Metaalverstuivingssystemen

Verstuiving van metaal is een productieproces waarbij metaal in poedervorm wordt omgezet door gesmolten metaal op te splitsen in minuscule druppeltjes. Dit poeder kan vervolgens worden gebruikt om onderdelen te maken via methodes als metaalspuitgieten, heet isostatisch persen, additieve productie en meer. Metaalvernevelingssystemen zijn de apparaten die gebruikt worden om dit proces uit te voeren.

Overzicht van metaalvernevelingssystemen

Metaalverstuivingssystemen bestaan uit mechanismen om metaalvoorraden te smelten, het gesmolten metaal naar een verstuivingsgebied te brengen, het metaal in fijne druppels te verdelen en het gestolde poeder op te vangen. De belangrijkste onderdelen zijn ovens, verdampers, toeleveringsmechanismen, verstuivers, koelkamers, cycloonafscheiders, zakkenfilters en poederverzamelsystemen.

Er zijn twee hoofdtypen verstuivingssystemen:

• Gasatomisatie - gebruikt gas onder hoge druk om de stroom gesmolten metaal te breken
• Waterverstuiving - gebruikt water onder hoge druk om het gesmolten metaal te breken

Gasverstuiving produceert gemiddeld fijnere poeders, terwijl waterverstuiving hogere productiesnelheden biedt. Beide methoden kunnen redelijk hoge opbrengsten behalen, afhankelijk van het ontwerp en de bedrijfsparameters.

metaalvernevelingssystemen Samenstelling

metaalvernevelingssystemen Soorten

Er zijn een paar veelgebruikte verstuivers die worden gebruikt bij commerciële metaalpoederproductie:

Gasverstuivers

• Supersonische gasverstuiver - Laval mondstukken versnellen inert gas tot sonische snelheden.
• Close coupled gasverstuiver - Meerdere gasstralen die inwerken op een stroom gesmolten metaal.
• Vrije val gasverstuiver - Een stroom gesmolten metaal valt vrij door inert gas met hoge snelheid.

Waterverstuivers

• Drukwaterverstuiver - Waterstralen onder hoge druk raken een stroom gesmolten metaal.
• Roterende waterverstuiver - Gesmolten metaalstroom komt in contact met draaiende waterstralen.
• Ondergedompelde waterverstuiver - Waterstralen onder het oppervlak van een stroom gesmolten metaal.

Metalen verstuiver Kenmerken

Kenmerken metaalpoeder

De eigenschappen van het geproduceerde metaalpoeder zijn sterk afhankelijk van de parameters en omstandigheden van het verstuivingsproces.

Poeder Eigenschappen

Effect op onderdeeleigenschappen

Metaalverstuivingssystemen Toepassingen

De fijne metaalpoeders die via verneveling worden gemaakt, worden in veel industrieën gebruikt om onderdelen met hoge prestaties te maken.

Gebruikte populaire metaalverstuivingssystemen

Veel legeringen worden geatomiseerd tot poeder voor de productie van onderdelen. Hier zijn enkele veelvoorkomende metalen en legeringen die worden geatomiseerd:

Metaalpoeder leveranciers & prijzen

Er zijn een aantal gerenommeerde leveranciers die wereldwijd metaalpoeders produceren en distribueren. De prijzen zijn afhankelijk van de legering, de grootte van de deeltjes en de bestelde hoeveelheid.

Hoger presterende legeringen of fijnere controle over de poederdistributie vragen hogere prijzen, terwijl meer gangbare metalen en legeringen voordeliger zijn bij productievolumes.

Verstuiving van metaal vs. andere methoden

Verstuiving biedt redelijk fijne en zuivere poeders in een brede reeks legeringen bij goede productievolumes. Veiligheidsmaatregelen zijn noodzakelijk bij het hanteren van fijne metaalpoeders.

Belangrijke overwegingen bij selectie

Belangrijke factoren bij de keuze van een metaalverstuivingssysteem zijn onder andere:

Zorgvuldige bepaling van doorvoereisen, kwaliteitsmaatstaven, bedrijfsomstandigheden, veiligheidsparameters en kosten op basis van de eisen van het eindproduct is noodzakelijk.

metaalvernevelingssystemen Onderhoud

Goed onderhoud is nodig om verstuivingsapparatuur optimaal te laten presteren.

Gedetailleerde apparatuurbewaking, preventief & voorspellend onderhoud minimaliseert onverwachte onderbrekingen in de productie.

Veelgestelde vragen

V: Wat is een geschikt automatiserings- en besturingsniveau voor metaalverstuivingssystemen?

A: Een hoge mate van automatisering in materiaaltoevoer, procesbewaking en -regeling wordt aanbevolen voor een consistente poederproductie en veiligheid. Belangrijke procesvariabelen zoals temperaturen, drukken en gasstromen moeten automatisch worden teruggekoppeld. Systeemtoezicht, parametrering en handmatige bediening zijn nog steeds verstandig.

V: Hoe bepaal je of verstuiving met gas of met water de voorkeur heeft voor een toepassing?

A: Waterverstuiving biedt een veel hogere metaaldoorvoer vergeleken met gasverstuiving. Maar gasverstuiving kan fijnere gemiddelde poederafmetingen bereiken die geschikt zijn voor onderdelen met een microstructuur. Voor typische MIM-poeders boven 15 micron heeft waterverstuiving de voorkeur vanwege de zuinigheid.

V: Welke veiligheidsmaatregelen worden aanbevolen voor het gebruik van verstuivingssystemen?

A: De juiste persoonlijke beschermingsuitrusting voor het werken met hogedruksystemen en fijne poeders is verplicht. Waterverstuivingssystemen moeten spatschermen hebben. Gesloten poederverwerking met handschoenkasten met inert gas, automatische poedercollectoren verbeteren de veiligheid. Vergrendelingen, toegangsbeperkingen, noodstops zijn essentieel.

V: Wat zijn de oorzaken van veelvoorkomende poederproductieproblemen bij verstuiving?

A: Onregelmatige poedergroottes en satellietdeeltjes zijn vaak het gevolg van ongecontroleerde metaalstromen. Verontreiniging kan het gevolg zijn van slijtage aan de spuitmond, verslechterde filtermedia of lekken. Vervuiling van kamers en separatoren door overloop vermindert de opbrengst na verloop van tijd. Het bewaken en optimaliseren van de stromingsparameters is essentieel.

V: Welke expertise is vereist om verstuivingssystemen effectief te bedienen?

A: Hoewel automatisering van de besturing de handmatige belasting vermindert, zijn getrainde metallurgische of materiaalwetenschappelijke ingenieurs die bekend zijn met poederproductie ideaal om toezicht te houden op de apparatuur. Mechanische en elektrische ingenieurs zijn nodig voor onderhoud en probleemoplossing. Operators moeten de juiste training krijgen in het omgaan met metaalpoeder.

ken meer 3D-printprocessen