Titan und Titanlegierungen haben die Vorteile einer geringen Dichte, einer hohen spezifischen Festigkeit, einer starken Korrosionsbeständigkeit, einer guten Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen, einer hervorragenden Schweißleistung, einer hervorragenden Biokompatibilität usw. Sie werden häufig in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Navigation, Metallurgie, Erdöl, chemische Industrie, Energieerzeugung, Automobil, Medizin, Elektronik, Sport und Freizeit eingesetzt. Aufgrund der Schwierigkeit, Titan zu gewinnen, zu schmelzen und zu verarbeiten, sind die Produktionskosten jedoch sehr hoch. Die Produktionskosten für Titanbarren betragen etwa das 30-fache von Stahlbarren gleicher Qualität und das Sechsfache von Aluminiumbarren, während die Produktionskosten für Titanlegierungsteile für die Luft- und Raumfahrt aufgrund der hohen Verarbeitungskosten sogar noch höher sind.
Die Pulvermetallurgie-Technologie ist ein Prozess der direkten Pulverformung und Herstellung von Teilen. Technisch gesehen können mit dieser Methode Teile ohne Entmischung, Stabilität, hervorragende Leistung und gleichmäßige Struktur erhalten werden. Aus wirtschaftlicher Sicht handelt es sich bei dieser Methode um einen Prozess mit wenig oder gar keinen Spänen, und die Materialausnutzungsrate kann nahezu 100 % erreichen, wodurch Bearbeitungskosten gespart und die Produktivität verbessert werden
Reines Titanpulver
Derzeit umfassen die Herstellungsverfahren für reines Titanpulver für den Spritzguss die Hydrierung und Dehydrierung sowie die Gaszerstäubung. Hydrierungs-Dehydrierungspulver zeichnet sich durch unregelmäßiges feines Pulver, große spezifische Oberfläche und hohen Sauerstoffgehalt aus. Die Form von gaszerstäubtem Pulver ist kugelförmig. Im Vergleich zu unregelmäßig hydriertem Dehydrierungspulver weist es eine gute Fließfähigkeit und Füllung, eine kleine Oberfläche, eine geringere Verschmutzung im Herstellungsprozess und einen niedrigen Sauerstoffgehalt auf. Bei Zugabe einer bestimmten Menge an hydriertem Dehydrierpulver kann die Umformbarkeit weiter verbessert werden. Es ist das Hauptrohstoffpulver für den Titan-Spritzguss.
Titanlegierungspulver
Zu den Herstellungsmethoden für Titanlegierungspulver für das Spritzgießen gehören hauptsächlich: Elementpulvermischverfahren und Vorlegierungsverfahren. Das Elementpulver-Mischverfahren besteht darin, das Elementpulver entsprechend dem Zusammensetzungsverhältnis der Legierung zu mischen, um das Legierungspulver herzustellen. Um die Formbarkeit des Legierungspulvers zu verbessern, kann ein bestimmter Anteil gaszerstäubtes Pulver zur Hydrierung und Dehydrierung in reines Titanpulver eingemischt werden. Der Preis für nach dieser Methode hergestelltes Legierungspulver ist relativ niedrig. Unter den Herstellungsmethoden für vorlegiertes Pulver ist die Gaszerstäubung eine kostengünstige Methode, die in Massenproduktion hergestellt werden kann. Im Vergleich zu vorlegiertem Pulver ist Legierungspulver, das durch die Elementpulver-Mischmethode hergestellt wird, kostengünstig, leicht zu formen und das Verfahren ist ausgereift. Daher hat es eine breitere Marktaussicht.
Auswahl des Bindemittels
Die Wahl des geeigneten Bindemittels ist das entscheidende Glied beim Spritzgießen. Es wirkt sich direkt auf das Mischen, Spritzgießen, Entfetten und andere Prozesse aus und hat großen Einfluss auf die Qualität, Entfettung und Maßhaltigkeit spritzgegossener Rohlinge.
Bindemittel für das Spritzgießen von Titan- und Titanlegierungspulvern können in Wasser oder organischen Lösungsmitteln gelöst werden. Einige Bindemittel enthalten auch Katalysatoren, um die Zersetzung der Bindemittel zu beschleunigen. Die Menge des Bindemittels hat großen Einfluss auf die Umformqualität. Unzureichendes Bindemittel führt zu schwieriger Umformung; Zu viel Bindemittel verringert die Viskosität des Futters. Der Bindemittelanteil beträgt in der Regel 40 % - 50 % des Gesamtfutters (Massenanteil) und wird schließlich durch Pyrolyse entfernt.
