Сферический порошок:обзор,типы,цена

Оглавление

Обзор

Сферический порошок относится к металлическим или керамическим порошкам округлой морфологии, полученным с помощью специализированных процессов распыления. По сравнению с частицами порошков неправильной формы сферические порошки обладают такими преимуществами, как отличная сыпучесть, более высокая плотность упаковки и снижение внутреннего трения частиц. Это делает их идеальными для требовательных промышленных применений, таких как порошковая металлургия, термическое напыление, аддитивное производство металлов и обработка керамики.

В этом подробном руководстве рассматриваются различные типы сферических порошков, их свойства, методы производства, ключевые области применения, спецификации, поставщики, процедуры обращения, техническое обслуживание оборудования, критерии выбора поставщиков, плюсы и минусы, а также ответы на часто задаваемые вопросы.

Виды Сферический порошок

К основным типам сферического порошка в зависимости от материала и способа производства относятся:

Материал

  • Металлические порошки – нержавеющая сталь, инструментальная сталь, суперсплавы, титан, алюминий и т. д.
  • Керамические порошки – оксид алюминия, цирконий, кремнезем, карбиды, нитриды и т. д.
  • Композитные/сплавные порошки – на основе никеля, кобальта, железа и т. д.

Метод производства

  • Газораспыленные порошки
  • Плазменно распыленные порошки
  • Электродная индукционно-плавильная газовая атомизация (EIGA)
  • Процесс с вращающимся электродом (REP)
  • Плазменный вращающийся электродный процесс (PREP)
  • Порошки для термического распыления

Газовое распыление является наиболее широко используемым процессом, но такие методы, как PREP, обеспечивают превосходную сферичность и гладкую морфологию поверхности. Метод производства определяет конечные характеристики порошка.

сферический порошок

Свойства и приложения

Свойства и типичное применение основных типов сферических порошков:

Нержавеющая сталь

  • Высокая твердость и устойчивость к коррозии
  • Клапаны, насосы, медицинское оборудование

Инструментальная сталь

  • Отличная износостойкость
  • Режущие инструменты, штампы, пуансоны

Суперсплавы

  • Выдерживать высокие температуры и нагрузки
  • Лопатки турбин, аэрокосмические компоненты

Титан

  • Высокое соотношение прочности и массы
  • Аэрокосмический крепеж, биомедицинские имплантаты

Алюминий

  • Легкий, отличная теплопроводность.
  • Автомобильные детали, радиаторы

Керамика

  • Высокая твердость, износостойкость и коррозионная стойкость
  • Подшипники, уплотнения, броневые покрытия

Сферическая морфология улучшает плотность упаковки и текучесть порошка в дополнение к свойствам, присущим основному материалу.

Методы производства

Распространенные методы получения сферических порошков:

Газовая атомизация

  • Металлический сплав расплавляется и распыляется струями инертного газа.
  • Более низкие инвестиционные затраты
  • Диапазон размеров 10–150 мкм

Плазменное распыление

  • Использование энергии плазмы для плавления и распыления.
  • Более мелкий порошок до 5 мкм
  • Более высокая чистота, более сферическая форма

ЕИГА

  • Электроды индуктивно плавятся в камере распыления
  • Быстрое затвердевание мелких капель
  • Контроль над размером, морфологией

PREP

  • Вращающийся электрод, расплавленный плазменными горелками
  • Центробежное измельчение в мелкий порошок
  • Гладкая сферическая форма.

Термическое напыление

  • Сырьевые проволоки/стержни распыляются горячим газом
  • Сплавы, упрочненные оксидной дисперсией
  • Более грубые поверхности, чем другие методы

Технические характеристики

Типичные характеристики сферического порошка включают:

ПараметрСпецификация
Размер частиц10 - 150 мкм
Форма частицСферическая
Расход25 - 35 с/50 г
Кажущаяся плотность40 – 60%
Плотность отводаДо 90% теоретически
Поверхностный оксид< 1% по весу
Остаточные газыМинимизированный

Соблюдение требований к распределению размеров, высокой сферичности, гладкой поверхности и составу имеет решающее значение. Меньшие размеры улучшают уплотнение, а большие размеры снижают затраты.

