Filo di titanio 3D

Il filo di titanio 3D è una materia prima ad alte prestazioni progettata per processi di produzione additiva basati su fili come WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) e DED (Directed Energy Deposition). A differenza del tradizionale filo per saldatura in titanio, è progettato per applicazioni strutturali, offrendo un eccezionale rapporto resistenza/peso, un'eccellente resistenza alla corrosione e una stabile fusione tra gli strati. È ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale, negli impianti medici e nelle apparecchiature energetiche in cui i requisiti di prestazione sono rigorosi.

In qualità di produttore di titanio, Chalco Titanium fornisce filo di titanio per la stampa 3D con diametri da 0,8 a 3,2 mm nelle leghe Gr1, Gr2, Ti-6Al-4V, ELI e Ti5553, conformi alle norme ASTM B863, F136 e ISO 13485. Attraverso fusioni multiple, trafilatura di precisione e ricottura sotto vuoto, garantiamo un'elevata pulizia superficiale, un contenuto di gas controllato e un'eccellente coerenza di stampa, consentendo una produzione additiva efficiente e affidabile.

Perché scegliere il filo di titanio per la produzione additiva?

In settori ad alte prestazioni come quello aerospaziale, medico ed energetico, il filo di titanio offre una soluzione di materiale ideale per la produzione additiva strutturale grazie al suo elevato rapporto resistenza/peso, resistenza alla corrosione ed eccellente biocompatibilità. Rispetto ai metodi convenzionali di forgiatura o a polvere, i processi basati su filo come WAAM e DED, combinati con i vantaggi intrinseci del titanio, possono ridurre significativamente i costi, aumentare l'efficienza e supportare la stampa complessa e quasi netta. I vantaggi principali includono:

• Elevate velocità di deposizione di 2-4 kg/h con WAAM (50-100× più veloci rispetto ai processi laser a polvere, ideali per componenti su larga scala.
• Deposizione efficiente del materiale, applicazione del titanio solo dove necessario, con un risparmio del 25-50% di materiale rispetto alla forgiatura.
• Resistenza superiore alle alte temperature, con leghe come il Ti-6Al-4V che mantengono una resistenza del ~90% a 400 °C, adatta per parti caricate termicamente.
• Ottimizzazione topologica e integrazione strutturale per progetti leggeri e multifunzionali.
• Compatibile con più fonti di energia, tra cui arco MIG/TIG, laser e fascio di elettroni, supporta tutti i principali sistemi AM a filo.
• Non magnetico, atossico e biocompatibile: ideale per impianti, scienze biologiche e applicazioni industriali di fascia alta.
• Costi di produzione complessivi inferiori, tempi di consegna più brevi e qualità di stampa stabile rispetto ai tradizionali processi di lavorazione o forgiatura.

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Soluzione personalizzata

Specifiche del filo di titanio per la produzione additiva

Chalco Titanium fornisce filo di titanio di alta qualità per la produzione additiva, su misura per soddisfare i requisiti di WAAM, DED, EBAM e altri metodi di deposizione basati su fili. Supportiamo la personalizzazione del diametro del filo, delle dimensioni della bobina, dello stato di ricottura e della pulizia della superficie, garantendo la compatibilità con un'ampia gamma di sistemi di stampa nei settori aerospaziale, medico, energetico e della ricerca.

Per fili di grande diametro (≥3,0 mm), è disponibile un avvolgimento ad alta capacità per ridurre le interruzioni di alimentazione e migliorare l'efficienza complessiva della deposizione.

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Leghe di titanio consigliate per la produzione additiva

La scelta della giusta lega di titanio è fondamentale per garantire la qualità di stampa, soprattutto se si considerano i requisiti meccanici e le condizioni di servizio della parte stampata. Chalco Titanium offre una gamma completa di fili di titanio per la produzione additiva, coprendo i settori aerospaziale, medico e industriale. La tabella seguente fornisce le selezioni di leghe consigliate compatibili con WAAM, DED, EBAM e altri processi AM a filo tradizionali:

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Raccomandazione

Soluzioni di settore e scenari applicativi

Aerospace|Soluzione ottimale per strutture leggere e complesse

I componenti aerospaziali sono spesso caratterizzati da forme complesse, pareti sottili e percorsi di carico intricati. La forgiatura e la lavorazione tradizionali si traducono in elevati rapporti buy-to-fly e lunghi tempi di consegna, rendendo difficile bilanciare le prestazioni leggere con l'integrità strutturale. La produzione additiva che utilizza filo di titanio (ad esempio, Ti-6Al-4V) consente una stampa ottimizzata per la topologia e con una forma quasi netta, migliorando l'utilizzo del materiale e riducendo i tempi di consegna.

