דוח על יישום אבקת טיטניום בענף התעופה והחלל

2. תכונות אבקת טיטניום
אבקת טיטניום מציעה מספר תכונות עיקריות המועילות מאוד לרכיבי חלל::
• יחס חוזק למשקל גבוה: סגסוגות טיטניום, כמו TI-6AL-4V, יש צפיפות של כ -4.42 גרם/ס"מ, שהיא כמעט מחצית מהפלדה, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומים רגישים למשקל.
• עמידות בפני קורוזיה: ההתנגדות המעולה של טיטניום לקורוזיה הופכת אותה למתאימה לרכיבים שנחשפו לסביבות קשות, כמו מי ים ולחות גבוהה.
• יציבות טמפרטורה: סגסוגות טיטניום יכולות לעמוד בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך אותם למנועי מטוסים ויישומים אחרים בטמפרטורה גבוהה.
3. יישומים של אבקת טיטניום בחלל
אבקת טיטניום נמצאת בשימוש נרחב בענף התעופה והחלל לייצור רכיבים קריטיים שונים:
• רכיבי מנוע: אבקת טיטניום משמשת לייצור דיסקי מדחס, להבים וחלקי מנוע אחרים. האופי הקל של סגסוגות טיטניום מסייע בשיפור היחס בין דחף למשקל של מנועים, ובכך משפר את יעילות הדלק.
• אלמנטים מבניים: אבקת טיטניום מאפשרת ייצור של מבנים פנימיים מורכבים ועיצובים אופטימליים לתנאי טעינה ספציפיים. זה חשוב במיוחד עבור רכיבים מבניים שבהם הפחתת משקל ועמידות הם מכריעים.
• ייצור תוספים: טכניקות ייצור מתקדמות כמו היתוך מיטת אבקת לייזר (LPBF) והתכה של קרני אלקטרונים (EBM) משתמשים באבקת טיטניום ליצירת גיאומטריות מורכבות שאינן בלתי אפשריות או מעלות עלות בשיטות ייצור מסורתיות. טכניקות אלה מאפשרות ייצור של רכיבים קלים, בעלי ביצועים גבוהים עם פסולת חומר מופחתת.
4. יתרונות אבקת טיטניום בייצור חלל וחלל
• גמישות תכנון: ייצור תוספים עם אבקת טיטניום מאפשר יצירת צורות מורכבות ומבנים פנימיים המשפרים את הביצועים ומפחיתים את המשקל.
• יעילות חומרית: שיטות ייצור מסורתיות גורמות לרוב לפסולת חומרים גבוהה. לעומת זאת, ייצור תוספים באמצעות אבקת טיטניום מפחית משמעותית את הפסולת ומוריד את העלות הכוללת.
• תכונות מכניות משופרות: היכולת לשלוט במבנה המיקרו של רכיבי טיטניום באמצעות פרמטרים מדויקים של תהליכים מובילה לתכונות מכניות משופרות כמו חוזק מתיחה, עמידות לעייפות ועמידות בפני קורוזיה.