atomizace kovů Výrobci

Přehled o Atomizace kovů

Atomizace kovů je proces, při kterém se roztavený kov rozděluje na jemné kapičky pomocí plynu nebo kapaliny, která je nucena při vysoké rychlosti. Kapičky rychle ztuhnou na prášek se sférickou nebo kulatou morfologií, ideální pro aditivní výrobu nebo vstřikování kovů.

Atomizace produkuje konzistentní velikosti prášku v rozmezí od 10 mikronů do 200+ mikronů v závislosti na konstrukci trysky a provozních tlacích. Pro plynovou atomizaci se typicky používá dusík, argon nebo vzduch, zatímco voda je běžná u kapalné atomizace.

Typy Atomizace kovů Procesy

Proces	Střední	Velikost částic	Kovy
Atomizace plynu	Dusík, argon	10-100 μm	Titan, hliník, nerezová ocel
Vakuová atomizace	Dusík, argon	10-63 μm	Niklové superslitiny, titanový aluminid
Atomizace vody	Voda	100-350 μm	Nízkolegovaná ocel, nerezová ocel

Technické specifikace

Parametr	Podrobnosti
Rychlost výroby	1-20 metrických tun za hodinu
Tlak plynu	Až 35 barů
Přehřátí taveniny	100-250 °C nad likvidus
Výtěžnost prášku	60-95 % závisí na kovu
Rychlost chlazení	10^3 až 10^6 °C/s

Aplikace z Rozprašované kovové prášky

Některá použití atomizovaných prášků zahrnují:

• 3D tiskové prášky pro SLM a DMLS
• Vstřikování kovů (MIM)
• Tepelně stříkané povlaky
• Výroba slinutých dílů
• Pájené pasty nebo spojovací aplikace
• Chemické/ropné katalytické konvertory

Globální výrobce atomizátoru kovů

Společnost	Umístění
AP&C	Kanada
Praxair	USA
Sandvik	Švédsko
Mattersmith	Čína
Phoenix Scientific Industries	Indie

Přední výrobci atomizovaných kovových prášků

Společnost	Materiály
Sandvik	Nikl, titan, slitiny nerezové oceli
Přísada pro tesaře	Titanové slitiny, chrom kobalt, nerezové oceli
Technologie LPW	Hliník, titan, slitiny mědi
EOS	Nástrojová ocel, chrom kobalt, inconel, titanové slitiny
AP&C	Reaktivní kovy jako titan, hliníkové třídy

Úvahy o nákladech

Systém plynové atomizace s kapacitou 500-1000 kg/hodinu stojí kolem 2-4 milionů dolarů v závislosti na složitosti, typu kovu, úrovni automatizace a dalším zařízením pro manipulaci s práškem. Doba návratnosti se může lišit od méně než 2 let do 5+ let v závislosti na rozsahu výroby.

Ceny atomizovaného prášku závisí na složení, úrovni kvality, množství šarže, stavu opětovného použití a převládajících nákladech na suroviny. Například panenský titanový prášek Ti64 třídy 5 o velikosti 45-100 mikronů vhodný pro 3D tisk se prodává za 200-500 USD za kg.

Výhody atomizace

• Konzistentní sférická morfologie prášku prospěšná pro aplikace AM a MIM
• Nákladově efektivní velkoobjemová výroba prášku s minimálními ztrátami šrotu
• Dosažitelné vlastní slitiny a charakteristiky prášku
• Prášek plně recyklovatelný pro opětovné použití ve většině aplikací
• Rychlé chlazení poskytuje jemné mikrostruktury a kontrolované velikosti prášku

Omezení

• Vysoké kapitálové investice do výrobních systémů atomizace na klíč
• Vyžaduje se další prosévání, míchání nebo úprava prášku
• Omezený rozsah velikostí a vysoká reaktivita omezují některé slitiny
• Je třeba řešit bezpečnostní problémy, jako je výbušnost prachu

FAQ

Otázka: Jaký je rozdíl mezi prášky atomizovanými plynem a vodou?

Odpověď: Prášky atomizované plynem jsou jemnější (<100 μm), sféričtější a hladší než nepravidelné, hrubší prášky atomizované vodou, ale systémy plynové atomizace mají vyšší náklady na instalaci.

Otázka: Která průmyslová odvětví spotřebují hlavní podíl atomizovaných kovových prášků?

Odpověď: Odhaduje se, že více než 60 % jemných atomizovaných prášků se používá v procesech aditivní výroby kovů, jako je selektivní laserové slinování, laserové tavení a vázací tryskání.

Otázka: K čemu se používá vakuové indukční tavení před atomizací?

Odpověď: Vakuové indukční tavení umožňuje tavení reaktivních slitin, jako je titan nebo nerezová ocel, za inertních podmínek, což zabraňuje kontaminaci, což je zásadní pro výrobu čistých, vysoce čistých atomizovaných prášků.

Otázka: Upravuje následné zpracování dále vlastnosti atomizovaných prášků?

Odpověď: Ano, provádějí se další kroky, jako je tepelné žíhání, horké izostatické lisování, plazmová sféroidizace, prosévání nebo míchání, aby se přizpůsobila distribuce velikosti částic, tekutost, hustota nebo složení podle potřeby pro navazující procesy.

Otázka: Jak je opětovné použití prášku ekonomické pro proces atomizace?

Odpověď: Atomizované prášky mohou stát kdekoli od 20 USD za kg pro ocel do 500 USD za kg pro exotické slitiny. Zachycování a opětovné použití přetečení a použitých prášků z výrobních strojů AM pomocí prosévání, tepelného vakuování atd. snižuje celkové provozní náklady.

znát více procesů 3D tisku