Титанът и неговите сплави се използват широко в космическата, военната и морската област поради тяхната ниска плътност, висока специфична якост, биосъвместимост и добра стабилност при средни и високи температури, както и добри механични свойства и отлична устойчивост на корозия. Традиционната технология за обработка с коване на стопилка има предимства при подготовката на титанови профили или продукти с големи размери и проста форма, но при подготовката на сложна структура, малки и средни по размер титанови продукти има проблеми като нисък добив, загуба на ресурси и високи производствени разходи. Технологията за почти окончателно формоване на прах може точно да компенсира този технически дефект, чрез подготовката на прах, пътят на технологията за почти окончателно формоване може да бъде партидно или персонализирано производство на продукти от титанова сплав с различни мащаби и структурни характеристики. Този вид малки и средни продукти в аерокосмическата, военната, медицинската и гражданската сфера на потребление имат по-голям потенциал за приложение и добавена стойност, е бъдещата промоция на титанова индустрия, нисковъглеродна, зелена производствена трансформация на важна посока.
1, пресовано синтероване
Съединените щати в подготовката за синтероване на титанов прах на продукти от титанова сплав са много ранни. Dynamet Technology се е ангажирала с производството на продукти за пресоване на титанов прах, както е показано на фигура 1, някои от продуктите са били приложени в малък мащаб. Първият титанов продукт от праховата металургия, произведен от компанията, беше заготовката от сплав Ti-6Al-4V за куполната обвивка на ракетата Rattlesnake на Raytheon, а по-късно произведена от праховата металургия Ti-6Al{{ 4}}V-2Sn сплави за приложение в корпуса на бойната глава на ракетата Stinger. В резултат на значителния си принос към продуктите от титан, Dynamet Technology стана единственият доставчик на прахообразни продукти от титанови сплави за Boeing. В допълнение, американската ADMA Products произвежда титанови части за прахова металургия от 1985 г. и някои от нейните продукти се използват в космическата област. Китайският северозападен изследователски институт за цветни метали в областта на изследванията и разработките на титанов прах с почти мрежово формиране са повече от 30 години опит, разработването на порести титанови продукти се прилага в химическата промишленост, храните и други области, Фигура 1 ( б) показано във филтърната индустрия за прилагане на прахово валцована пореста титанова плоча.
2, горещо изостатично пресоване
Процесът на горещо изостатично пресоване (HIP) е изобретен от института Battelle (Battelle) на Съединените щати през 50-те години на миналия век, технологията е вид инертен газ като среда за пренос на налягане, при температура от 850-2000 градуса и {{2 }} MPa под синергичния ефект на налягането на газа, продуктите от високотемпературно пресоване и технология за синтероване, е текущото почти нетно оформяне на прахообразен титан и структурни части от титанови сплави на цялото Уплътняване на най-важните средства за продукти с равномерна организация, без тъкане, без сегрегация и други характеристики.
Чуждестранното развитие на технологията за горещо изостатично пресоване на титаниева сплав на прах започва през 1850 г., Руският институт за леки метали още през 1970 г. в света за първи път разработва сложна форма на цялата прахообразна титанова сплав водородна помпа турбина, и в RD { {2}} водородно-кислороден двигател за приложението на САЩ през 90-те години на миналия век, първо в областта на космическата промишленост, за да се постигне комерсиализация на приложението и постепенно разширяване до авиацията, полето за оръжия, като мотовилката на двигателя F110 на PW, Tomahawk ротор на компресора на двигателя на крилати ракети F107, капак на ракета Sidewind, работно колело на двигателя на крилати ракети F107, както и боен корпус на зенитни ракети Stinger.
3, прахово шприцване
Технологията за леене под налягане на метален прах (Metal Injection Molding, MIM) може да бъде директно подготвена с или близо до крайната форма на частите, като се избягва или намалява машинната обработка, значително намалявайки разходите за подготовка. Следователно технологията за прахово леене под налягане е едно от най-ефективните технически средства за масово производство на части от титан и титанови сплави. 3C продукти (включително мобилни телефони, интелигентни носими устройства, рамки за очила, 5G сигнални части) в електронната комуникация е най-важната област на приложение на технологията за шприцване на прах, която представлява 84,2%. На този етап основните материали на основата на желязо, лекият дизайн на материала и стремежът към високо качество са основната посока на бъдещото развитие на продуктите на 3C. Титановата сплав има ниска плътност (плътност само на половината от материалите на основата на желязо), висока якост, устойчивост на корозия и други характеристики, за да отговори на бъдещето на леките материали и висококачествения дизайн. Според статистиката размерът на пазара на китайската индустрия за шприцване на титан достигна 680 милиона юана през 2020 г., а размерът на пазара се очаква да достигне 2 милиарда юана през 2026 г., с годишен темп на растеж до 20,13%, според търсенето- странични вложения и прогнози за растеж на приходите от страна на предлагането.
4, Адитивно производство
Адитивното производство (Additive Manufacturing, AM) е точкова, линейна, повърхностна технология за кумулативно формоване слой по слой, не се влияе от сложността на частите, може автоматично, бързо и точно да завърши проектирането и производството на сложни части. В сравнение с традиционните производствени технологии, адитивното производство има уникални предимства по отношение на свободата на дизайна, сложно формоване на детайли и използване на материалите, което го прави многообещаваща технология за производство на титаниеви сплави. Глобалният пазар на метален 3D печат достигна 3,3 милиарда долара през 2019 г., включително оборудване, материали и услуги за 3D печат, и се очаква да достигне 11 милиарда долара през 2024 г., като титановите сплави са най-важният метал за печат, според SmarTech Analytics. Аерокосмическата и военната отбрана е потребител номер едно в производството на титаниеви добавки, който успешно се използва за директно формоване на малки прецизни компоненти за космически двигатели и големи и сложни компоненти за авиацията, като системи за изстрелване в космоса, крила на самолети, интегрални контролни повърхности и люкове, перки на двигателя и други ключови компоненти на летателното оборудване.
Като основна суровина за горния процес на прахова металургия близо до крайния процес на формоване, цената и качеството на продуктите на праховата металургия са най-важните фактори, влияещи върху цената и производителността на продуктите на праховата металургия. Ltd. за традиционния процес на приготвяне на титаниева сплав на прах е сложен, скъп, нисък добив на фин прахообразна технология, тясно място, след три години изследване и разработване на нов начин за създаване на процес на приготвяне на микро-фин титанов прах, независимо завършване на дизайна и разработката на оборудването за производство на прах, за да се постигне размерът на частиците на нов тип висококачествен титанов прах може да се контролира от подготовката на партидата. Добивът на фин прах е увеличен от 35% на 80%, а цената е намалена с повече от 40%, което може да се приложи в производствени области от висок клас като шприцване на прах, производство на добавки и горещо изостатично пресоване на прах. Основните типове продукти включват чист титан, TC4, TA15 и други степени на висококачествени прахове на основата на титан с контролируем размер на частиците, както и прахове от хидрогенирани сплави на основата на титан, хидрогенирани дехидрогенирани прахове и персонализирани прахове от композитни материали с метална матрица на основата на титан .