Applicazioni tipiche: strutture del carrello di atterraggio, anelli degli ugelli, irrigidimenti delle ali, staffe satellitari

Casi del mondo reale:

WAAM3D ha collaborato con un OEM aerospaziale per produrre un supporto per staffa del pilone di poppa per l'Airbus A320 utilizzando il filo di titanio Ti-6Al-4V e la tecnologia WAAM. La parte stampata ha sostituito un componente forgiato, riducendo significativamente il peso e adattandosi a geometrie complesse.

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WAAM3D ha stampato una nervatura del carrello di atterraggio utilizzando il filo Ti-6Al-4V, ottenendo un risparmio di materiale del 60%. La parte è stata completata in sole 27 ore e ha superato con successo diversi test di prestazioni.

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Norsk Titanium fornisce parti strutturali in titanio stampate in 3D per il Boeing 787 Dreamliner tramite WAAM, risparmiando fino a 2 milioni di dollari per aeromobile, con oltre 100 milioni di dollari risparmiati all'anno.

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Energia e Marina|Ideale per grandi strutture resistenti alla corrosione

Le piattaforme offshore e i sistemi nucleari richiedono componenti in grado di resistere ad ambienti estremi, come l'elevata salinità e le temperature elevate. I metodi tradizionali lottano con cicli lunghi e costi elevati. WAAM con filo di titanio Gr7 (Ti-0.2Pd) consente la fabbricazione quasi netta di parti di grandi dimensioni resistenti alla corrosione con meno giunzioni.

Applicazioni tipiche: piastre tubiere per scambiatori di calore, staffe di supporto, gusci resistenti alla corrosione, coperchi di trasmissione

Caso reale:

In collaborazione con Thales Alenia Space, WAAM3D ha stampato un serbatoio in titanio alto 1 metro utilizzando il filo Ti-6Al-4V. I risultati hanno incluso un risparmio di materiale dell'80%, una riduzione dei costi del 40% e una riduzione dei tempi di consegna del 65%.

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Medicale|Soluzioni implantari personalizzate ad alta purezza

I dispositivi medici, in particolare gli impianti, richiedono elevata purezza, biocompatibilità e precisione dimensionale. La produzione additiva con filo di titanio Gr23 (Ti-6Al-4V ELI) è ideale per impianti ortopedici personalizzati e scaffold chirurgici.

Applicazioni tipiche: coppe acetabolari, connettori spinali, supporti cranio-maxillo-facciali, modelli chirurgici personalizzati

Caso reale:

Osseus Fusion Systems negli Stati Uniti ha utilizzato filo di titanio stampato in 3D per creare impianti spinali specifici per il paziente da Ti-6Al-4V ELI, ottenendo l'approvazione della FDA. Gli impianti sono stati utilizzati con successo in diversi interventi clinici di chirurgia spinale, migliorando significativamente l'adattamento del paziente e i risultati del recupero.

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Produzione e riparazione industriale|Rigenerazione intelligente ed economica

Le parti industriali come stampi, alloggiamenti e staffe spesso subiscono usura o corrosione localizzata durante il servizio. I metodi di riparazione tradizionali richiedono tempo e denaro. WAAM combinato con filo di titanio consente un'efficiente riparazione dei componenti o una rigenerazione additiva, riducendo al minimo i tempi di inattività e prolungando la durata.

