분말과 바인더는 보호 분위기에서 수행되어야 하며, 사출 성형은 가열 및 유지 시간의 단축을 최소화해야 하며, 탈지 공정은 환원 가스로 보호하거나 환원 옥살산 탈지로 대체해야 하며, 즉시 진공 또는 보호 분위기에서 소결해야 합니다. 탈지.
소결 베어링 플레이트 및 지지 시스템의 설계는 소결 시스템의 산소 함량을 줄이기 위해 티타늄에 의해 선점되기 쉽지 않은 지르코니아 플레이트와 작은 스폰지 티타늄 희생 배열을 사용합니다.
재료 분말 시스템에 마그네슘과 같은 산소 돌진 성분을 추가하면 티타늄 및 티타늄 합금의 조성이 변할 수 있으며 소결 후 티타늄 및 티타늄 합금의 강도가 악화될 수 있습니다.
다음에서 Zhugnwei Precision은 과거 제조 경험을 바탕으로 몇 가지 기술적 고려 사항을 공유합니다.
2.1 분말의 선택
낮은 산소 함량을 가진 분말의 사용은 티타늄 및 티타늄 합금의 사출 성형에 선호되는 선택입니다. 즉, 분말은 에어로졸 방법에 의한 구형 분말이며 불활성 가스에 의해 압력 하에서 냉각됩니다. 분말은 산소 함량이 낮고 크고 둥글다. 현재 주요 분말은 미국의 Carpenter와 영국의 Sandvik입니다. 분말의 입자 크기는 너무 작은 d{0}}~12um에 적합합니다. 분말은 산화되기 쉽고 그 과정은 위험합니다. 물 분무 방법은 너무 작고 거칠며 기계적 분쇄 방법의 입자 크기는 너무 커서 사출 성형 공정에 적합하지 않습니다. 또 다른 이론은 수소를 제거하고 플라즈마 처리와 같은 고에너지로 둥근 분말을 분쇄하기 위해 티타늄 수소화물(HTi) 분말의 사용을 지지합니다. 원자재 확보 비용은 매우 낮지만 특허 분쟁과 제어 장비에 대한 투자가 상당히 높아 아직 보편적이지 않다.
2.2바인더 공식
티타늄 및 티타늄 합금에는 두 가지 공급원료 시스템이 있습니다. 아래 표 1과 같이 Shrinkage 1.166~1.220 범위에서 공식보다 더 나은 공식을 제시한다. 이러한 제형은 이미 시장에 나와 있습니다.
表1.钛及钛合金的配方调配表/표 1: 티타늄 및 티타늄 합금의 바인더 조성
OSF=특대 수축률
金属粉与黏结剂体积比 M:B(볼륨 비율) | 金属粉体积 금속 부피 비율 | 黏结剂体积 바인더 체적비 | ||
OSF{0}}.166(최소) | 63 부피% | 37 부피% | ||
OSF{0}}.220(최대) | 55 부피 퍼센트 | 45 부피 퍼센트 | ||
喂料的系统 공급원료 시스템 | 蜡基/重量比 왁스 베이스/무게 비율 | 塑基/重量比 POM 베이스/중량비 | ||
主要填充剂 주요 필러 | PW/PE 왁스 | 55중량% | POM | 85중량% |
高温骨架剂 HT 스켈톤 | PP/PE | 42중량% | PP/PE | 12중량% |
低温骨架剂 LT 스켈톤 | 에바 | 2중량% | 에바 | 2중량% |
分散剂 분산제 | EBS | 0.5중량% | EBS | 0.5중량% |
润滑剂/活化剂 윤활제/활성제 | 사 | 0.5중량% | 사 | 0.5중량% |
高分子说明/폴리머 약어 설명 PW=파라핀 왁스 POM{0}} 폴리포름알데히드 및/또는 아세탈 수지 PP=폴리프로필렌 PE=폴리에틸렌 EVA=에틸렌 비닐 아세테이트 EBS=NN' 에틸렌 비스 스테아르아미드 사 =스테아르 산 | ||||
티타늄과 티타늄 합금의 산화로 인해 사출 성형에서 분말과 공급원료 혼합 사이의 마찰 가능성을 피하기 위해 배합 비율에서 금속의 부피가 63%를 초과해서는 안 됩니다. 마찰 온도가 너무 높으면 산화 가능성이 높아집니다.
