Atomized Metal powder – A Comprehensive Guide
Spis treści
Przegląd
Rozpylony metal powder refers to metal powders produced through atomization, a process where molten metal is converted into fine droplets which solidify into powder particles. Atomization allows the production of metal powders with precise particle sizes, shapes and chemical compositions.
Rozpylone proszki metali znajdują szeroki zakres zastosowań w produkcji, drukowaniu 3D, formowaniu wtryskowym metali, lutowaniu twardym, spawaniu, natryskiwaniu cieplnym i nie tylko. Niniejszy artykuł zawiera szczegółowy przewodnik po urządzeniach do rozpylania proszków metali, w tym ich rodzajach, charakterystyce, zastosowaniach, specyfikacjach, dostawcach, instalacji, obsłudze, konserwacji i nie tylko.
Rodzaje urządzeń do rozpylania metalu
Sprzęt | Opis |
---|---|
Rozpylacze gazu | Użycie gazu obojętnego o dużej prędkości (N2, Ar) do rozbicia strumienia stopionego metalu na drobne kropelki. |
Rozpylacze wody | Wykorzystanie strumieni wody pod wysokim ciśnieniem do rozpylania stopionego metalu na proszek |
Rozpylacze z elektrodą obrotową | Wykorzystanie siły odśrodkowej obracającego się metalowego drutu lub tarczy do rozpadu stopionego metalu na kropelki. |
Rozpylacze ultradźwiękowe | Wykorzystanie wibracji ultradźwiękowych do tworzenia fal kapilarnych i dezintegracji strumienia stopionego metalu. |
Rozpylacze odśrodkowe | Stopiony metal wylany na wirujący dysk rozpada się na kropelki wyrzucane na zewnątrz przez siłę odśrodkową. |
Characteristics of Atomized Metal Powder
Charakterystyka | Opis |
---|---|
Wielkość cząstek | Od mikronów do milimetrów; kontrolowane przez parametry procesu atomizacji |
Kształt cząsteczki | Kształt kulisty, nieregularny lub satelitarny; zależy od metody i warunków |
Rozkład wielkości | Może być bardzo wąski przy użyciu pewnych technik atomizacji |
Czystość | Wysoka czystość możliwa dzięki zastosowaniu rafinowanego surowca stopionego metalu |
Gęstość | Może zbliżyć się do teoretycznej gęstości metalu |
Płynność | Wpływ wielkości, kształtu i rozkładu cząstek; ważne dla obsługi |
Aktywność spiekania | Drobne proszki o dużej powierzchni szybko spiekają się podczas zagęszczania w stały metal |
Applications of Atomized Metal Powder
Zastosowanie | Szczegóły |
---|---|
Fuzja metalowego złoża proszkowego | Drobne proszki atomizowane stosowane w laserowym/elektronowym druku 3D ze złożem proszkowym |
Rozpylanie spoiwa | Proszki ze stali nierdzewnej, stali narzędziowej i aluminium do druku 3D metodą strumienia spoiwa |
Formowanie wtryskowe metali | Proszki ze stali nierdzewnej, tytanu i aluminium mieszane ze spoiwem i formowane |
Powłoki natryskiwane termicznie | Fe, Ni, Co, Cu i proszki stopowe natryskiwane na powierzchnie w celu ochrony przed zużyciem/korozją |
Pasty lutownicze | Proszki stopowe Ag, Cu, Ni w pastach do łączenia metali |
Materiały cierne | Proszki Cu, Fe poprawiają tarcie i zużycie okładzin hamulcowych i sprzęgieł |
Spawanie | Atomizowane proszki Ti, Al dodawane podczas spawania łukowego w celu poprawy właściwości spoiny |
Metalurgia proszków | Prasowanie i spiekanie rozpylonych proszków Fe, stali i Cu w elementy o kształcie siatki |
Magnetyka | Izolowany Fe, proszki ferrytowe prasowane w magnesy i cewki indukcyjne |
Katalizatory metalowe | Szeroka gama proszkowych katalizatorów stopowych stosowanych w przemyśle chemicznym |
Specifications of Atomized Metal powder Equipment
Parametr | Typowy zakres |
---|---|
Zdolność produkcyjna | 10-100 kg/godz. |
Zużycie gazu | 10-100 Nm3/h argon lub azot |
Zużycie wody chłodzącej | 100-1000 l/min |
Zużycie energii | 50-500 kW |
Powierzchnia podłogi | 100-500 m kw. |
Systemy sterowania | PLC, SCADA, monitorowanie danych |
Systemy bezpieczeństwa | Detektory gazu, gaszenie pożaru, środki ochrony indywidualnej |
Obsługa stopionego metalu | Płuczki, rynny, systemy zalewania |
Kolekcja proszków | Cyklony, filtry workowe, przenośniki ślimakowe |
Dostawcy i ceny
Dostawca | Sprzęt | Zakres cen |
---|---|---|
Gasbarre | Rozpylacze gazu | $500,000 - $2 miliony |
Idra | Rozpylacze wody | $1 - 5 milionów |
Kessenich | Elektroda obrotowa | $250,000 - $1 milion |
Sodick | Dysza ultradźwiękowa | $100,000 – $500,000 |
AcuPowder | Koło odśrodkowe | $50,000 – $250,000 |
Ceny urządzeń do rozpylania metali różnią się znacznie w zależności od wydajności, funkcji automatyzacji, systemów pomocniczych, reputacji marki i innych czynników. Budżet co najmniej $250,000 do $1 miliona na jednostkę produkcyjną na skalę przemysłową.
