🇬🇧

Ti-6Al-4V בהדפסה (AM)

סגסוגת הטיטניום הנפוצה בהדפסת מתכת

950-1150 MPaחוזק מתיחה
880-1050 MPaכניעה
4.43 g/cm³צפיפות
114 GPaמודול E
25% (אחרי HIP)עיבודיות

ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת

Ti-6Al-4V היא סגסוגת הטיטניום הנפוצה ביותר בהדפסת מתכת, בהתכה במיטת אבקה בלייזר (LPBF) או בקרן אלקטרונים (EBM). ההדפסה מאפשרת צורות שלא ניתן לעבד, כמו מבני סריג ותעלות פנימיות, ומקטינה מאוד את הפחת היקר של טיטניום.

בגלל הקירור המהיר, החומר כפי שהודפס בלייזר (LPBF) חזק מאוד אבל משיך פחות, ויש בו מאמצים שיוריים. לכן מקובל טיפול להפגת מאמצים או HIP. ‏ASTM F2924 מכסה את Ti-6Al-4V מודפס, ו-F3001 את גרסת ה-ELI, שמשמשת לשתלים.

תכונות מכניות ופיזיקליות

תכונהערךהערה
חוזק מתיחה Rm950-1150 MPaערך המאגר; תלוי בתהליך ובטיפול
גבול כניעה Rp0.2880-1050 MPaערך המאגר; תלוי בתהליך ובטיפול
התארכות A10-15%
מודול אלסטיות E114 GPa
צפיפות ρ4.43 g/cm³
עיבודיות25% (אחרי HIP)דירוג יחסי במאגר האתר

הרכב כימי (משקלי %)

יסודתחוםתפקיד
הרכבכמו החומר הרגילראו את דף Ti-6Al-4V ELI

ההרכב של אבקת ההדפסה זהה בעיקרון לזה של החומר הרגיל, לפעמים עם גבולות הדוקים יותר לחמצן ולזיהומים.

מצבים אחרי הדפסה

אחרי ההדפסה מבצעים בדרך כלל הפגת מאמצים, ולחלקים קריטיים גם HIP. המבנה והתכונות תלויים בטיפול.

מצבתכונותמתי בוחרים
כפי שהודפס (LPBF)חזק מאוד, משיכות נמוכה, מאמצים שיורייםלא לשימוש סופי בחלק קריטי
הפגת מאמציםמאמצים נמוכים, תכונות יציבותלפני ניתוק מהפלטה
HIPמשיכות ועמידות לעייפות טובות יותר, נקבוביות פנימית נסגרתחלקים קריטיים ושתלים

שימושים

ייצור ועיבוד

משטח ועייפות

פני השטח של חלק מודפס מחוספסים, ויש בהם פגמים קטנים. החספוס הזה מוריד מאוד את העמידות לעייפות, ולכן משטחים קריטיים מעבדים או מלטשים.

נקבוביות ו-HIP

בחלק מודפס עלולים להישאר חללים קטנים (חוסר היתוך או גז). כבישה איזוסטטית חמה (HIP) סוגרת את רוב החללים הפנימיים, ומשפרת מאוד את העמידות לעייפות.

אנאיזוטרופיה

התכונות יכולות להיות שונות בכיוון ההדפסה (Z) ובמישור (XY). כיוון ההדפסה של חלק קריטי נקבע מראש ונבדק במוטות מבחן מאותה הדפסה.

בטיחות אבקה

אבקת מתכת דקה עלולה להידלק ולהתפוצץ, ומזיקה בנשימה. עובדים לפי הנחיות היצרן, עם הארקה, אווירה אינרטית ומיגון נשימתי.

השוואה לחומרים דומים

חומרRm / Rp0.2ריתוךמתי עדיף
Ti-6Al-4V ELI (Grade 23)860 / 760 MPaמצוינתהחומר הרגיל (מעובד או יצוק) · לדף החומר
Ti-6Al-4V (Grade 5)950–1100 / 880 MPaטובה — ERTi-5Ti-6Al-4V רגיל (Grade 5) · לדף החומר
Inconel 718 בהדפסה (AM)1240-1350 / 1030-1100 MPaלא רלוונטי — כפי שהודפסInconel 718 מודפס, לחום · לדף החומר

טעויות נפוצות

להשתמש בחלק כפי שהודפס בעומס מחזורי

חספוס ונקבוביות מורידים את העמידות לעייפות. HIP ועיבוד פני השטח.

לנתק מהפלטה לפני הפגת מאמצים

החלק עלול להתעוות.

להניח שהתכונות זהות לחומר מחושל

התכונות תלויות בתהליך ובכיוון. בודקים מוטות מאותה הדפסה.

מקבילים, תקנים ואספקה

ASTMF2924 / F3001
תקניםASTM F2924 (Ti-6Al-4V) / ASTM F3001 (ELI)
צורות אספקהאבקה 15-45μm · הדפסות SLM/EBM
יצרניםEOS · Carpenter · AP&C · Praxair

להמשך לימוד

הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בחלקים מודפסים התכונות תלויות במכונה, בפרמטרים, בכיוון ההדפסה ובטיפול שאחריה. לתכנון יש להסתמך על התקן ועל בדיקות של חלקים מאותו תהליך. מקורות: ASTM F2924, ‏F3001, ‏F3055 ו-F3184, גיליונות EOS, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026