Il titanio e le sue leghe rappresentano, ad oggi, i metalli con il miglior rapporto resistenza meccanica/peso. Negli ultimi anni, le applicazioni di questi materiali sono andate crescendo, tuttavia, rispetto all’acciaio, si ha una produzione annuale (di titanio) ancora bassa e gli utilizzi sono limitati principalmente all’industria chimica, all’industria delle strutture offshore e ai campi dell’aerospaziale, dell’ automotive e del biomedicale.
Queste applicazioni sono legate alle caratteristiche intrinseche del titanio: elevata resistenza meccanica, bassa densità, eccellente resistenza a corrosione in acqua di mare e ad agenti chimici, biocompatibilità ed ottime proprietà estetiche. L’alto costo della materia prima e delle lavorazioni del titanio ne limitano però le applicazioni a settori in cui sono essenziali le proprietà specifiche del materiale stesso e, al contempo, possono essere tollerati costi elevati.
Il MIM – metal injection molding – è una tecnologia net-shape, grazie alla quale si ha uno scarto minimo di materiale con bassi costi di produzione per lotti sufficientemente elevati, pertanto risulta particolarmente adatta a processare il titanio e le sue leghe offrendo la possibilità di utilizzare questo materiale in altri settori.
La lavorazione alla macchina utensile del titanio è particolarmente costosa a causa della bassa velocità di lavorazione e dell’elevato costo degli utensili. Di conseguenza, le geometrie che si ottengono con questo tipo di tecnologia sono semplici e, spesso, non ottimizzate alle funzionalità del componente.
Al contrario il MIM è la soluzione migliore per ottenere componenti di elevata complessità geometrica con tempi e costi ridotti.
Grazie ad un progetto sviluppato con l’Università degli Studi di Trento, Silcon Plastic srl riesce a processare via MIM la lega di titanio Ti-6Al-4V in modo tale da ottenere delle proprietà meccaniche ottime.
In tabella vengono riportate le proprietà della lega processata da Silcon Plastic.
O [wt%] | C [wt%] | N [wt%] | [MPa] | [MPa] | [GPa] | ɛf[%] | |
MIM Ti-6Al4V | 0,24 | 0,05 | 0,02 | 805 | 908 | 107 | 15 |