Instalacja i udogodnienia
- Atomizowany sprzęt metalowy powinien być zainstalowany w dobrze wentylowanej przestrzeni produkcyjnej o kontrolowanej temperaturze i wilgotności.
- Zapewnienie wystarczającej liczby suwnic, podnośników i osprzętu do instalacji i konserwacji sprzętu.
- Upewnij się, że dostępne jest odpowiednie zasilanie, media i przyłącza sprężonego powietrza.
- Dysponować wykwalifikowanym personelem do montażu, ustawiania, testowania i uruchamiania sprzętu.
- Zaprojektować odpowiednie fundamenty, śruby kotwiące, platformy sprzętowe do bezpiecznej instalacji.
- Obejmuje kanały do zbierania pyłu, cyklony i stację filtrów workowych do zbierania rozpylonego proszku metalowego.
- Zainstaluj funkcje bezpieczeństwa, takie jak czujniki monitorowania gazu, systemy przeciwpożarowe.
- Zapewnij wystarczającą ilość wolnego miejsca na obsługę materiałów, przepływy pracy i dostęp do konserwacji.
Obsługa i konserwacja
Aktywność | Szczegóły | Częstotliwość |
---|---|---|
Kontrola sprzętu | Sprawdź poziomy płynów, wycieki, nietypowe hałasy/wibracje, urządzenia zabezpieczające. | Codziennie |
Monitorowanie parametrów | Rejestrowanie danych procesowych, takich jak temperatury, ciśnienia, przepływy, moc | Ciągły |
Uzupełnianie materiałów eksploatacyjnych | Uzupełnianie wody chłodzącej, butli z gazem obojętnym, smarów | W razie potrzeby |
Sprzątanie | Usuwanie wycieków, opróżnianie odpylaczy, czyszczenie ogólne | Codziennie |
Wymiana komponentów | Wymień zużyte dysze, łożyska, uszczelki, filtry. | Zgodnie z harmonogramem |
Kalibracja | Kalibracja czujników, urządzeń pomiarowych, systemów sterowania | Kwartalnie |
Główna konserwacja | Sprawdzić główne części; w razie potrzeby naprawić/wymienić | Rocznie |
Prawidłowe działanie i konserwacja zapobiegawcza zgodnie z wytycznymi producenta są kluczem do maksymalizacji żywotności i wydajności sprzętu. Prowadzenie szczegółowych dzienników wszystkich prac konserwacyjnych.
Choosing an Atomized Metal powder Equipment Supplier
Rozważania | Szczegóły |
---|---|
Wiedza techniczna | Wieloletnie doświadczenie w technologii atomizacji i produkcji proszków metali |
Personalizacja | Możliwość dostosowania sprzętu do konkretnych potrzeb produkcyjnych |
Niezawodność | Udokumentowana historia solidnego, niezawodnego sprzętu o niskim wskaźniku awaryjności. |
Automatyzacja | Zaawansowane systemy kontroli, monitorowanie danych w celu optymalizacji właściwości proszku |
Obsługa posprzedażna | Wsparcie instalacji, szkolenia operatorów, umowy serwisowe na konserwację |
Referencje | Pozytywne opinie dotychczasowych klientów na temat jakości sprzętu i reputacji dostawcy |
Wartość | Właściwa równowaga między jakością, wydajnością i uczciwą ceną |
Obecność lokalna | Fizyczna bliskość umożliwiająca bezpośrednie spotkania i szybką reakcję |
Przed zainwestowaniem w sprzęt do rozpylania metalu należy dokładnie ocenić dostawców pod kątem powyższych parametrów. Podczas dokonywania wyboru należy wziąć pod uwagę takie czynniki jak jakość, niezawodność, serwis i najniższe koszty.
Plusy i minusy procesów rozpylania metalu
Atomizacja gazu
Plusy
- Wytwarza wysoce sferyczne, gładkie proszki idealne do AM, MIM itp.
- Możliwy wąski rozkład wielkości cząstek
- Działa nieprzerwanie z dobrą produktywnością
- Niższy koszt kapitałowy w porównaniu z atomizacją wody
Wady
- Ograniczone do mniejszych rozmiarów cząstek, zwykle poniżej 100 mikronów
- Wymaga dużych ilości drogiego gazu obojętnego
- Poziom pyłu w miejscu pracy może być wysoki
Atomizacja wody
Plusy
- Może produkować szeroki zakres rozmiarów proszku, w tym duże średnice.
- Niższe zużycie gazu niż w przypadku atomizacji gazu
- Gęstsze proszki w porównaniu do rozpylanych gazowo
Wady
- Mniej kulistych cząstek, więcej satelitów
- Uzdatnianie wody potrzebne do rozpylania wody
- Możliwe wtrącenia tlenkowe w wyniku kontaktu z wodą
Atomizacja odśrodkowa
Plusy
- Prosty mechanizm z minimalną liczbą narzędzi
- Kompaktowa konstrukcja i niższe koszty inwestycyjne
- Działa w trybie półciągłym z dobrą produktywnością
Wady
- Ograniczona kontrola nad rozkładem wielkości cząstek
- Nieregularne, niesferyczne kształty cząstek
- Ryzyko zanieczyszczenia spowodowane zużyciem dysku w czasie
Ograniczenia procesów rozpylania metali
- Wysokie koszty produkcji, szczególnie w przypadku bardzo drobnych proszków metali
- Ograniczenia kształtu i rozmiaru cząstek w oparciu o technikę
- Wymóg specjalistycznego sprzętu w kontrolowanych warunkach
- Metale o wysokiej czystości potrzebne do produkcji czystych proszków
- Operacje wsadowe w niektórych metodach obniżają produktywność
- Przetwarzanie końcowe, takie jak przesiewanie, jest często potrzebne do kontrolowania wielkości cząstek.
- Wysoko wykwalifikowany personel potrzebny do obsługi sprzętu
FAQ
Jakie metody są stosowane do klasyfikacji rozpylonych proszków metali według wielkości cząstek?
Typowe metody klasyfikacji rozpylonych proszków metali obejmują:
- Przesiewanie - Stos sit o coraz mniejszym rozmiarze oczek oddziela proszek na frakcje o różnej wielkości.
- Klasyfikacja powietrzna - Separatory odśrodkowe lub cyklonowe oddzielają cząstki drobne od grubszych.
- Elutriacja - fluidyzacja przeciwprądowa powietrze/woda umożliwia grawitacyjne przelewanie się drobnych cząstek.
- Sedymentacja - Cząsteczki osadzają się w cieczy z szybkością zależną od rozmiaru/gęstości.
Jakie środki ostrożności są wymagane podczas pracy z rozpylonymi proszkami metali?
Najważniejsze środki ostrożności podczas obchodzenia się z rozpylonymi proszkami:
- Stosować środki ochrony indywidualnej - rękawice, okulary ochronne, maski filtrujące, aby zapobiec kontaktowi ze skórą/oczami i wdychaniu.
- Przedmuchiwanie gazem obojętnym w celu zapobiegania utlenianiu proszku i wybuchom pyłu
- Prawidłowe uziemienie sprzętu do przenoszenia proszku w celu rozproszenia ładunków elektrostatycznych.
