Lezione 10: Il titanio: proprietà, applicazioni, tecnologie

Question 1

Quali date sono importanti per il titanio?

Answer 1

• 1887 il titanio viene isolato per la prima volta

- 1937 nasce il processo Kroll di produzione del titanio

Question 2

Quali sono le principali qualità del titanio?

Answer 2

• Densità: 4,51 g/cm3
• Proprietà meccaniche: nonostante la notevole leggerezza, le proprietà meccaniche superano di parecchio altri materiali della stessa famiglia
• Proprietà di superficie: le diverse proprietà sono anche dovute alla presenza di un film sottilissimo di ossido che si forma a contatto con ossigeno. Resistenza a corrosione, biocompatibilità, colore, superidrofilia, fotocatalisi.
• Punto di fusione 1668°C

Question 3

Quali sono le tecnologie di formatura del titanio?

Answer 3

Può essere lavorato per
-stampaggio: forme piene e semplici
-piegatura
-tornitura
-fresatura
ma anche:
-microfusione a cera persa: ideale per piccoli pezzi (oreficeria, odontoiatrica) per piccole/medie produzioni; sono necessari accorgimenti per evitare contatto con ossigeno (sotto vuoto)
-SLM (selective laser melting): la polvere di partenza è pura, si ottengono proprietà meccaniche equivalenti a pezzi prodotti tradizionalmente
-MIM (metal injection molding): viene aggiunto un legante polimerico, eliminato poi dopo l’iniezione e si finisce con sinterizzazione
-taglio ad acqua/laser

Question 4

Quali sono le tecnologie di finitura del titanio?

Answer 4

• Sabbiatura: abrasione con getto alta pressione
• Pallinatura: martellamento superficiale
• Burattatura: movimento tra diversi elementi più soluzione chimica
• Elettrolucidatura: processo elettrochimico, asportazione superficie
• Colorazione
  
  • ossidazione anodica: il titanio può assumere diversi colori a seconda dello spessore del film di ossido
  • anodic spark deposition: incremento dello strato di ossido, ingloba nel film specie irrobustenti; no mantenimento rugosità
  • PVD physical vapor deposition: mantenimento rugosità di base, incremento durezza e resistenza a corrosione, vasta gamma di colori

Question 5

Quali passaggi richiede la procedura di SLM?

Answer 5

1. Disegno e progettazione
2. Modellazione 3D
3. File .stl: superficie descritta da triangoli (mesh)
4. Studio supportazione: diversa per ogni oggetto
5. Slicing oggetto: strati più sottili = più tempo, strati più spessi = meno qualità
6. Produzione
7. Finitura: da fare a mano, quindi diminuzione produttività

Question 6

Quali vantaggi ha il SLM riguardo la geometria del pezzo ottenibile?

Answer 6

Si possono ottenere:

• forme estrem. complesse
• sottosquadri
• forme autoportanti
• forme cave
• maglie chiuse

Question 7

In cosa consiste il metodo Pietro Pedeferri?

Answer 7

Metodo di ossidazione anodica tradizionale inventato negli anni ‘70, composto da 4 fasi:

• decapaggio
• asciugatura
• pretrattamento
• anodizzazione ad alto voltaggio

Question 8

Quali sono i limiti del titanio?

Answer 8

Nelle applicazioni meccaniche: suscettibilità ad usura, grippaggio, corrosione per sfregamento e improntabilità.