Proszek metalowy rozpylany gazowo

Przegląd proszek metalowy rozpylany gazowo

Rozpylany gazowo proszek metalowy odnosi się do metalicznych cząstek stałych wytwarzanych przez rozpylanie stopionego materiału wsadowego za pomocą strumieni gazu obojętnego o dużej prędkości. Nadaje to kulistą morfologię idealną do produkcji addytywnej, formowania wtryskowego metali i innych zastosowań.

Funkcje atomizacji gazu:

• Doskonała kontrola nad kształtem i rozkładem wielkości cząstek
• Ma zastosowanie do stopów reaktywnych, w tym tytanu, aluminium
• Zapewnia materiał wyjściowy o wysokiej czystości dla zaawansowanych procesów
• Proszki dostosowane do prasowania izostatycznego na gorąco, obróbki cieplnej
• Zapewnia precyzyjną, powtarzalną charakterystykę proszku

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się o opcjach składu, jakości cząstek, zastosowaniach i specyfikacjach proszków rozpylanych gazowo.

Rodzaje stopów proszków metali rozpylanych gazowo

Różne stopy są rozpylane gazowo do postaci drobnych sferycznych proszków:

Tabela 1: Przegląd systemów stopów dostępnych komercyjnie w postaci proszku rozpylanego gazowo

Specjalistyczna produkcja dodatków i specyficzne dla branży stopy do zastosowań lotniczych/biomedycznych mogą mieć minimalne ilości zamówień lub czasy realizacji.

Charakterystyka proszku

Typowa charakterystyka cząstek uzyskana dzięki atomizacji w gazie obojętnym:

Tabela 2: Przegląd jakości cząstek w proszkach metali rozpylanych gazowo

Precyzyjnie i powtarzalnie wytwarzane właściwości spełniają wymagania certyfikacyjne w przemyśle lotniczym, medycznym, motoryzacyjnym i przemysłowym.

Proces produkcji

• Typowe etapy atomizacji w gazie obojętnym:

1. Topienie indukcyjne lub łukowe tworzy stopiony stop pod osłoną gazu ochronnego
2. Gaz obojętny o wysokiej czystości (Ar lub N2) wtłaczany przez specjalne dysze
3. Roztopiony strumień rozpada się na drobne kropelki szybko schładzające się do postaci proszku.
4. Proszki osadzają się w zbiornikach poniżej
5. Klasyfikacja przez sita w celu normalizacji rozkładu
6. Pakowane i wysyłane do klientów w atmosferze ochronnej

• Krytyczne parametry procesu:
  • Konstrukcja dyszy - reguluje rozkład wielkości cząstek
  • Ciśnienie gazu - wpływa na prędkość cząstek i szybkość chłodzenia
  • Szybkość wylewania stopu - wpływa na kształt rozkładu wielkości
• Środowisko (próżnia vs. kontrolowana atmosfera) zależy od reaktywności

Zastosowania proszek metalowy rozpylany gazowo

Tabela 3: Przegląd zastosowań wykorzystujących właściwości proszków metali rozpylanych gazowo

Spójność i czystość oferowana przez atomizację gazową pasuje do najbardziej zaawansowanych procesów proszków metali, w których powtarzalność ma kluczowe znaczenie.

Specyfikacje proszek metalowy rozpylany gazowo

Proszki rozpylane gazowo są sprawdzane pod kątem różnych standardowych specyfikacji:

Tabela 4: Standardy branżowe powszechnie stosowane do proszków rozpylanych w gazie obojętnym

Renomowani producenci dostarczą pełną dokumentację certyfikacyjną i wyniki testów dla każdej partii proszku w celu potwierdzenia zgodności.

Dostawcy i ceny

Tabela 5: Wybór firm dostarczających proszki metali rozpylane gazowo wraz z przybliżonymi cenami

Większość dostawców oferuje standardowe stopy z 2-4 tygodniowym czasem realizacji w małych ilościach. Niestandardowe formuły i unikalna optymalizacja cząstek są również możliwe przy bezpośredniej współpracy z dostawcami atomizacji gazu.