- Unikać wszelkich źródeł zapłonu w obszarach przetwarzania proszku
- Zainstalowanie sprzętu do zbierania pyłu w celu wychwytywania unoszącego się w powietrzu proszku
- Prowadzenie monitoringu powietrza w celu sprawdzenia poziomu pyłów palnych
W jaki sposób obsługiwane i transportowane są rozpylone proszki metali?
Typowe etapy obsługi proszku:
- Zbierane w bębnach pod separatorami cyklonowymi lub filtrami workowymi.
- Transportowane w szczelnych pojemnikach, aby zapobiec kontaktowi z tlenem
- Transport pneumatyczny za pomocą azotu lub argonu przez rurociągi
- Próżniowy transfer ssący do zbiorników magazynujących proszek
- Ręczne nabieranie/rozdrabnianie dla małych partii
- Zautomatyzowane przenośniki mechaniczne dla dużych wolumenów
Aby zapobiec zanieczyszczeniu, proszki są przechowywane w szczelnym zamknięciu aż do momentu, gdy będą gotowe do użycia.
Jakie kroki są podejmowane w celu zapobiegania zanieczyszczeniom podczas produkcji rozpylonego proszku metalu?
- Stosowanie surowców i materiałów o wysokiej czystości
- Utrzymywanie atmosfery obojętnej przy użyciu argonu/azotu
- Uszczelnienie chroni przed dostępem tlenu i wilgoci
- Unikać kontaktu proszku z metalem
- Częste czyszczenie urządzeń mających kontakt z proszkiem
- Usuwanie pozostałości oleju i smaru za pomocą rozpuszczalników
- Przesiewanie/klasyfikacja w celu wyizolowania nieregularnych cząstek
- Analiza w celu identyfikacji i eliminacji źródeł zanieczyszczeń
Jakie są najczęstsze zastosowania proszków ze stali nierdzewnej wytwarzanych metodą atomizacji?
Typowe zastosowania rozpylanych proszków ze stali nierdzewnej:
- Produkcja addytywna - selektywne topienie laserowe, rozpylanie spoiwa
- Formowanie wtryskowe małych, złożonych części
- Pasty lutownicze i wypełniacze lutownicze do łączenia
- Metalurgia proszków tłoczonych do porowatych filtrów
- Produkcja łożysk samosmarujących
- Produkcja włókien ze stali nierdzewnej do tekstyliów
- Elektrody do obróbki elektrochemicznej/wyładowczej
- Produkcja farb i powłok proszkowych ze stali nierdzewnej
Jak wybrać system zasilania gazem obojętnym do atomizacji gazu?
Rozważania dotyczące zasilania gazem obojętnym:
- Argon preferowany zamiast azotu w przypadku metali reaktywnych, takich jak tytan
- Zbiorniki gazu o dużej pojemności z zapasowymi butlami
- Poziom czystości 99,99%+, aby zapobiec zanieczyszczeniu
- Regulatory ciśnienia i przepływomierze do kontroli gazu
- Wykorzystanie systemów odzyskiwania gazu w celu zminimalizowania ilości odpadów
- Podgrzewane przewody gazowe zapobiegające zamarzaniu wilgoci
- Automatyczne przełączanie i monitorowanie parametrów gazu
- Odpowiednie alarmy i blokady dla bezpieczeństwa gazowego
Optymalizacja charakterystyki rozpylonego proszku metalu
Właściwości rozpylonych proszków metali można zoptymalizować, kontrolując parametry procesu i warunki atomizacji:
Rozkład wielkości cząstek
Metoda | Efekt |
---|---|
Zwiększenie natężenia przepływu stopionego metalu | Większy średni rozmiar cząstek |
Używaj wyższych prędkości obrotowych atomizera | Zwiększona frakcja drobniejszego proszku |
Niższa temperatura odlewania stopionego metalu | Większy rozkład wielkości cząstek |
Klasyfikacja proszku poprzez przesiewanie/separację powietrzną | Usuwanie frakcji nadwymiarowych i niewymiarowych |
Kształt cząsteczki
Metoda | Efekt |
---|---|
Użyj atomizacji gazowej lub wodnej | Więcej kulistych cząstek |
Niższa szybkość odlewania metalu | Więcej kulistych cząstek |
Zwiększenie temperatury przegrzania stopu | Redukuje satelity i nieregularne kształty |
Wyżarzanie proszków po atomizacji | Poprawia morfologię sferyczną |
Czystość proszku
Metoda | Efekt |
---|---|
Używanie surowców metalowych o wysokiej czystości | Redukuje zanieczyszczenia metaliczne |
Dodanie etapu usuwania żużla | Usuwa wtrącenia niemetaliczne |
Zwiększenie czystości gazu obojętnego | Redukuje zanieczyszczenia gazowe |
Używaj niklowanych naczyń zbiorczych | Obniża odbiór żelaza |
Przesiać proszek w celu usunięcia satelitów | Zwiększa czystość proszku |
Gęstość proszku
Metoda | Efekt |
---|---|
Optymalizacja parametrów atomizacji | Jednolity, gęsty proszek |
Wyżarzanie proszku po atomizacji | Usuwa wewnętrzne puste przestrzenie i pory |
Sprasowanie proszku po rozpyleniu | Praca utwardza i konsoliduje proszek |
Przetwarzanie termomechaniczne | Poprawia mikrostrukturę proszku |
Optymalizując proces atomizacji i etapy obsługi proszku, właściwości rozpylonych proszków metali można dostosować do wymagań aplikacji.
