Vacuümverstuiving met inert gas

Inhoudsopgave

Overzicht

In de wereld van geavanceerde fabricage heeft de zoektocht naar perfectie in materialen geleid tot de ontwikkeling van talloze geavanceerde technieken. Eén zo'n revolutionaire methode is Vacuümverstuiving met inert gas (VIGA). Dit proces speelt een cruciale rol bij de productie van hoogwaardige metaalpoeders, die essentieel zijn voor verschillende toepassingen zoals additieve productie, poedermetallurgie en gespecialiseerde coatings. In dit artikel gaan we dieper in op de fijne kneepjes van VIGA en onderzoeken we de processen, voordelen, beperkingen en toepassingen.

Overzicht van vacuümverstuiving met inert gas

Vacuüm Inert Gas Atomisatie (VIGA) is een geavanceerde methode om fijne, bolvormige metaalpoeders te produceren. Dit proces bestaat uit het smelten van een metaal onder vacuüm en vervolgens het inbrengen van een inert gas om het gesmolten metaal te verstuiven in minuscule druppeltjes, die stollen tot fijne poeders. VIGA staat bekend om zijn vermogen om hoogzuivere poeders te produceren met gecontroleerde deeltjesgrootte, waardoor het onmisbaar is in hoge precisie-industrieën.

verneveling met inert vacuümgas

Hoe Vacuümverstuiving met inert gas Werken

VIGA werkt in een gecontroleerde omgeving om de productie van metaalpoeders van superieure kwaliteit te garanderen. Hier volgt een stapsgewijs overzicht van het proces:

  1. Smeltend: Metaal of legering wordt gesmolten in een vacuüminductieoven.
  2. Verstuiving: Het gesmolten metaal wordt door een mondstuk in een kamer gegoten waar het wordt verstoven door een hogedrukstroom van inert gas (zoals argon of stikstof).
  3. Verharding: De kleine metaaldruppeltjes koelen snel af en stollen tot fijne, bolvormige poeders.
  4. Collectie: De poeders worden verzameld in een kamer, gescheiden van het inerte gas en gezeefd om de gewenste deeltjesgrootteverdeling te verkrijgen.

Belangrijkste metaalpoeder-modellen geproduceerd door VIGA

Het VIGA-proces kan een breed gamma metaalpoeders produceren, elk met unieke eigenschappen op maat van specifieke toepassingen. Hier zijn enkele opmerkelijke modellen:

Metaal Poeder ModelSamenstellingEigenschappenToepassingen
316L roestvrij staalFe-16,5Cr-10Ni-2MoHoge corrosiebestendigheid, goede lasbaarheidMedische implantaten, ruimtevaartcomponenten
Ti-6Al-4VTi-6Al-4VHoge sterkte-gewichtsverhouding, biocompatibelRuimtevaartonderdelen, biomedische apparaten
AlSi10MgAl-10Si-0,4MgLichtgewicht, goede thermische geleidbaarheidAuto-onderdelen, warmtewisselaars
Inconel 718Ni-52Cr-19Fe-5Nb-3Mo-1TiBestand tegen hoge temperaturen, corrosiebestendigTurbinebladen, kernreactoren
KoperZuiver CuUitstekende elektrische en thermische geleidbaarheidElektrische componenten, koellichamen
Maragingstaal (18Ni300)Fe-18Ni-9Co-5Mo-1.5TiHoge sterkte, goede taaiheidGereedschap, hoogwaardige onderdelen
Kobalt-chroom (CoCrMo)Co-28Cr-6MoHoge slijtvastheid, biocompatibelTandheelkundige implantaten, orthopedische hulpmiddelen
Superlegeringen op basis van nikkel (Hastelloy X)Ni-22Cr-18Fe-9MoUitzonderlijke weerstand tegen oxidatie en corrosieRuimtevaart, chemische verwerking
Aluminiumlegering 7075Al-5,6Zn-2,5Mg-1,6CuHoge sterkte, goede weerstand tegen vermoeidheidLuchtvaartframes, sportartikelen
Stelliet 21Co-28Cr-4MoSlijtvastheid, stabiliteit bij hoge temperaturenSnijgereedschappen, motoronderdelen

Toepassingen van vacuümverstuiving met inert gas

De veelzijdigheid van de door VIGA geproduceerde poeders opent talloze toepassingen in verschillende industrieën. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

IndustrieToepassingen
Lucht- en ruimtevaartTurbinebladen, structurele onderdelen, bevestigingsmiddelen
MedischOrthopedische implantaten, tandprotheses
AutomobielMotoronderdelen, lichtgewicht structurele onderdelen
ElektronicaGeleidende inkten, soldeermaterialen
EnergieKernreactoren, brandstofcellen
GereedschapSnijgereedschappen, mallen, matrijzen
Additieve productie3D printen, prototyping
CoatingsThermische barrière coatings, slijtvaste coatings

Voordelen van Vacuümverstuiving met inert gas

VIGA biedt verschillende voordelen waardoor het de voorkeur geniet voor metaalpoederproductie:

  • Hoge zuiverheid: De vacuümomgeving minimaliseert vervuiling, waardoor poeders van hoge zuiverheid worden gegarandeerd.
  • Gecontroleerde deeltjesgrootte: Precieze controle over verstuivingsparameters resulteert in uniforme deeltjesgrootte.
  • Bolvormige deeltjes: Het proces produceert bolvormige poeders, wat de vloeibaarheid en verpakkingsdichtheid verbetert.
  • Veelzijdigheid: Kan een breed scala aan metalen en legeringen verwerken.
  • Verminderde oxidatie: De omgeving met inert gas vermindert oxidatie, waardoor de eigenschappen van het poeder behouden blijven.

