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Titânio Fundido

As peças fundidas por investimento em titânio oferecem resistência excepcional, resistência à corrosão e detalhes precisos, ideais para aplicações aeroespaciais, dispositivos médicos e de alto desempenho.

Fundição por Investimento em Titânio

As peças fundidas por investimento em titânio, conhecidas pelas suas propriedades excepcionais, encontram aplicações versáteis em várias indústrias, incluindo Eletrónica de Consumo, Telecomunicações, Soluções de Iluminação, Ferramentas Elétricas e Sistemas de Bloqueio. Estes componentes fabricados com precisão são celebrados pela sua elevada relação resistência-peso, resistência à corrosão e biocompatibilidade, tornando-os ideais para aplicações que exigem desempenho e durabilidade sem compromissos.

titanium-investment-casting

Na Eletrónica de Consumo, as peças fundidas por investimento em titânio são utilizadas em componentes leves mas robustos, como capas de smartphones. Nas Telecomunicações, permitem o desenvolvimento de suportes de antena eficientes. Para Soluções de Iluminação, estas fundições aumentam a longevidade das luminárias em ambientes hostis. Elas também contribuem para a robustez das Ferramentas Elétricas, garantindo fiabilidade em tarefas exigentes. Além disso, o Sistema de Bloqueio beneficia da sua excepcional resistência ao desgaste e fiabilidade.

Tipos de Titânio Fundido que Utilizamos:

  • Grau 2 Ti (Ti-CP)

  • Grau 5 Ti (Ti-6Al-4V)

  • Grau 19 Ti (Beta-C)

  • Grau 23 Ti (Ti-6Al-4V ELI)

Propriedades das Ligas de Titânio Fundido

Comparação Química das Ligas de Titânio Fundidas por Investimento

Grau da Liga

Titânio (Ti)

Alumínio (Al)

Vanádio (V)

Estanho (Sn)

Ferro (Fe)

Oxigénio (O)

Outros Elementos

Grau 2 Ti

99,2%

-

-

-

0,30%

0,25%

-

Grau 5 Ti

90,7%

6,0%

4,5%

-

0,25%

0,20%

-

Grau 19 Ti

90,9%

6,0%

4,0%

0,25%

0,25%

0,15%

-

Grau 23 Ti

90,0%

6,0%

4,0%

-

0,25%

0,13%

0,1% Al, 0,4% Sn

Função dos Componentes Químicos

Titânio (Ti):

O titânio é a base destas ligas. A sua propriedade mais notável é a sua excelente resistência à corrosão. Forma uma camada protetora de óxido na sua superfície quando exposto ao oxigénio, o que o torna altamente resistente à ferrugem e a muitos ambientes corrosivos. Além disso, o titânio possui uma excelente relação resistência-peso, tornando-o ideal para aplicações que exigem simultaneamente resistência e baixo peso, como na indústria aeroespacial e em dispositivos médicos.

Alumínio (Al):

O alumínio é frequentemente adicionado às ligas de titânio para melhorar a sua resistência, especialmente a temperaturas elevadas. Forma compostos intermetálicos estáveis, reforçando o material. A combinação alumínio-titânio é preciosa em aplicações aeroespaciais e marinhas onde os materiais devem suportar condições de alta temperatura e corrosivas.

Vanádio (V):

O vanádio é um forte estabilizador da fase β nas ligas de titânio. Este efeito estabilizador refina a microestrutura, melhorando a resistência e a tenacidade. Também ajuda a prevenir o sobreaquecimento durante o processamento da liga. Na indústria aeroespacial, as ligas de titânio contendo vanádio são preferidas pelas suas propriedades de alta resistência e leveza.

Estanho (Sn):

A adição de estanho serve múltiplos propósitos. Contribui para a resistência e dureza da liga, particularmente a baixas temperaturas. O estanho também é utilizado para estabilizar a fase beta e melhorar o desempenho a altas temperaturas. Em aplicações como equipamentos de processamento químico, onde são necessárias alta resistência e resistência a temperaturas elevadas, são escolhidas ligas de titânio contendo estanho.

Propriedades Físicas e Mecânicas do Titânio Fundido

Propriedade

Resistência à Tração (MPa)

Limite de Escoamento (MPa)

Dureza (Brinell)

Resistência ao Cisalhamento (MPa)

Resistência ao Impacto (J)

Resistência à Fadiga (MPa)

Condutividade Térmica (W/m·K)

Densidade (g/cm³)

Faixa de Fusão (°C)

Grau 2 Ti

345

275

120

205

60

215

20,9

4,51

1670-1700

Grau 5 Ti

895

830

330

550

85

330

6,7

4,43

1635-1650

Grau 19 Ti

485

345

135

295

70

230

11,8

4,49

1660-1680

Grau 23 Ti

828

759

320

545

110

315

6,7

4,51

1630-1650

Principais Características e Aplicações das Peças Fundidas por Investimento em Titânio

Titânio Grau 2 (Ti-CP)

O Titânio Grau 2 (Ti-CP), com a sua impressionante composição de 99% de titânio, possui características excecionais que o tornam uma escolha valiosa para aplicações de fundição por investimento. Os seus atributos principais incluem uma notável resistência à corrosão, tornando-o adequado para ambientes industriais hostis. Na fundição por investimento, onde a precisão é primordial, esta resistência à corrosão garante a longevidade e fiabilidade dos componentes fundidos. Além disso, a alta conformabilidade e soldabilidade do Titânio Grau 2 são vantajosas para processos de fundição intrincados, permitindo a criação de peças complexas e de alta precisão.

Uma aplicação proeminente do Ti Grau 2 na fundição por investimento é na indústria aeroespacial. É utilizado na produção de componentes intrincados, como pás de turbina e elementos estruturais, cuja resistência à corrosão e natureza leve são cruciais. Este grau de titânio também é empregue no setor de dispositivos médicos para fabricar implantes biocompatíveis e duráveis. As suas propriedades não reativas garantem a segurança do paciente e a funcionalidade a longo prazo. A capacidade do Titânio Grau 2 de manter a sua integridade em condições exigentes torna-o uma escolha excecional para fundição por investimento em ambas as indústrias.

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Titânio Grau 5 (Ti-6Al-4V)

O Titânio Grau 5, comumente chamado de Ti-6Al-4V, é uma liga de titânio ilustre admirada pelas suas propriedades de alta resistência. Composto por 90% de titânio, 6% de alumínio e 4% de vanádio, oferece uma combinação perfeita de resistência, resistência ao calor e resistência à corrosão. Estas características tornam-no uma escolha principal para fundição por investimento, particularmente em indústrias onde a precisão e a fiabilidade são primordiais.

Uma aplicação notável do Ti Grau 5 na fundição por investimento é no setor aeroespacial. É fundamental na criação de componentes críticos, como peças de motores de aeronaves e elementos estruturais. A sua notável resistência e resistência ao calor garantem que os componentes possam suportar condições extremas, contribuindo para uma maior segurança de voo. Além disso, esta liga de titânio na indústria médica é utilizada para fabricar implantes que exigem resistência e biocompatibilidade. A estabilidade a altas temperaturas da liga também se presta a aplicações em motores de turbinas a gás, reforçando a sua posição como um material versátil e fiável para fundição por investimento.

Titânio Grau 19 (Beta-C)

O Titânio Grau 19, também conhecido como titânio Beta-C, exibe várias características vitais que o tornam um material valioso na fundição por investimento. Composto por 3% de alumínio e 8% de vanádio, esta liga de titânio pertence à família das ligas de titânio beta. Os seus atributos notáveis incluem excecional conformabilidade e estabilidade a altas temperaturas. Estas características são altamente vantajosas nos processos de fundição por investimento, onde a precisão e a durabilidade são primordiais.

Na fundição por investimento, o titânio Grau 19 destaca-se em aplicações que exigem formas intrincadas e complexas. A sua capacidade de suportar altas temperaturas com equilíbrio torna-o uma escolha principal para fabricar componentes críticos dentro da indústria aeroespacial. As peças de motores de aeronaves e as estruturas das fuselagens beneficiam significativamente do titânio Beta-C, pois facilita a fundição intrincada e oferece a resiliência necessária para suportar condições de voo exigentes. A combinação de conformabilidade e estabilidade a altas temperaturas torna o Titânio Grau 19 uma escolha excecional para aplicações de fundição por investimento no setor aeroespacial, alinhando-se perfeitamente com os requisitos rigorosos desta indústria.

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Titânio Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI)

O Titânio Grau 23, ou Ti-6Al-4V ELI, é uma liga de titânio com qualidades excecionais que encontram aplicações notáveis na fundição por investimento. Uma variante do titânio Grau 5, a sua designação "ELI" significa o seu baixo teor de elementos intersticiais, tornando-o uma escolha ideal para aplicações especializadas, incluindo implantes médicos e dentários. Mantendo as excelentes propriedades mecânicas do Grau 5, oferece biocompatibilidade superior, garantindo que atende aos requisitos rigorosos no setor da saúde.

Na fundição por investimento, o Titânio Grau 23 destaca-se em aplicações que exigem precisão e biocompatibilidade. A sua única resistência mecânica e baixos elementos intersticiais tornam-no adequado para fabricar componentes intrincados e medicamente vitais, como implantes ortopédicos e próteses dentárias. A indústria aeroespacial também beneficia das suas propriedades biocompatíveis ao projetar componentes que interagem com o corpo humano. A versatilidade do Titânio Grau 23 torna-o um ativo valioso na fundição por investimento, fornecendo precisão, resistência e biocompatibilidade, alinhando-se perfeitamente com as demandas dos setores da saúde e aeroespacial.

Estudo de Casos de Fundição de Precisão

A Neway está envolvida em muitas indústrias como um fabricante experiente de peças fundidas de precisão (fundição em matriz, fundição por investimento, fundição por gravidade e fundição em areia).

Aqui estão casos de fundição de indústrias relacionadas para sua referência:

neway-precision-casting-cases-study

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