Applicazioni tipiche: alloggiamenti di motori, strati di riparazione di stampi, telai di supporto per attrezzature, rivestimenti per miniere

Processo di produzione e controllo qualità

Processo di produzione dedicato per la produzione additiva

Chalco Titanium adotta un processo di produzione specializzato su misura per il filo di titanio utilizzato nella produzione additiva, con tutte le fasi, dalla fusione all'imballaggio finale, completate su linee di produzione indipendenti. Ciò garantisce una microstruttura uniforme della lega, proprietà meccaniche stabili e un'alimentazione regolare del filo. A differenza del filo per saldatura convenzionale, il nostro filo di titanio è progettato per un'elevata efficienza di deposizione e una formabilità costante, ideale per WAAM, DED, EBAM e altre applicazioni impegnative.

Principali fasi di produzione:

→ Fusione di elettrodi consumabili sottovuoto→ Rifusione→ Forgiatura/estrusione a caldo→ Trafilatura di precisione→ Ricottura sottovuoto→ Purificazione delle superfici→ Avvolgimento e imballaggio

Vantaggi chiave:

• Processo interno completamente controllato, con tracciabilità a livello di lotto
• Controllo di precisione del diametro e dell'ovalità del filo, garantendo la compatibilità con i sistemi di alimentazione ad alta velocità
• Trattamenti termici multipli per regolare gli stati meccanici
• Linee di filo AM dedicate per evitare la miscelazione del processo con il filo di saldatura

Sistema di ispezione qualità e tracciabilità

Abbiamo stabilito un sistema di test completo che copre la composizione chimica, la microstruttura, le prestazioni meccaniche e la qualità della superficie. Ogni lotto viene fornito con un certificato EN 10204 3.1 / 3.2 e supporta la tracciabilità completa del lotto e l'ispezione di terze parti.

• Analisi del contenuto di gas O/N/C/H e della granulometria
• Resistenza alla trazione, rugosità superficiale e pulizia
• Controlli non distruttivi (correnti parassite / ultrasuoni)
• Simulazione dell'alimentazione del filo sulla bobina per verificare la stabilità di stampa

Controllo della finitura superficiale e della pulizia

La pulizia delle superfici è fondamentale per la qualità della produzione additiva. I nostri fili sono sottoposti a sgrassaggio specializzato a bassa temperatura, decapaggio acido, lucidatura ed essiccazione senza polvere, combinati con ispezione manuale della luce e sistemi di imaging HD per eliminare impurità, scolorimento o difetti superficiali.

• Ra ≤ 0,8 μm, esente da olio, incrostazioni di ossido o contaminazione
• Nessuna giunzione, ammaccatura o crepa che potrebbe compromettere la qualità di stampa
• Opzioni di superficie personalizzabili: decapato / lucido / finitura lucida

*La rugosità superficiale Ra indica la variazione media dell'altezza microscopica (μm) sulla superficie del filo.

Imballaggio e logistica

Per garantire la pulizia e la sicurezza durante il trasporto e lo stoccaggio, Chalco Titanium fornisce soluzioni di imballaggio dedicate su misura per la produzione additiva di filo di titanio. Ogni bobina è sigillata sottovuoto o protetta da gas inerte subito dopo l'avvolgimento, seguita da un involucro in PE resistente all'umidità, schiuma che assorbe gli urti e casse di compensato rinforzate, prevenendo efficacemente contaminazioni e danni. Peso massimo della singola bobina fino a 200 kg, per il supporto di lunghi lavori di stampa continua.

Tutti i prodotti riportano etichette univoche con dettagli chiari: materiale, numero di lotto, diametro del filo, tolleranza, data di produzione e parametri di stampa consigliati. Sono disponibili tracciabilità e documentazione complete, tra cui:

• Certificati dei materiali EN 10204 3.1 / 3.2
• Certificato di analisi (COA) a processo completo
• Numero di calore e record di tracciabilità

Chalco Titanium è certificato secondo i sistemi di gestione della qualità ISO 9001, ISO 13485, AS9100 e EN 9100. Tutti i materiali di imballaggio sono conformi alle spedizioni internazionali e alle normative ambientali, supportando la consegna globale e lo sdoganamento.

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Domande frequenti

Ottieni una soluzione di filo di titanio su misura per la produzione additiva

Chalco Titanium offre filo di titanio ad alte prestazioni ottimizzato per WAAM, DED, EBAM e altri metodi AM. Supportiamo la selezione di leghe personalizzate, le dimensioni dei fili e i trattamenti superficiali e forniamo una certificazione completa dei materiali e raccomandazioni sui parametri.

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