Procédé plasma à électrodes rotatives - poudre : Un guide complet

Vue d'ensemble

La poudre PREP (Plasma rotating electrode process) est un type de poudre sphérique fabriquée à l'aide de la méthode PREP. Les poudres PREP ont des propriétés uniques qui les rendent utilisables dans diverses applications telles que les revêtements par pulvérisation thermique, la fabrication additive de métaux et le moulage par injection de métaux.

Les principales caractéristiques de la poudre PREP sont les suivantes

• Morphologie hautement sphérique avec une surface lisse
• Microstructure contrôlée avec une taille de grain fine
• Faible porosité et haute densité
• Excellente capacité d'écoulement et d'étalement
• Densité d'emballage élevée
• Bonnes caractéristiques de mélange
• Capacité à fabriquer des alliages et des composites

Le procédé PREP permet de personnaliser les caractéristiques des poudres telles que la distribution de la taille des particules, la composition, la densité, la teneur en oxydes, etc. En contrôlant les paramètres du processus PREP, les poudres peuvent être conçues pour répondre aux exigences d'applications spécifiques.

Types de poudres PREP

Composition et microstructure

PREP permet un contrôle étroit de la composition de la poudre et des caractéristiques microstructurales :

• Les éléments d'alliage peuvent être modifiés pour obtenir les propriétés souhaitées.
• La microségrégation est minimisée par rapport à l'atomisation au gaz.
• Microstructure à grain fin avec distribution uniforme des phases
• La porosité et la teneur en oxyde peuvent être réduites à des niveaux très bas.
• La morphologie sphérique est maintenue après l'alliage.

Principales propriétés de la poudre PREP

Applications de la poudre PREP

La poudre PREP est utilisée dans diverses industries en raison de ses propriétés spécifiques :

Revêtements par pulvérisation thermique

• L'excellente fluidité permet d'obtenir un taux d'alimentation et une qualité de revêtement uniformes.
• La distribution contrôlée de la taille des particules optimise la fusion et minimise la poudre non fondue.
• La morphologie lisse de la surface améliore la densité du revêtement et la force d'adhérence.
• La faible teneur en oxyde évite les inclusions d'oxyde dans le revêtement
• La forme sphérique permet une meilleure efficacité de dépôt

Métal Fabrication additive

• La densité de tassement élevée permet d'obtenir plus de matériau par couche, ce qui réduit les vides.
• La morphologie lisse de la surface permet une fusion uniforme et un écoulement du bain de fusion.
• La distribution contrôlée de la taille des particules évite les problèmes de ségrégation.
• Le faible taux d'oxyde en surface permet une bonne liaison entre les particules.
• La sphéricité et la fluidité minimisent les problèmes d'alimentation en poudre

Moulage par injection de métal

• La densité de tassement élevée maximise la densité du fritté
• La distribution uniforme de la taille des particules empêche la ségrégation
• La bonne fluidité et la compatibilité permettent un mélange homogène.
• La faible teneur en oxyde évite les défauts de frittage
• La composition contrôlée permet d'obtenir les propriétés souhaitées après le frittage

Spécifications

Spécifications typiques de la poudre PREP :

Fournisseurs et prix

Les principaux fournisseurs mondiaux de poudres PREP sont les suivants :

Le prix de la poudre PREP varie en fonction de :

• Métal de base (Ni, Co, acier)
• Composition de l'alliage
• Distribution de la taille des particules
• Quantité commandée
• Niveau de personnalisation

Les prix indicatifs vont de $50/kg à $120/kg pour les alliages courants. Les alliages personnalisés et la distribution de la taille des particules peuvent augmenter le coût.

Comparaison avec la poudre atomisée au gaz

Avantages de la poudre PREP

• Excellente morphologie sphérique pour une meilleure fluidité
• Distribution contrôlée de la taille des particules
• Faible porosité et teneur en oxydes
• Homogénéité de l'alliage et microstructure fine
• Composition et propriétés personnalisables
• Densité d'emballage élevée pour l'AM et le MIM

Limites de la poudre PREP

• Coût plus élevé que celui de la poudre atomisée au gaz
• Limité aux particules de petite taille, généralement inférieures à 150 microns
• Nécessite un contrôle et une optimisation avancés des processus
• Taux de production limité par rapport à la pulvérisation de gaz
• Limité à certains métaux de base comme le nickel, le cobalt et les aciers

Questions fréquemment posées

Q : Qu'est-ce que la poudre du procédé plasma-électrode rotative (PREP) ?

R : La poudre PREP est une poudre métallique hautement sphérique produite à l'aide de la méthode PREP, qui consiste à faire tourner une électrode dans un arc de plasma sous un contrôle précis afin d'obtenir les caractéristiques souhaitées pour la poudre.

Q : Quels sont les matériaux qui peuvent être transformés en poudre PREP ?

R : Les matériaux courants sont le nickel, le cobalt, l'acier inoxydable, l'acier à outils, le titane, l'aluminium et les alliages de cuivre. D'autres alliages et composites peuvent également être obtenus par le biais de PREP.

Q : Quels sont les principaux avantages de la poudre PREP ?

R : Les principaux avantages sont une sphéricité et une fluidité excellentes, une distribution contrôlée des particules, une porosité et des oxydes faibles, une microstructure fine et uniforme, une composition personnalisable et une densité d'empaquetage élevée.

Q : À quoi sert la poudre PREP ?

R : Les principales applications sont les revêtements par pulvérisation thermique, la fabrication additive de métaux et le moulage par injection de métaux en raison de ses propriétés spécialisées.

Q : En quoi la poudre PREP est-elle différente de la poudre atomisée au gaz ?

R : La poudre PREP présente une sphéricité supérieure, moins d'oxydes, moins de porosité, une composition et une microstructure plus homogènes par rapport à la poudre atomisée au gaz.

Q : La poudre PREP est-elle plus chère que la poudre atomisée au gaz ?

R : Oui, la poudre PREP coûte généralement plus cher en raison de la complexité du processus et du contrôle qu'il implique. Mais elle offre des avantages significatifs en termes de performances par rapport à la poudre atomisée au gaz.

Q : Quelle est la taille des particules disponibles pour la poudre PREP ?

R : La gamme habituelle s'étend de 10 à 150 microns. Des tailles plus petites et plus grandes sont possibles, mais elles sont moins courantes. La distribution de la taille des particules peut également être contrôlée en fonction des besoins.

Q : Les options d'alliage de la poudre PREP sont-elles limitées ?

R : Le procédé PREP est surtout utilisé pour les alliages de nickel, de cobalt et d'acier inoxydable. Mais le développement continu du procédé permet d'élargir les systèmes d'alliage possibles, y compris les matériaux réactifs tels que le titane et l'aluminium.

Q : La poudre PREP peut-elle être personnalisée pour des applications spécifiques ?

R : Oui, la personnalisation est un avantage clé de la PREP. Les caractéristiques des particules et la composition des alliages peuvent être adaptées pour répondre aux exigences de la pulvérisation thermique, de l'AM, du MIM, etc.