Dünyadaki tüm titanyum kullanımının %50'sinden fazlasını tek bir alaşımın oluşturduğunu biliyor muydunuz? O alaşım Ti6Al4V, nam-ı diğer Grade 5 Titanyumdur. Çelikten daha hafif, alüminyumdan daha güçlü ve insan vücuduyla mükemmel bir uyum içinde olan bu malzeme, modern mühendisliğin en büyük başarı hikayelerinden biridir.
Bu yazımızda, metal tozu endüstrisinin en popüler ürünü olan Ti6Al4V'nin kimyasal sırlarını, neden "uçan metal" olarak adlandırıldığını ve cerrahların neden ona güvendiğini inceliyoruz.
İsminden de anlaşılacağı gibi, bu alaşım %90 oranında Titanyum, %6 oranında Alüminyum ve %4 oranında Vanadyum içerir.
Alüminyum: Alaşımın mukavemetini (dayanıklılığını) ve ısı direncini artırır.
Vanadyum: Malzemenin işlenebilirliğini artırır ve korozyon direncine katkı sağlar.
Bu kombinasyon, saf titanyuma (Grade 1-4) göre çok daha yüksek bir çekme dayanımı sunar. Ayrıca ısıl işlem ile sertleştirilebilen "Alfa-Beta" yapılı bir alaşımdır.
Mühendislerin ve doktorların bu alaşımı tercih etmesinin üç ana nedeni vardır:
Ti6Al4V, paslanmaz çelikle aynı dayanıklılığa sahiptir ancak ondan %45 daha hafiftir. Bu özellik, yakıt tasarrufu yapmak isteyen uçaklar ve vücudunda ağır bir protez taşımak istemeyen hastalar için hayati önem taşır.
Yüzeyinde doğal olarak oluşan ince oksit tabakası sayesinde tuzlu suya, asitlere ve vücut sıvılarına karşı tam koruma sağlar. Paslanmaz, çürümez ve zamanla özelliklerini yitirmez.
İnsan bağışıklık sistemi titanyumu "yabancı madde" olarak algılamaz ve reddetmez. Hatta kemik dokusu titanyum yüzeye tutunarak büyüyebilir (Osseointegrasyon).
Bir uçak ne kadar hafifse, o kadar az yakıt tüketir. Ti6Al4V, 400°C'ye kadar mekanik özelliklerini koruyabildiği için jet motorlarının fan kanatlarında, gövde iskeletlerinde ve iniş takımlarında kullanılır.
Kullanım Alanı: Türbin diskleri, kompresör kanatları, hidrolik sistemler.
Tıpta, özellikle Grade 5'in daha saf bir versiyonu olan Ti6Al4V ELI (Grade 23) tercih edilir. "Extra Low Interstitial" (Çok Düşük Ara Yer Atomu) anlamına gelen bu versiyon, daha yüksek kırılma tokluğu sunar.
Kullanım Alanı: Kalça ve diz protezleri, diş implant vidaları, kemik plakaları, cerrahi aletler.
Ti6Al4V, sadece geleneksel üretimde değil, metal 3D yazıcılarda (SLM, EBM) da en çok kullanılan toz metaldir. Neden mi?
Geleneksel yöntemlerle (talaşlı imalat) titanyumu işlemek zordur ve çok malzeme israfı olur. Ancak 3D baskı ile Ti6Al4V tozu kullanılarak, insan kemiğini taklit eden gözenekli (lattice) yapılar üretilebilir. Bu gözenekli yapı, protezin kemikle daha hızlı kaynaşmasını sağlar ve implantın ağırlığını daha da düşürür.
İster bir havacılık parçasını hafifletmek isteyin, ister bir hastanın yaşam kalitesini artırmak; çözüm genellikle Ti6Al4V'ye çıkar. Yüksek kaliteli, küreselliği mükemmel ve oksijen oranı düşük Ti6Al4V tozları, üretim sürecinizin başarısını belirleyen en önemli faktördür.