Nadelen van vacuümverstuiving met inert gas

Ondanks de vele voordelen heeft VIGA enkele beperkingen:

  • Hoge kosten: De apparatuur- en bedrijfskosten zijn relatief hoog in vergelijking met andere verstuivingsmethoden.
  • Complexiteit: Het proces vereist geavanceerde besturingssystemen en bekwame operators.
  • Beperkte productieschaal: Typisch is VIGA meer geschikt voor kleine tot middelgrote producties.

Vergelijking van VIGA met andere verstuivingsmethoden

Bij het kiezen van een verstuivingsmethode is het cruciaal om VIGA te vergelijken met andere technieken zoals waterverstuiving en gasverstuiving. Dit is hun vergelijking:

MethodeDeeltjesvormPuurheidKostenProductieschaalToepassingen
VIGABolvormigHoogHoogMediumHoge precisie-industrieën, lucht- en ruimtevaart
WatervernevelingOnregelmatigGematigdLaagHoogPoedermetallurgie, staalpoeders
GasverstuivingBolvormigHoogGematigdMediumAdditieve productie, speciale legeringen
verneveling met inert vacuümgas

Specificaties, maten en standaarden

Om consistentie en kwaliteit te garanderen, voldoen metaalpoeders die via VIGA worden geproduceerd aan specifieke normen en specificaties:

MetaalpoederDeeltjesgroottebereik (µm)Normen
316L roestvrij staal15-45, 45-150ASTM A276, ISO 5832-1
Ti-6Al-4V15-53, 53-150ASTM F2924, ISO 5832-3
AlSi10Mg20-63, 63-125ASTM B928, ISO 209-1
Inconel 71815-45, 45-150ASTM B637, ISO 6208
Koper10-75, 75-150ASTM B216, ISO 3497
Maragingstaal (18Ni300)15-45, 45-150ASTM A646, ISO 4955
Kobalt-chroom (CoCrMo)20-53, 53-150ASTM F1537, ISO 5832-4
Superlegeringen op basis van nikkel (Hastelloy X)15-53, 53-150ASTM B435, ISO 6208
Aluminiumlegering 707520-63, 63-125ASTM B209, ISO 6362-2
Stelliet 2120-63, 63-150ASTM F75, ISO 5832-4

Leveranciers en prijsinformatie

Het vinden van betrouwbare leveranciers en het begrijpen van prijsdetails is essentieel voor inkoop. Hier volgt een momentopname van enkele prominente leveranciers en hun prijzen:

LeverancierAangeboden metaalpoedersPrijsklasse (per kg)Plaats
Sandvik VisarendRoestvrij staal, Titanium$150 – $300Zweden
Timmerman technologieNikkel legeringen, kobalt legeringen$200 – $500VS
Höganäs ABStaalpoeder, aluminium$50 – $200Zweden
LPW-technologieDiverse legeringen, aangepaste poeders$100 – $400Groot-Brittannië
AP&C (GE additief)Titanium, aluminium$200 – $600Canada

Voor- en nadelen vergelijken

Inzicht in de voordelen en beperkingen van VIGA is cruciaal om weloverwogen beslissingen te kunnen nemen:

PluspuntenNadelen
Hoge zuiverheid en gecontroleerde samenstellingHoge kosten voor apparatuur en bediening
Bolvormige deeltjes met goede vloeibaarheidVakkundige operators vereist
Veelzijdigheid in metaal- en legeringstypesBeperkt tot kleine tot middelgrote productie
Verminderde oxidatie door inert gasComplex proces met strenge controle
verneveling met inert vacuümgas

FAQ

VraagAntwoord
Waar wordt VIGA voor gebruikt?VIGA wordt gebruikt om metaalpoeders van hoge kwaliteit te produceren voor toepassingen in de ruimtevaart, de medische sector en additieve productie.
Waarin verschilt VIGA van gasverstuiving?VIGA gebruikt een vacuüm en inert gas om vervuiling en oxidatie te minimaliseren, wat resulteert in poeders met een hogere zuiverheid.
Welke metalen kunnen worden verwerkt met VIGA?Een breed scala aan metalen en legeringen, waaronder roestvrij staal, titanium, aluminium en superlegeringen op basis van nikkel.
Wat zijn de mogelijke deeltjesgroottes met VIGA?VIGA kan poeders produceren met een deeltjesgrootte van 10 µm tot 150 µm.
Is VIGA kosteneffectief?Hoewel VIGA hoge kwaliteit en precisie biedt, is het over het algemeen duurder dan andere verstuivingsmethoden.

Samenvattend kan worden gesteld dat vacuümverstuiving met inert gas een uitstekende techniek is om metaalpoeders van hoge kwaliteit te produceren, die essentieel zijn voor diverse toepassingen met hoge precisie. Het vermogen om sferische, hoogzuivere poeders met gecontroleerde deeltjesgrootte te produceren maakt het onmisbaar op gebieden variërend van lucht- en ruimtevaart tot medische implantaten. Hoewel het gepaard gaat met hogere kosten en complexiteit, wegen de voordelen vaak op tegen de nadelen voor toepassingen die topprestaties van het materiaal vereisen. Terwijl industrieën blijven innoveren, kan de rol van geavanceerde technieken zoals VIGA in het vormgeven van de toekomst van productie niet worden overschat.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail

MET3DP Technology Co, LTD is een toonaangevende leverancier van additieve productieoplossingen met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!

gerelateerde artikelen

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst