Titanio en polvo es un polvo metálico versátil con propiedades únicas que lo convierten en un material importante para muchas aplicaciones. Este artículo ofrece una visión general del polvo de titanio, sus propiedades, métodos de producción, aplicaciones y principales proveedores mundiales.
Visión general del titanio en polvo
El polvo de titanio está compuesto por finas partículas de titanio que se utilizan para fabricar piezas, revestimientos y aditivos. Sus principales propiedades son:
- Elevada relación resistencia/peso
- Resistencia a la corrosión
- Biocompatibilidad
- Alto punto de fusión
- Baja densidad
- Mantenimiento de la resistencia a altas temperaturas
El polvo de titanio está disponible en varios grados de pureza, tamaños de partícula y morfologías para adaptarse a diferentes procesos de producción y requisitos de uso final.
Los métodos de producción más comunes para el polvo de titanio son la atomización con gas y la esferoidización con plasma. Los proveedores ofrecen tanto polvo de titanio bruto como grados esferoidizados, aleados y purificados por plasma.
Tipos de polvo de titanio
| Tipo | Descripción | Aplicaciones |
|---|---|---|
| Titanio puro | 99,5-99,9% Contenido en titanio | Productos aeroespaciales, médicos y de consumo |
| Ti-6Al-4V | Titanio + aluminio 6% + vanadio 4% | Aeroespacial, automoción, implantes |
| Ti64 | Una denominación alternativa para el Ti-6Al-4V | Aeroespacial, automoción, implantes |
| Ti-6Al-7Nb | Titanio + aluminio 6% + niobio 7% | Aeroespacial, médica |
| Otras aleaciones de titanio | Varias composiciones posibles | Aplicaciones especializadas |
Características del titanio en polvo
| Característica | Detalles | Significado |
|---|---|---|
| Tamaño de las partículas | Gama de 10-250 micras | Determina la idoneidad para aplicaciones de fabricación aditiva o prensado |
| Morfología | Puede ser irregular, angular o esferoidal | Los polvos esferoidales son más fluidos |
| Pureza | Grados de CP1 a CP4 en función de los niveles de oxígeno, nitrógeno y carbono | Se requieren grados de pureza más elevados para aplicaciones más exigentes |
| Composición de la aleación | Varía en función del contenido de aluminio, vanadio y otras aleaciones | Los elementos de aleación aumentan la resistencia y modifican las propiedades |
| Método de producción | Gas atomizado, plasma purificado, hidruro-dehidruro | Afecta a las características de las partículas como la distribución del tamaño, la forma, la pureza |
Especificaciones del polvo de titanio
| Parámetro | Gama |
|---|---|
| Tamaño de las partículas | 10-150 micras típicas |
| Contenido de oxígeno | <0,20% para titanio de grado 1 |
| Contenido en nitrógeno | <0,03% para titanio de grado 1 |
| Contenido en carbono | <0,08% para titanio de grado 1 |
| Densidad del grifo | 2,2-3,8 g/cc |
| Densidad aparente | >92% de densidad absoluta |
Aplicaciones de Titanio en polvo
Las propiedades únicas del titanio hacen que su polvo sea adecuado para diversas aplicaciones industriales:
Aeroespacial
- Componentes estructurales
- Componentes del motor
- Aeronaves
- Nave espacial
Médico y dental
- Prótesis articulares
- Implantes dentales
- Instrumental quirúrgico
- Productos sanitarios
Automoción
- Sistemas de válvulas
- Bielas
- Componentes de competición
Procesado químico
- Recipientes resistentes a la corrosión
- Intercambiadores de calor
- Tuberías
Productos de consumo
- Artículos deportivos
- Relojes
- Gafas
Fabricación aditiva
- Componentes aeroespaciales
- Piezas de automóviles
- Productos sanitarios
- Productos de consumo
Pulvimetalurgia
- Piezas de titanio P/M
- Aleaciones maestras
- Industria de metales duros
Proveedores mundiales de titanio en polvo
Los complejos métodos de producción del polvo de titanio hacen que la capacidad de fabricación se concentre en manos de unos pocos grandes proveedores con tecnologías patentadas.