Рекомендации по проектированию

Ключевые факторы проектирования для использования компонентов сферический порошок:

  • Допуски на размеры – Учет усадки при спекании
  • Требования к отделке поверхности – Минимальная постобработка
  • Механические свойства – Согласование материала и процесса с необходимыми свойствами
  • Затраты на производство – Оптимизация конструкции деталей для достижения баланса между производительностью и стоимостью.
  • Вторичные операции – Избегание больших припусков на обработку.
  • Требования к сборке – Проектирование соединяемых поверхностей, элементов блокировки.
  • Соответствие стандартам – Для аэрокосмического, биомедицинского и т. д. применения.

Свобода проектирования, обеспечиваемая передовыми производственными процессами, такими как аддитивное производство, позволяет создавать более оптимизированные конструкции, недоступные для кованого металла.

сферический порошок

Процессы консолидации

Общие процессы консолидации порошков, подходящие для сферических порошков:

  • Аддитивное производство – Селективное лазерное плавление, электронно-лучевое плавление и т. д. обеспечивают максимальную гибкость
  • Литье металлов под давлением – Высокосерийное производство мелких и сложных деталей.
  • Холодное/горячее изостатическое прессование. – Производит детали чистой или почти чистой формы.
  • Прессование и спекание – Традиционный процесс порошковой металлургии, сочетающий формование и спекание.
  • Термальный спрей – Наносит расплавленный порошок на подготовленную основу.
  • Методы на основе суспензии – Шликерное литье, ленточное литье, электрофоретическое осаждение и т. д. для керамики.

Сферическая форма улучшает упаковку и текучесть порошка во время обработки, обеспечивая высокую плотность и однородную микроструктуру.

Поставщики и ценообразование

Ведущие мировые поставщики сферических порошков:

ПоставщикМатериалыДиапазон цен
SandvikЛегированные стали, нержавеющие стали1ТП4Т50-200/кг
Столярная присадкаИнструментальные стали, суперсплавы1ТП4Т70-250/кг
HöganäsНержавеющие стали1ТП4Т45-180/кг
PraxairТитан, суперсплавы1ТП4Т100-350/кг
Технология LPWАлюминиевые сплавы, композиты1ТП4Т60-220/кг

Цены зависят от состава сплава, качества, размера партии и количества закупок. Небольшие объемы НИОКР обходятся дороже, чем объемы массового производства.

Обращение и хранение

Рекомендации по безопасному обращению и хранению сферические порошки:

  • Храните герметичные контейнеры в прохладной, сухой, инертной атмосфере во избежание окисления и загрязнения.
  • Ограничьте воздействие влаги, чтобы избежать агломерации порошка.
  • Используйте контейнеры из мягкой стали или пластика вместо алюминия, чтобы предотвратить реакцию.
  • Убедитесь, что контейнеры правильно заземлены, чтобы избежать накопления статического заряда.

-Осторожно обращайтесь с контейнерами и порошками, чтобы предотвратить повреждение частиц во время транспортировки и перемещения.

  • Избегайте искр, пламени и источников возгорания вблизи мест хранения и обработки.
  • Установите соответствующее оборудование для вентиляции и пылеулавливания.
  • Для работы с мелкодисперсными порошками используйте соответствующие средства индивидуальной защиты – перчатки, респираторы, средства защиты глаз.

Правильные процедуры предотвращают изменения свойств порошка, которые могут отрицательно повлиять на консолидацию и конечные свойства детали.

Обслуживание оборудования

Советы по техническому обслуживанию основных систем подачи порошка:

Сита:

  • Замените поврежденные сетчатые сетки, чтобы избежать разрывов и отверстий.
  • Регулярно очищайте сита, чтобы предотвратить засорение, которое может привести к повреждению частиц.
  • Проверьте настройки амплитуды и времени вибрации, чтобы предотвратить упрочнение.

Хопперы и питатели:

  • Осмотрите выпускные отверстия на предмет отложений и удалите весь материал, блокирующий поток.
  • Убедитесь, что настройки питателя соответствуют свойствам порошка, чтобы обеспечить надежную подачу.
  • Проверьте облицовку бункера на предмет износа и замените, если она изношена.