Nowe trendy w produkcji rozpylanych proszków metali
Niektóre kluczowe nowe trendy w technologii produkcji rozpylonego proszku obejmują:
- Produkcja addytywna napędza popyt na sferyczne, ultradrobne proszki poniżej 30 mikronów. Nowe dysze i metody atomizacji umożliwiają stosowanie takich proszków.
- Automatyzacja produkcji proszków z wykorzystaniem koncepcji Przemysłu 4.0 umożliwiająca zdalne monitorowanie, kontrolę i produkcję opartą na danych.
- Hybrydowe techniki atomizacji łączące aspekty atomizacji gazowej, wodnej i odśrodkowej dla lepszej kontroli cząstek.
- Wspomagane mikrofalami ogrzewanie stopionego metalu w celu szybszego i bardziej równomiernego ogrzewania przed atomizacją.
- Symulacja i modelowanie dynamiki formowania kropli prowadzące do lepszego zrozumienia fizyki atomizacji.
- Rozwój nowych stopów dostosowanych specjalnie do zastosowań w produkcji addytywnej.
- Ulepszone systemy transportu proszków ze zintegrowanym przesiewaniem, klasyfikacją i magazynowaniem.
- Ciągłe procesy produkcji proszku zamiast metod wsadowych dla większej przepustowości.
- Zaawansowane systemy sterowania wykorzystujące algorytmy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do automatycznej optymalizacji procesu atomizacji.
- Specjalistyczne dysze do rozpylania gazu zoptymalizowane pod kątem metali reaktywnych, takich jak tytan i stopy aluminium.
- Recykling i ponowne wykorzystanie proszków złomu metalowego z procesów AM przy użyciu obróbki termicznej.
- Techniki monitorowania procesu, takie jak obrazowanie w podczerwieni dla lepszej kontroli jakości proszku.
Wnioski
Rozpylone proszki metali umożliwiają krytyczne zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, medycznym, druku 3D i innych kluczowych branżach. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na wysokiej jakości proszki, technologia atomizacji metali stale ewoluuje dzięki nowym innowacjom w zakresie intensyfikacji procesów, automatyzacji, rozwoju stopów i zaawansowanych technik charakteryzacji. Przyjmując najnowsze osiągnięcia, producenci proszków mogą wytwarzać proszki w zwinny, opłacalny i zrównoważony sposób.
Udostępnij
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-mail
MET3DP Technology Co., LTD jest wiodącym dostawcą rozwiązań w zakresie produkcji addytywnej z siedzibą w Qingdao w Chinach. Nasza firma specjalizuje się w sprzęcie do druku 3D i wysokowydajnych proszkach metali do zastosowań przemysłowych.
Zapytaj o najlepszą cenę i spersonalizowane rozwiązanie dla Twojej firmy!
Powiązane artykuły
14 listopada 2024 r.
Brak komentarzy
14 listopada 2024 r.
Brak komentarzy
Informacje o Met3DP
Odtwórz wideo
Ostatnia aktualizacja
Nasz produkt
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
Proszki metali do druku 3D i produkcji addytywnej
PRODUKT
cONTACT INFO
- Miasto Qingdao, Shandong, Chiny
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731