Introduzione allo stampaggio a iniezione del titanio metallico

Il titanio è un elemento chimico con simbolo Ti e numero atomico 22. In natura, il titanio esiste solo sotto forma di ossido, che può essere ridotto a un metallo di transizione lucente, di colore argenteo, a bassa densità, alta resistenza e resistente alla corrosione dell'acqua di mare, dell'acqua regia e del cloro.

Processo di stampaggio a iniezione del titanio metallico

1. Formazione della materia prima
La polvere fine di titanio e il legante termoplastico vengono miscelati in proporzioni precise. I materiali vengono miscelati e riscaldati per disperdere la polvere metallica nel legante fuso. La miscela viene quindi granulata per formare una materia prima adatta allo stampaggio a iniezione.

2. Stampaggio
Lo stampaggio a iniezione dei metalli, come lo stampaggio a iniezione della plastica, utilizza una macchina convenzionale per lo stampaggio a iniezione per formare i componenti stampati. Nel caso del MIM, la materia prima viene alimentata da una tramoggia in un cilindro riscaldato, dove la materia prima si fonde, ma si fonde soltanto il legante. Una volta fusa la materia prima, viene iniettata nello stampo per ottenere la geometria desiderata. Dopo il raffreddamento, il componente viene espulso ed è pronto per la rimozione del legante. A questo punto, il componente stampato viene chiamato "componente verde".

3. Rimozione del legante
Il processo di rimozione del legante elimina solo una parte del legante. Il legante residuo rimane durante la prima fase della sinterizzazione per mantenere integro il componente. La rimozione del legante può essere eseguita in diversi modi; i metodi più comuni sono l'estrazione con solvente o la decomposizione catalitica.

4. Sinterizzazione/Trattamento termico
Il componente sottoposto a rimozione del legante viene posizionato su un supporto ceramico e inserito in un forno per il trattamento ad alta temperatura. Durante le fasi iniziali della sinterizzazione, il legante residuo viene decomposto termicamente. Dopo questa fase iniziale, il componente viene riscaldato a temperature elevate e avviene la densificazione, con una contrazione significativa fino al 20%.

5. Pressatura isostatica a caldo/Operazioni secondarie
Per ottenere la densità completa, il componente può essere sottoposto a pressatura isostatica a caldo (HIP). È inoltre possibile eseguire operazioni di finitura secondarie, come lavorazione CNC, anodizzazione, passivazione, trattamenti superficiali e marcatura laser.

6. Componente solido finale
Il componente solido finale è completamente denso e ha la stessa composizione chimica del titanio convenzionale.

Alcuni degli oggetti più grandi che realizziamo sono in realtà molto piccoli. Possiamo produrre componenti con uno spessore minimo di 0,04 pollici e massimo di 0,5 pollici, con pesi compresi tra 0,02 g e 150 g. Il nostro processo di stampaggio a iniezione del titanio può raggiungere una densità superiore al 99,5%.

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