Los principales proveedores mundiales de polvo de titanio son:
AP&C
Fundada: 1997
Sede central: Montreal, Canadá
- Polvos: Titanio, aleaciones de titanio, superaleaciones de níquel
- Calidades: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titanio puro
- Capacidad de producción: 4.000 toneladas anuales
- Mercados servidos: Aeroespacial, médico, energético, automoción
ATI Polvos Metálicos
Fundada: 1908
Sede central: Pittsburgh, EE.UU.
- Polvos: Titanio, níquel, aleaciones especiales
- Calidades: Ti-6Al-4V Grado 5 y 23
- Capacidad de producción: Más de 5.000 toneladas anuales
- Mercados servidos: Aeroespacial, médico, automoción, petróleo y gas
CRS Holdings
Fundada: 1987 Sede central: Huntersville, EE.UU.
- Polvos: Titanio, aleaciones de titanio, aleaciones de níquel
- Calidades: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titanio comercialmente puro
- Capacidad de producción: 2.000 toneladas anuales
- Mercados servidos: Aeroespacial, defensa, médico, automoción
GKN Hoeganaes
Fundada: 1983
Sede central: Cinnaminson, EE.UU.
- Polvos: Titanio, aceros, aleaciones de níquel
- Calidades: Ti-6Al-4V, titanio refinado por plasma
- Capacidad de producción: Amplia gama de polvos atomizados con agua y gas
- Mercados servidos: Fabricación aditiva en todos los sectores
Tecnologías del titanio OSAKA
Fundada: 1946
Sede central: Amagasaki, Japón
- Polvos: Aleaciones de titanio, aleaciones de níquel, metales especiales
- Calidades: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titanio de alta pureza
- Capacidad de producción: Proveedor líder en Japón
- Mercados servidos: Aeroespacial, automoción, médico, electrónico
Puris
Fundación: 2019 como empresa conjunta de Titanium Industries (1935) y Mitsui (1947)
Sede central: Jerusalén, Israel
- Polvos: Aleaciones de titanio
- Calidades: Ti-6Al-4V Grado 5
- Capacidad de producción: Alrededor de 2.000 toneladas anuales
- Mercados servidos: Aeroespacial, médico, defensa, automoción
Aleaciones de lectura
Fundada: 1988
Sede central: Robesonia, EE.UU.
- Polvos: Aleaciones maestras, aleaciones de titanio
- Calidades: Aleaciones maestras de titanio personalizadas
- Capacidad de producción: Gama de equipos de atomización para diferentes metales
- Mercados servidos: Proveedor de productores de polvo metálico
Soluciones SLM
Fundada: 1996
Sede central: Lubeck, Alemania
- Polvos: Aleaciones de titanio, aleaciones de aluminio, aleaciones de níquel, acero para herramientas
- Calidades: Ti-6Al-4V Grado 5 y 23, aleaciones de aluminio
- Capacidad de producción: Proveedor clave para la industria de fabricación aditiva
- Mercados servidos: Sectores aeroespacial, médico y automovilístico
Precios del titanio en polvo
| Proveedor | Grado | Tamaño de las partículas | Precios |
|---|---|---|---|
| AP&C | Ti-6Al-4V | 45-100 micras | $55/kg |
| ATI Polvos Metálicos | Ti-6Al-4V ELI | 63-106 micras | $50/kg |
| CRS Holdings | Ti-6Al-4V | 75-150 micras | $45-50/kg |
| GKN Hoeganaes | Plasma Ti-6Al-4V | 15-45 micras | $120+/kg |
| Osaka Titanio | Titanio puro | 45 micras | $100/kg |
El polvo de titanio es más caro que el de acero debido a la complejidad de su fabricación y a las economías de escala. Sin embargo, los compradores se centran más en la calidad, la pureza y el rendimiento del producto para aplicaciones críticas.
