Materiali in titanio per stampa 3D e produzione additiva
La produzione additiva ha ampliato l'uso del titanio nei settori aerospaziale, medicale, automobilistico, marino e delle attrezzature industriali. Molti acquirenti si concentrano sulla polvere di titanio, ma la filiera produttiva necessità anche di lamiere spesse, barre, filo, piastre di costruzione, attrezzature di supporto, dispositivi di fissaggio lavorati e componenti per le lavorazioni successive. Beiyu fornisce materiali in titanio e pezzi in titanio lavorati di precisione per attività connesse alla produzione additiva in cui l'acquirente fornisce grado, dimensioni, disegno e requisiti di controllo.
Questa pagina riguarda la fornitura di materiali in titanio a supporto del flusso di lavoro della produzione additiva. Non afferma di coprire ogni processo basato su polveri o parametro macchina. Per un approvvigionamento concreto, i dettagli importanti sono grado del materiale, norma, tolleranza dimensionale, stato superficiale, planarità, sovrametallo di lavorazione, stato di trattamento termico e insieme dei documenti.
Gradi comuni di titanio nei flussi di lavoro AM
Il titanio Grade 5, Ti-6Al-4V o UNS R56400, è ampiamente usato nella produzione additiva per il suo utile equilibrio tra resistenza e peso. Il titanio Grade 23, Ti-6Al-4V ELI, può essere specificato per pezzi destinati al settore medicale quando il processo e il percorso normativo dell'acquirente lo richiedono. I gradi di titanio commercialmente puro possono essere impiegati anche nella ricerca e in applicazioni chimiche, marine e relative a materiali porosi. Il grado finale deve seguire il disegno dell'acquirente, il processo macchina e i requisiti di accettazione a valle.
Forme di materiale per cui Beiyu può formulare offerte
- Piastre di costruzione lavorate di precisione e dispositivi di fissaggio in titanio su misura da disegno.
- Lamiera spessa in titanio per piastre di base, piastre per attrezzature, grezzi e dispositivi di fissaggio per lavorazioni successive.
- Barra di titanio per pezzi torniti, blocchi, inserti è adattatori lavorati.
- Filo in titanio per produzione con filo, saldatura, riparazione e supporto al processo.
- Materiali porosi in titanio per applicazioni di filtrazione, diffusione e ricerca in cui la specifica è definita dall'acquirente.
Piastre di costruzione e dispositivi di fissaggio
Piastre di costruzione e dispositivi di fissaggio richiedono più del solo grado del materiale. Conviene che gli acquirenti specifichino dimensioni, spessore, planarità, parallelismo, disposizione dei fori, elementi filettati, rugosità superficiale, requisiti dei bordi e se il pezzo necessiti di distensione o di uno stato superficiale definito prima dell'uso. Se la piastra di costruzione viene riutilizzata ripetutamente, conviene considerare il sovrametallo di lavorazione e il piano di ripristino della superficie nella scelta di spessore e tolleranza.
Per i dispositivi di fissaggio su misura, conviene definire nel disegno grado del materiale, riferimenti geometrici, cumulo delle tolleranze, fori filettati, svasature, finitura superficiale e metodo di controllo. Il titanio non è sempre il materiale meno costoso per questi dispositivi, ma può essere adatto quando contano peso, temperatura, resistenza alla corrosione o compatibilità con i pezzi stampati in titanio.
Norme e documentazione
A seconda della forma del prodotto, le richieste di offerta possono fare riferimento ad ASTM B348 per le barre, ASTM B265 per lamiere sottili e lamiere spesse, ASTM B863 per il filo o a specifiche AMS quando richieste dall'acquirente. Gli acquirenti del settore della produzione additiva possono richiedere anche tracciabilità tramite il numero di colata, certificato del materiale, composizione chimica, proprietà meccaniche e rapporto di controllo dimensionale. La documentazione EN10204 3.1 può essere concordata quando richiesta. Se occorrono controllo a ultrasuoni, prove PMI o collaudo di terza parte, conviene includerli nella richiesta di offerta.
Note di approvvigionamento per gli acquirenti AM
I progetti AM cambiano spesso rapidamente passando da prototipo a lotto pilota e produzione. Una richiesta di offerta per un prototipo può richiedere una sola lamiera spessa o pochi grezzi lavorati. Una richiesta di offerta per la produzione può richiedere lotti di materiale ripetibili, tolleranze stabili e imballaggi etichettati. Conviene che gli acquirenti specifichino se l'ordine riguarda ricerca, prototipi, attrezzature di produzione o fabbricazione di pezzi per uso finale, poiché ciò influisce sulle aspettative relative a documentazione e controlli.
La cura delle superfici durante la movimentazione è importante. Conviene imballare lamiere spesse e pezzi lavorati in titanio in modo da ridurre graffi, ammaccature e contaminazione durante la spedizione all'estero. Per i pezzi con fori filettati o bordi lavorati può essere necessaria una protezione individuale. Se l'acquirente necessità di pezzi puliti, sbavati o forniti con una finitura superficiale specifica, conviene indicarlo prima dell'offerta.
Lista di controllo per la richiesta di offerta
Inviare grado, norma, dimensioni, quantità, file dei disegni, tolleranza, planarità, stato superficiale, requisiti dei fori filettati, documenti di controllo e requisiti di imballaggio. Se il pezzo viene usato come piastra di costruzione o dispositivo di fissaggio, includere l'interfaccia macchina o i requisiti di assemblaggio. Se si tratta di materiale per lavorazioni successive o supporto alla saldatura, includere l'operazione a valle affinché forma del materiale e stato superficiale possano essere quotati correttamente.
Lavorazioni successive e componenti di supporto
Molti progetti di produzione additiva in titanio richiedono comunque materiali convenzionali in titanio dopo la stampa. I pezzi stampati possono necessitare di dispositivi di supporto in titanio, piastre di base, inserti filettati, provini, filo di saldatura per riparazioni o adattatori in titanio lavorati per l'assemblaggio. Conviene che l'acquirente specifichi se il materiale verrà usato nel processo di stampa, durante il trattamento termico, durante la lavorazione meccanica o come parte dell'assieme finale. Ogni impiego può richiedere tolleranze, finiture superficiali e imballaggi diversi.
Per piastre di costruzione e dispositivi di fissaggio, planarità e stato superficiale possono determinare l'efficacia del pezzo in produzione. Una lamiera spessa che soddisfa i requisiti di composizione chimica ma arriva deformata, graffiata o poco protetta può comunque risultare inadatta. Per gli ordini ripetuti, è utile definire un numero di disegno stabile, una revisione, una lista dei controlli è un metodo di imballaggio. Se l'acquirente necessità di tracciabilità del materiale per un percorso di qualifica della produzione additiva, conviene mantenere coerenti numeri di colata e documenti dall'offerta alla spedizione.
Per i progetti di ricerca, il materiale in piccoli lotti può essere etichettato per colata e dimensioni, affinché i risultati delle prove restino collegati al materiale fornito. Questa tracciabilità è utile quando un prototipo diventa successivamente un ordine ripetuto.