Un metallo argenteo, il titanio è molto apprezzato per la sua grande forza e resistenza alla corrosione senza pari. La polvere di titanio è il risultato della lavorazione di questo metallo in vari modi per produrre una polvere metallica fine. Il suo colore varia dal grigio al nero e ha le stesse proprietà del materiale nella sua forma solida. La polvere è ampiamente utilizzata in settori come quello spaziale e missilistico, i trasporti e l’elaborazione chimica per creare parti leggere e ad alte prestazioni. Alcuni dei processi utilizzati per trasformare la polvere in parti utilizzabili includono lo stampaggio a iniezione di polvere e la formatura della rete ingegnerizzata al laser.
Il metallo viene estratto principalmente sotto forma di biossido di titanio e da esso si ottiene il titanio attraverso il processo Kroll. Questo è un metodo elaborato e costoso che fa aumentare il prezzo del metallo. Il processo FFC Cambridge è un metodo di elaborazione più recente, più semplice e meno dispendioso in termini di energia. Utilizza la forma in polvere del biossido di titanio per creare una versione più pura del titanio sotto forma di spugna o polvere. La produzione di questo metallo in modo più economico apre una gamma completamente nuova di possibilità nella produzione di parti e strutture edilizie.
Ad esempio, se fosse possibile costruire ponti in titanio, non solo sarebbero quasi indistruttibili, ma peserebbero anche di meno. Oltre al supporto strutturale, i vantaggi della polvere di titanio antiruggine includono costi di manutenzione inferiori. I pezzi prodotti con l’ausilio di polvere di titanio presentano numerosi vantaggi rispetto a quelli realizzati con processi tradizionali. È facile realizzare parti complesse con strutture interne uniformi senza difetti interni. Le parti hanno anche una forma quasi netta, il che significa che la forma finale della parte è molto vicina al progetto iniziale; questo riduce la necessità di finitura superficiale.
Esistono molte tecniche per produrre polvere di titanio, come l’atomizzazione del gas, il processo con elettrodo rotante al plasma e il processo idruro-deidruro. La qualità delle polveri varia a seconda del processo utilizzato. Ad esempio, la polvere di titanio ottenuta per atomizzazione è sferica, mentre le polveri di idruro-deidruro sono angolari. Queste polveri vengono quindi strutturate in parti con l’ausilio di tecniche come lo stampaggio a iniezione di metalli o polveri, la sinterizzazione laser e la laminazione diretta delle polveri. La formatura della rete ingegnerizzata al laser, la pressatura isostatica a caldo e la sinterizzazione al plasma a scintilla sono alcuni degli altri processi utilizzati per consolidare la polvere.
Lo stampaggio a iniezione del metallo viene utilizzato per creare più parti di dimensioni da piccole a moderate in grandi numeri. Il processo consiste nella miscelazione della polvere di titanio con un legante polimerico. Questo viene introdotto in uno stampo e il legante viene rimosso con l’ausilio di un trattamento termico. Lo svantaggio qui è che il legante può reagire o può essere rimosso in modo improprio, risultando in parti con proprietà meccaniche non ideali. Le parti in titanio prodotte in questo modo non sono adatte all’uso nell’industria aerospaziale ma possono essere utilizzate in aree meno critiche.
Il modo più futuristico di creare parti in titanio prevede il processo di sinterizzazione laser. La polvere di titanio viene fusa strato per strato sopra un letto di polvere con l’ausilio di un laser ad alta potenza. Il nuovo livello viene applicato sopra e il processo continua fino al completamento della parte. I numerosi vantaggi di questo metodo includono nessun prodotto di scarto, nessuna attrezzatura e una ridotta necessità di finitura tradizionale. Inoltre, il processo è efficiente quasi al 100% e consente di fabbricare parti complesse con grande facilità.