La gamme d'applications du moulage par injection de poudre métallique en alliage de titane

Aug 06, 2023

La gamme d'applications du moulage par injection de poudre métallique en alliage de titane:

Le titane et les alliages de titane sont des matériaux d'ingénierie structurelle légers et de haute performance, qui jouent un rôle extrêmement important dans les secteurs clés des industries aérospatiale, militaire, médicale, chimique et marine.

Par exemple, dans les moteurs à réaction actuels, les composants en alliage à base de titane représentent 20 à 30 % du poids total, principalement utilisés dans les pièces clés des turbines à vapeur ;

Dans l'avion de chasse F22, la proportion de titane utilisée atteint 39 % du poids total de la structure ; Dans les avions de transport de passagers de l'aviation civile Boeing 777 et Airbus A340-500/600, plus de 200 pièces de vol différentes utilisent des alliages à base de titane pour remplacer l'acier traditionnel faiblement allié à haute résistance, réduisant ainsi le poids de l'avion de plusieurs milliers de kilogrammes ;

Sa bonne biocompatibilité le rend irremplaçable dans les composants clés des dispositifs médicaux ;

Ses excellentes performances anti-corrosion le rendent largement utilisé dans des pièces clés telles que les équipements et équipements anti-corrosion dans l'industrie chimique, les équipements de production d'énergie, les équipements de contrôle de la pollution environnementale, ainsi que les tuyauteries et les fixations pour les matériaux de navires en génie maritime. L'alliage de titane a une proportion élevée d'applications.

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La tendance de développement des alliages de titane :

Le processus de traitement actuel des composants commerciaux en alliage de titane est le moulage, le forgeage et l'usinage. Cependant, en raison des conditions de fusion difficiles (réactivité extrêmement élevée du titane), des processus complexes (technologie de fusion en creuset auto-réglable) et des faibles performances de traitement des alliages de titane, le coût de production actuel des composants en alliage de titane est très élevé, ce qui limite leur plus large application.

Dans les conditions de traitement actuelles, le rapport achat-vol des matières premières aux composants finaux est supérieur à 8:1 et le taux d'utilisation effectif de l'alliage de titane est inférieur à 12 %. Par conséquent, les fabricants de composants en titane doivent souvent acheter des matières premières qui représentent 8 fois le poids des composants en alliage de titane requis pour le traitement et la fabrication.

Lockheed a fixé ce rapport entre 8:1 et 5:1 dans le projet F35, cependant, le taux d'utilisation effectif des matériaux est toujours inférieur à 20 %. Roll Royce, un fournisseur de composants d'avions, souligne clairement que la réalisation d'une formation quasi nette directement de la poudre aux composants est un objectif clé pour le développement durable de l'industrie du titane à l'avenir.

Boeing a commencé à accepter la célèbre société de métallurgie des poudres Dynomet pour utiliser la technologie de la métallurgie des poudres afin de produire des pièces d'application anti-fatigue Ti-6Al-4V pour elle en 2012, et a collaboré avec l'Afrique du Sud pour produire de la poudre de titane en 2013. De toute évidence, la fabrication par formage quasi net de composants en alliage de titane (avec un rapport d'achat proche de 1: 1) a des besoins urgents du marché et d'énormes avantages en termes de coûts, et est actuellement devenue l'une des directions de développement stratégique importantes du pays.

Mélange et moulage par injection d'alliage de titane :

La faisabilité du moulage par injection d'alliages de titane a été démontrée par le professeur German en 1997, mais elle a été remise en question par de nombreuses personnes à l'époque. En 2010, le professeur German a fourni directement des échantillons de moulage par injection de titane dans le cadre d'un examen de la métallurgie des poudres, tels que des poignées de conversion d'engrenages de congestion, des pinces hémostatiques, des stimulateurs cardiaques, des bracelets de montre et des aiguilles continues dans des instruments chirurgicaux médicaux, dissipant les doutes des gens.

Dans le moulage par injection du titane, le contrôle des impuretés C, O et N est la clé pour assurer un moulage par injection haute performance des alliages de titane. Par conséquent, le contrôle des impuretés dans le mélange interne, la granulation, le moulage par injection et le frittage est de la plus haute importance.

Le titane métallique et les alliages de titane sont produits à l'aide de méthodes de métallurgie des poudres. En raison de l'activité chimique élevée du titane et de sa sensibilité à la contamination par les gaz et les matériaux du creuset, la poudre de titane de haute qualité est principalement produite à l'aide de la technologie d'atomisation centrifuge sous vide ou sous protection par gaz inerte de haute pureté. De même, une protection contre les gaz inertes est également requise pendant le processus de mélange, et des normes telles que la résistance à l'usure et la prévention de la pollution doivent être respectées. Ce mélangeur interne en alliage de titane a vu le jour, répondant aux besoins de l'industrie.

Zhongwei Precision a été créé en 2019 sous le nom de Zhongwei Precision Titanium Alloy Business Department, qui est un département intégrant la conception, le développement et la production de produits de moulage par injection en alliage de titane avec Central South University, et s'engage à fournir des services d'approvisionnement à guichet unique pour les clients. Le personnel principal de recherche et de développement en ingénierie provient tous d'usines financées par Taïwan, avec plus de 5 ans d'expérience riche dans la recherche, le développement et la production de produits de moulage par injection de métal en alliage de titane. Ils ont des capacités de recherche et développement et de production de haut niveau. L'entreprise est équipée d'équipements de production de haute précision dans l'industrie, avec un haut degré d'automatisation, apportant des produits de haute qualité et offrant une meilleure expérience utilisateur. Nous pouvons fournir aux clients des solutions pour les pièces en alliage de titane.