Сосуды для смешивания:

  • Замените изношенные перегородки и усилители для обеспечения однородного смешивания без сегрегации.
  • Проверьте состояние лезвия и отремонтируйте/замените поврежденные детали.
  • Проверьте прокладки и уплотнения, чтобы предотвратить утечку порошка во время работы.

Оснастка:

  • Контролируйте точность размеров и при необходимости ремонтируйте/заменяйте.
  • Наносите смазку на прессы и штампы согласно графику, чтобы обеспечить легкое освобождение.
  • Проверка нагревательных элементов и средств контроля температуры в печах.

Выбор Сферический порошок Поставщики

Ключевые факторы при выборе поставщиков:

  • Техническая экспертиза в материалах, производственных процессах, дизайне деталей и т. д. для поддержки клиентов
  • Выбор вариантов порошка включая различные материалы, размеры, морфологию и покрытия
  • Строгая гарантия качества охватывающий химический анализ, микроскопический контроль, контроль процесса и т. д.
  • Производственные мощности своевременно удовлетворять требования
  • Предлагаемые услуги такие как выборка, прототипирование, тестирование, анализ и т. д.
  • Репутация в отрасли для стабильной поставки высококачественных порошков
  • Сертификаты такие как ISO 9001, AS9100, ISO 13485 и т. д.
  • Конкурентное ценообразование в сочетании с дополнительными услугами и поддержкой клиентов
  • Возможности доставки и логистики для своевременной доставки с минимальными сроками выполнения

Правильный партнер предоставит как сферические порошки, адаптированные к потребностям, так и технический опыт для достижения успеха.

Преимущества против ограничений

Преимущества

  • Отличная текучесть порошка и плотность упаковки
  • Улучшенная плотность и микроструктура спеченного материала
  • Снижение внутренних напряжений при уплотнении.
  • Позволяет изготавливать изделия сложной геометрии.
  • Стабильные металлургические свойства
  • Хорошее качество поверхности спеченных деталей.

Ограничения

  • Дороже, чем нерегулярный порошок
  • Требуются передовые технологии производства.
  • Доступны ограниченные размеры для очень мелких порошков.
  • Контролировать распределение частиц по размерам может быть сложно
  • Некоторые материалы сложно распылить в сферический порошок.
сферический порошок

Вопросы и ответы

Каковы основные преимущества использования сферического порошка?

Основными преимуществами являются превосходная сыпучесть, обеспечивающая простоту обращения, высокая плотность упаковки для улучшения уплотнения, более низкое трение между частицами, позволяющее создавать сложную геометрию, и стабильные металлургические свойства.

Какие материалы обычно доступны в виде сферического порошка?

Обычные материалы включают нержавеющие стали, инструментальные стали, суперсплавы, титановые сплавы, алюминиевые сплавы, сплавы на основе никеля и керамические порошки.

В каких отраслях обычно используется сферический порошок?

Ключевые отрасли включают аэрокосмическую, медицинскую, автомобильную, оборонную, энергетическую, электронную и производство промышленного оборудования.

Каков типичный диапазон размеров сферических порошков?

Обычные сферические порошки, распыленные газом, имеют размер примерно 10-150 микрон. Специализированные методы позволяют производить сферические порошки субмикронного и наноразмера.

Насколько дороже сферический порошок по сравнению с порошком неправильной формы?

Надбавка за сферическую форму обычно составляет 20-50% по сравнению с порошками неправильной формы. Однако преимущества часто оправдывают более высокую стоимость для критически важных приложений.

Заключение

Характерная округлая форма и гладкая поверхность. сферические порошки обеспечивают более высокую плотность и превосходную текучесть по сравнению с порошками неравномерной формы. Их постоянные характеристики частиц обеспечивают превосходную сжимаемость, компактность и способность к спеканию с различными металлами и керамикой. Продолжающееся развитие процессов распыления делает сферические порошки доступными в более широком выборе материалов и размеров, чем когда-либо прежде. Проектирование деталей и оптимизация процесса, позволяющая в полной мере воспользоваться преимуществами использования сферического порошка, могут обеспечить получение высокопроизводительных деталей с минимальными затратами.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист