Lassen Sie uns zunächst das Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF), auch bekannt als selektives Laserschmelzen (SLM), erklären. Der Prozess verwendet einen hochenergetischen Laserstrahl als Wärmequelle, um eine abgeflachte Schicht aus Metallpulver basierend auf einem dreidimensionalen digitalen Schnittmodell des Teils selektiv und vollständig zu schmelzen. Das Schmelzbad kühlt schnell ab und erstarrt, wodurch eine starke metallurgische Verbindung mit dem vorherigen oder umgebenden Material entsteht. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, um schließlich ein dreidimensionales Massivteil zu bilden. Sein Hauptvorteil besteht darin, dass die Dichte und die mechanischen Eigenschaften der geformten Teile in der Regel denen herkömmlicher Schmiedeteile nahe kommen oder diese sogar übertreffen. Bei der Anwendung werden Titanlegierungen aufgrund der hohen Materialkosten hauptsächlich in einigen wenigen Bereichen mit hoher -Wertschöpfung-wie medizinischen Implantaten, Luft- und Raumfahrtkomponenten sowie hochwertigen Automobil- und Rennsportteilen eingesetzt. Ti64 oder Ti-6Al-4V ist eine (+) zweiphasige Titanlegierung. Durch die Kombination von Aluminium (-phasenstabilisierendes Element) und Vanadium (-phasenstabilisierendes Element) erreicht es hervorragende Gesamteigenschaften und wird damit zur am häufigsten verwendeten Titanlegierung. Es enthält etwa 6 % Aluminium (Al) und etwa 4 % Vanadium (V), die restlichen etwa 90 % sind Titan (Ti), daher der Name. Zuvor haben wir hauptsächlich feines Ti64-Pulver (typischerweise 15 bis 45 Mikrometer) für LPBF-Systeme hergestellt. Neben den oben erwähnten hohen Kosten erhöhte die geringe Partikelgröße dieses Pulvers die Entflammbarkeit und das Risiko beim Einatmen, und es wurde außerdem als Gefahrstoff eingestuft. Unternehmen mussten in Steuerungs-, Belüftungs- und Lagerinfrastruktur investieren, was den Einsatz von Ti64-Material im 3D-Druck einschränkte. Das Unternehmen untersuchte, ob mit gröberem Titanpulver ein schnelleres Drucken bei gleichzeitiger Wahrung der Materialintegrität möglich ist, und bestätigte die Machbarkeit sowohl aus Produktions- als auch aus Anwendungssicht. Insbesondere reduziert gröberes Pulver die Zerstäubungs- und Siebkosten, erhöht die Ausbeute und erzeugt weniger Abfall. Da es nicht als Gefahrgut eingestuft ist, werden Logistik und Lagerung vereinfacht, was die Einhaltung von Vorschriften und die Transportkosten senkt. Eine geringere Staubbildung verringert auch die Gesundheitsrisiken für Bediener und trägt so zu einer sichereren und nachhaltigeren Produktionsumgebung bei. Laut Tekna ermöglicht dieses Pulver dickere Aufbauschichten-ca. 90 Mikrometer im Vergleich zu den herkömmlichen 30 oder 60 Mikrometern-und erhöht so die Druckgeschwindigkeit, ohne dass die Teilefestigkeit oder Oberflächenqualität darunter leidet. Auf der Produktionsseite wurde das induktive Plasmazerstäubungsverfahren mit Radiofrequenz (RF) angewendet, bei dem Titandraht in einen Plasmabrenner eingeführt, geschmolzen und in Tröpfchen umgewandelt wird, die zu kugelförmigen Pulverpartikeln abkühlen. Dieser kontinuierliche, kontaminationsfreie Prozess minimiert die Umweltverschmutzung, da keine Elektroden oder Gasdüsen mit der Metallschmelze in Kontakt kommen. Das resultierende Pulver weist eine hohe Sphärizität, eine gleichmäßige chemische Zusammensetzung und gute Fließeigenschaften auf – entscheidend für eine wiederholbare additive Fertigung. Auf der Anwendungsseite wurde das Pulver durch Laserparameteroptimierung, Dichtemessung und Durchflusstests validiert, um seine Leistung auf kommerziellen LPBF-Systemen zu bestätigen.
Unsere innovativen technologischen Lösungen: DFIA
1: Hoch-effizientes Zerstäubungssystem: Ein hoch-effizientes Überschallzerstäubungssystem erreicht eine Pulverrückgewinnungsrate von über 70 % (bezogen auf die Rohmaterialien) für Pulver mit einer Größe von 0–53 µm.
2: Flexibles, intelligentes kontinuierliches Zuführsystem: Durch die Kombination von Infrarot-Vision-Technologie, einem flexiblen Steuerungssystem und präziser Spiral-Docking-Technologie wird eine intelligente kontinuierliche Produktion erreicht, die Produktionseffizienz um das Zehnfache (30 kg/h) gesteigert und Probleme mit der Chargenkonsistenz gelöst.
3: Adaptives Argonrückgewinnungssystem mit variabler Zirkulation: Hohe Durchflussrate (1600 Nm3/h), hoher Druck (60 - 80 Bar), adaptive Online-Rückgewinnung mit mehrstufiger Druckbeaufschlagung reduziert den Argonverbrauch um über 95 %, was zu Kostensenkung und Effizienzsteigerung führt.
4: Hocheffiziente „flache“ Aggregations-Induktionsschmelztechnologie: Erzielt optimale elektromagnetische Induktionseffekte und erhöht die Überhitzung des geschmolzenen Metalls um 250–300 Grad.
Die Vorteile unseres Produkts:
Sauerstoffgehalt unter 1500 ppm;
0–15 µm Pulverausbeute größer oder gleich 25 %;
Sphärizität des Pulvers größer oder gleich 90 %;
Produktionseffizienz größer oder gleich 30 kg/h.
Bei technischen Fragen zu kugelförmigem GR5-Titanlegierungspulver kontaktieren Sie uns bitte.