Titanio frente a polvos alternativos
Titanio frente a acero
El titanio tiene 40% menor densidad que el acero y conserva mejor la resistencia a temperaturas elevadas. Tiene una excelente resistencia a la corrosión debido a la capa de óxido superficial. Es más caro que el polvo de acero inoxidable.
Titanio frente a aluminio
Casi el doble de resistente que el polvo de aluminio pero con sólo 60% más de densidad. Mantiene sus propiedades a temperaturas más elevadas. Resistencia a la corrosión muy superior a la del aluminio gracias a la capa de óxido.
Titanio frente a superaleaciones de níquel
El titanio tiene menor densidad y mayor resistencia específica. Las aleaciones de níquel pueden funcionar a temperaturas extremas que superan los límites útiles del titanio. El titanio es una alternativa más barata a las caras superaleaciones.
Titanio frente a cromo cobalto
La mitad de densidad que las aleaciones de cobalto y cromo. Excelente biocompatibilidad, a diferencia de los problemas de liberación de cobalto y cromo en el organismo. Material considerablemente más barato.
Elegir un Titanio en polvo Proveedor
Factores clave en la elección de un proveedor de polvo de titanio:
Capacidad técnica
- Capacidad para fabricar los grados necesarios
- Control de calidad de todo el proceso de producción
- Coherencia en la composición química
Historial
- Años de experiencia en la industria
- Reputación por la calidad del producto y el servicio.
Certificaciones de calidad
- AS9100, ISO 9001
- Certificaciones específicas aeroespaciales, de defensa o nucleares
Personalización
- Posibilidad de personalizar la composición de la aleación y las características de las partículas
Precios
- Descuentos por cantidad
- Los grandes compradores pueden negociar los precios
- Pague más por el polvo de alta pureza
Plazos de entrega
- De 6 a 8 semanas para los pedidos en polvo
- Posibilidad de pedidos urgentes por un suplemento
Ubicación
- Los gastos de envío son una parte importante del precio del polvo
- Visitas in situ útiles para auditar al proveedor
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Cuál es la diferencia entre el titanio comercialmente puro y el polvo de aleación de titanio?
R: El polvo de titanio comercialmente puro tiene un contenido de titanio de 99,5-99,9% con bajo contenido de oxígeno, nitrógeno y carbono. Los polvos de aleaciones de titanio como Ti-6Al-4V contienen aluminio, vanadio u otros elementos para mejorar propiedades como la resistencia.
P: ¿Qué tamaño de partícula de polvo de titanio es óptimo?
R: Para el prensado y la sinterización, lo habitual son 75-150 micras. Para los procesos de fabricación aditiva, se prefiere un polvo más fino de 15-45 micras para lograr una buena resolución.
P: ¿Requiere el polvo de titanio precauciones especiales de manipulación?
R: Sí, los finos de titanio son inflamables y crean peligro de explosión. Se utiliza un recubrimiento de gas inerte y una conexión a tierra adecuada. El contacto con el agua provoca problemas de absorción de hidrógeno.
P: ¿Cómo determinar qué grado de titanio es el mejor para mi aplicación?
R: Consulte los requisitos técnicos con los posibles proveedores. Ti-6Al-4V es el grado más común, pero otros como Ti-6Al-7Nb se adaptan a necesidades específicas. Obtenga muestras de prueba para evaluar el rendimiento.
P: ¿Qué métodos pueden producir polvo de titanio adecuado para la impresión 3D?
R: La atomización por gas y la esferoidización por plasma crean polvos de titanio finos y esféricos óptimos para la fabricación aditiva. Los métodos de hidruro-dehidruro y fresado mecánico también producen polvo imprimible.
P: ¿Qué tratamiento posterior requieren las piezas de titanio de fabricación aditiva?
R: El prensado isostático en caliente (HIP) ayuda a eliminar la porosidad de las piezas impresas. En función de las propiedades finales y las tolerancias requeridas, pueden ser necesarios tratamientos térmicos, acabados superficiales y mecanizado adicionales.