Plusy i minusy a alternatywy

Tabela 6: Porównanie atomizacji gazowej z alternatywnymi metodami produkcji proszku

Atomizacja gazowa zapewnia optymalną równowagę między możliwościami i ekonomią, dostarczając ilości proszku odpowiednie do produkcji komercyjnej.

Ograniczenia

• Minimalna wielkość partii wymaga użycia ponad 100 kg materiału, aby uzasadnić konfigurację maszyny.
• Ograniczona zdolność do ekonomicznego rozpylania stopów o wysokiej temperaturze topnienia, takich jak wolfram
• Proszki nie są tak kuliste jak w przypadku atomizacji plazmowej i zawierają pewne satelity.
• Grubość tlenku nieco wyższa niż w przypadku plazmy próżniowej
• Wysokie początkowe koszty kapitałowe około $1-5 milionów za system "pod klucz
• Wymaga lepszej obsługi/przechowywania proszku w porównaniu z materiałami pierwotnymi.

FAQ

P: Jaka jest przewaga proszku rozpylanego gazowo nad materiałami pierwotnymi w produkcji części?

O: Proszki rozpylane gazowo oferują doskonałą spójność i powtarzalność. Inżynieria morfologii proszku i struktury ziaren od samego początku umożliwia dojrzałe procesy produkujące certyfikowane komponenty spełniające najwyższe wymagania branżowe w sektorze lotniczym i medycznym.

P: Jakie środki ostrożności są konieczne podczas obchodzenia się z proszkami rozpylanymi gazowo?

O: Jako drobne materiały metaliczne podatne na utlenianie, zaleca się stosowanie obojętnych protokołów przechowywania i obsługi. Obejmują one kontrolowane pod względem wilgotności komory rękawicowe wypełnione argonem oraz noszenie przez pracowników środków ochrony osobistej w celu zminimalizowania ryzyka wybuchu, wdychania lub zanieczyszczenia. Nigdy nie należy dopuszczać do kontaktu z wodą lub związkami organicznymi. Specjalna konstrukcja obiektu nie jest koniecznie wymagana, choć mogą mieć zastosowanie lokalne przepisy.

P: Jakiego poziomu powtarzalności można oczekiwać dla każdej partii w przypadku proszków rozpylanych gazowo?

O: Renomowani producenci gwarantują dystrybucję proszku w zakresie ±10% pomiędzy partiami. Niewielkie różnice nadal uzasadniają ponowną optymalizację jako standardową praktykę, nawet od tego samego dostawcy proszku, jeśli dopuszczalne tolerancje komponentów są wąskie. Certyfikaty analizy dokumentują spójność.

P: Jak długo nieużywane proszki rozpylane gazem mogą być przechowywane?

O: Najlepszą praktyką jest przechowywanie proszku w ochronnym argonie w szczelnie zamkniętych pojemnikach, unikając skrajnych temperatur. Jeśli przechowywany jest w temperaturze poniżej 30°C i wilgotności względnej 50% przy minimalnej ilości tlenu i wilgoci, proszki wytrzymują wiele miesięcy, zanim będą wymagały cykli odświeżania w schowku, aby utrzymać właściwości przepływu i ponownego użycia.

P: Jakie wsparcie techniczne zapewniają dostawcy proszków w zakresie kwalifikacji i certyfikacji części?

O: Renomowani dostawcy dysponują naukowcami zajmującymi się materiałami i personelem walidacyjnym, który udziela wskazówek dotyczących zastosowań i współpracuje z nabywcami części w procesie testowania w celu certyfikacji proszków. Zależy im na wykazaniu powtarzalności zgodnej z regulowanymi normami, aby rozszerzyć zastosowanie materiałów w bardziej wymagających aplikacjach. Od każdego uznanego dostawcy należy oczekiwać szczegółowej dokumentacji i protokołów.

poznaj więcej procesów druku 3D