2.3공급 원료 준비에 대한 주의 사항
特别 特别 注意 要 混合 混合 喂料 的 投入 投入 材料 材料 顺序 顺序 温度 的 的 控制 控制 控制 控制 控制 控制 控制 见表 见表 2 的 的 描述 .2 种 喂料 喂料 的 混合 程序 建议 建议 建议 建议 建议 建议 混合 混合 过程 过程 一定 要 以 保护 气氛 的 的 排除 排除 排除 排除 到 所有 所有 高 高 高 保护 保护 保护分子黏结剂颗粒或是粉末一定进行烘干,确保没有水分,难以烘干的蜡和硬脂酸等低分子黂结에 주의를 기울여야 합니다. 표 2에 기술된 바와 같이 원료 물질의 온도 및 혼합 원료의 온도. 두 종류의 원료 베이스의 혼합 절차가 제안된다. 산소 제거를 위해 대기를 보호하기 위해 혼합 공정을 수행해야 함을 알 수 있습니다. 또한 모든 고분자 바인더 입자 또는 분말은 수분이 없도록 건조되어야 하며, 건조가 어려운 왁스 및 스테아르산은 저분자 바인더임을 유의한다. 저온 진공으로 물을 제거하는 것이 좋습니다.
표 2. 원료 혼합 절차에 대한 제안
蜡基混合 왁스 베이스 공정 | 温度 도 | 保温时间(分) 회의록 | 转数 RPM | 气氛 P.G. |
金属粉体预热 예열 및 탈수 | 105 | 20 | 5 | N2 |
低分子黏结剂投入 낮은 폴리머 입력 | 105 | 20 | 10 | N2 |
主填充剂投入 주요 필러 투입 | 120 | 20 | 10 | N2 |
骨架剂投入 스켈레톤 폴리머 입력 | 150 | 20 | 10 | N2 |
加压混合 압력 및 혼합 | 160 | 40 | 10~15 | N2 |
急速冷却 냉각 | 130 | 20 | 10 | N2 |
塑基混合 왁스 베이스 공정 | 温度 도 | 保温时间(分) 회의록 | 转数 RPM | 气氛 P.G. |
金属粉体预热 예열 및 탈수 | 105 | 20 | 5 | N2 |
低分子黏结剂投入 낮은 폴리머 입력 | 105 | 20 | 15 | N2 |
骨架剂与主填充剂入 스켈레톤 폴리머 및 주요 필러 투입 | 190 | 20 | 15 | N2 |
加压混合 압력 및 혼합 | 200 | 40 | 15~20 | N2 |
急速冷却 냉각 | 165 | 20 | 10 | N2 |
P.G.=보호 가스
03
主要制程/ 주요공정
일단 원료가 사출 성형까지 완료되면 전체 분말 중 공기에 노출될 수 있는 가장 안전한 상태이지만 사출 공정의 가열 중에는 원료가 배럴에 너무 오래 머물지 않도록 주의해야 합니다. 긴. 플라스틱 기반 원료의 사출 공정이 실패하고 기계를 조정하면 노즐의 온도와 최대 온도 영역을 10 분 안에 설정하고 작동하지 않을 경우 온도를 차단하여 공급 온도가 150도 .
사출 성형 후 티타늄 및 티타늄 합금 빌렛은 일반 금속 재료와 다르지 않으며 공기 중에 넣을 수 있습니다. 바인더로 코팅 된 티타늄 및 티타늄 합금 분말은 공기 중 산소를 효과적으로 차단할 수 있습니다. 탈지 후, 용제 탈지 또는 환원성 옥살산 탈지 여부(강하게 산화된 질산 탈지는 권장하지 않음), 우선 퍼니스를 떠나는 온도가 50도 미만이어야 합니다. 섭씨 산화가 발생하지 않도록 탈지한 브라운 빌릿은 다공성이며 공기 중의 산소와 반응하기 매우 쉽습니다. 갈색 빌릿을 외부에 배치하는 시간이 짧을수록 더 좋고 가능한 한 빨리 소결 시스템에 들어갈 것입니다.
소결지지 판과 소결 상자의 디자인은 매우 중요합니다. 티타늄과 티타늄 합금은 산소 친화도가 높기 때문에 고온에서 알루미나(Al2O3)의 산소도 포획할 수 있습니다. 따라서 세라믹 베어링 판재는 지르코니아 판(ZrO2)을 권장하나 탄화나 질화의 재질은 선택하지 말아야 한다. 티타늄 및 티타늄 합금은 탄소 및 질소 원소에 대한 친화력도 좋아합니다. 과거 소결 경험에서, 산소 포획의 희생 블록으로서 소결 상자에 티타늄 스폰지를 배치하는 것은 효과적이지만 소결로의 효율을 감소시킵니다. 한 번에 많은 양의 티타늄 스펀지를 소모하며, 공간을 점유하고 열을 소모하는 것은 부정적입니다.

위의 경험은 티타늄 및 티타늄 합금 분말 사출 성형 생산에서 공유됩니다. 운영자는 조심해야 합니다. 순수한 티타늄 분말의 상태는 위험이 높습니다. 이러한 비철금속(밀도 < 4.5g/cc)은="" 모두="" 분진="" 폭발의="" 위험이="" 있지만="" 티타늄과="" 티타늄="" 합금은="" 활성이="" 가장="" 적은="">







