Urządzenia do rozpylania gazu

Spis treści

sprzęt do rozpylania gazu wytwarza drobne, sferyczne proszki metali o kontrolowanym rozkładzie wielkości cząstek, co ma krytyczne znaczenie w procesach AM, natryskiwania cieplnego, MIM i innych zastosowaniach metalurgii proszków. Niniejszy przewodnik obejmuje zasady procesu, typy rozpylaczy, elementy systemu, parametry operacyjne, producentów i ocenę porównawczą.

sprzęt do rozpylania gazu Przegląd procesu

Atomizacja gazowa wykorzystuje energię kinetyczną strumieni gazu o dużej prędkości do rozpadu strumieni stopionego metalu na drobne kropelki szybko zestalające się w proszek:

ZasadaRozbicie strumienia metalu na drobne kropelki przez uderzenie gazu
Rodzaje gazuAzot, argon
Rodzaje metaluStopy niklu, żelaza i kobaltu
WagiLaboratoryjne, pilotażowe, przemysłowe
Atrybuty proszkuKontrolowane PSD, wysoka sferyczność, jednorodność chemiczna powierzchni
Rozmiary cząstek3 mikrony do 120 mikronów
ProduktyProszki stopowe, stopy wzorcowe
BranżeMetal AM, MIM, powłoki

Proszki rozpylane gazowo oferują precyzyjną kontrolę właściwości, ale wymagają wyższych nakładów inwestycyjnych niż inne techniki rozpylania.

sprzęt do rozpylania gazu

sprzęt do rozpylania gazu Rodzaje

AtomizerSzczegóły
Ściśle sprzężoneIntegracja dyszy i gazu umożliwia stosowanie bardzo drobnych proszków o wielkości 20 mikronów.
Swobodne spadanieStrumień stopionego metalu opada przez komorę gazową, umożliwiając pracę bez podpór
ObrotowyNiezawodna wydajność dla stali wysokostopowych dzięki obrotowym rurom do odlewania metalu

Powstające projekty

Atomizacja klastrowa z wieloma dyszami i atomizery odśrodkowe zwiększają produktywność. Atomizacja ultradźwiękowa i atomizery gazowe z indukcją elektrodową upraszczają produkcję proszków o swobodnym spadku.

Składniki systemu

Kluczowe moduły w kompletnych przemysłowych systemach atomizacji gazu obejmują:

KomponentRola
Piec do topieniaIndukcyjne topienie metali do stanu przegrzania
Zespół dyszyKontroluje wtrysk strumienia stopionego metalu do komory gazowej
Kontrola gazuReguluje rodzaj gazu, ciśnienie i dynamikę przepływu
Krzepnięcie kropliSzybkie chłodzenie przekształca krople w proszek
System zbierania danychPrzesiewanie oddziela proszek według wielkości cząstek
BaghouseWychwytuje ultradrobne zestalone cząstki z gazów spalinowych
RecyklingPonownie wprowadza niewykorzystany gaz i cząstki nadwymiarowe

Precyzyjne monitorowanie i ściśle zintegrowana kontrola sprzężenia zwrotnego między powyższymi modułami ma kluczowe znaczenie dla spójności jakości proszku.

Parametry procesu

ParametrTypowy zakresWpływ
Temperatura metalu30-100°C przegrzaniePłynność, utlenianie powierzchni
Rozmiar kryzy dyszy2mm-6mmRozmiar kropli, dynamika przepływu
Rodzaj gazuN2, ArSzybkość chłodzenia, chemia powierzchni
Ciśnienie gazu5-15 bargRozkład wielkości cząstek
Natężenie przepływu gazu0,1-3 m3/minEfektywność i wydajność rozpylania
Wysokość spadku2-10mCzas krzepnięcia i charakterystyka proszku

Współzależne relacje między tymi parametrami wymagają optymalizacji empirycznej prowadzonej za pomocą modeli obliczeniowych w celu spełnienia wymagań dotyczących proszków.

sprzęt do rozpylania gazu Dostawcy

FirmaZakres wydajnościSzacunkowy koszt
AP&C10 kg/godzinę - 300 kg/godzinę$750,000-$4 mln euro
PSI25 kg/godzinę - 500 kg/godzinę$950,000-$6 milionów
Gasbarre50 kg/godzinę - 1000 kg/godzinę$1,2 mln - $8 mln
Grupa Buhler500 kg/godzinę - 35 000 kg/godzinę$6 mln+

Większe skale produkcyjne wiążą się z wykładniczo wyższymi cenami. Wymagana jest znaczna niestandardowa inżynieria.

Ocena porównawcza

Rozpylacz z zamkniętym sprzężeniemAtomizer swobodnego opadania
Koszt inwestycjiWysokiŚredni
ZłożonośćWysoki - Zintegrowana konstrukcja dysza-gazŚrednie - odłączone komponenty
KonserwacjaWyzwanie - obsługa całego statkuŁatwiej - części modułowe
Wydajność dla drobnych proszkówWyższyŚredni
Elastyczność materiałuŚredni - ograniczony przez ryzyko zatkania dyszyWysoka - otwarta architektura
Monitorowanie procesówWłączona ścisła kontrola procesuOpiera się bardziej na charakterystyce

Kluczowe wnioski

  • Precyzyjna inżynieria cząstek o dużej elastyczności sprawia, że atomizacja gazowa jest potężną, ale kosztowną techniką
  • Zintegrowane modelowanie i monitorowanie umożliwia uzyskanie wysokiej jakości proszków o wąskich specyfikacjach
  • Skalowalność pozostaje kluczowym ograniczeniem w przypadku małych, średnich i dużych rozpylaczy gazu
sprzęt do rozpylania gazu

Najczęściej zadawane pytania

P: Jakiej wielkości systemy atomizacji gazowej są najlepsze dla potrzeb proszków metalowych AM?

O: Rozpylacze laboratoryjne w skali 1-5 kg/godz. są odpowiednie do prac badawczo-rozwojowych. W przypadku komercyjnej produkcji metalu AM, atomizery o wydajności 50-200 kg/godz. równoważą wydajność, koszty i potrzeby w zakresie jakości proszku.

P: Jakie ciśnienie gazu jest zazwyczaj używane w procesie atomizacji?

O: Większość atomizacji gazowej opiera się na ciśnieniu od 5 do 12 barów. Wyższe ciśnienia pozwalają uzyskać drobniejsze proszki, ale wymagają cięższych zbiorników. Argon umożliwia szybszą ekstrakcję ciepła niż azot.

P: Jak mały może być rozmiar cząsteczek rozpylacza gazu?

O: Wiodące rozpylacze dyszowe o ściśle sprzężonych dyszach wykazały stałą produkcję proszków metali zbliżających się do 15-20 mikronów, przy jednoczesnym zachowaniu rozsądnego procentu wydajności.

P: Jakie metale nie nadają się do atomizacji gazowej?

O: Wysoce reaktywne stopy, takie jak stopy tytanu i aluminium, stwarzają wyzwania związane z utlenianiem i ryzyko zatkania dyszy. Topienie indukcyjne pomaga złagodzić te problemy.

poznaj więcej procesów druku 3D

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

Pobierz Metal3DP
Broszura produktu

Pobierz najnowsze produkty i cennik