распыление металла Производители

Обзор Распыление металла

Распыление металла - это процесс, при котором расплавленный металл разбивается на мелкие капли с использованием газа или жидкости, подаваемых с высокой скоростью. Капли быстро затвердевают в порошок со сферической или круглой морфологией, идеально подходящий для аддитивного производства или литья под давлением металла.

Распыление обеспечивает стабильные размеры порошка от 10 до 200+ микрон в зависимости от конструкции сопла и рабочего давления. Азот, аргон или воздух обычно используются для газового распыления, а вода распространена при жидкостном распылении.

Виды Распыление металла Процессы

Процесс	Средний	Размер частиц	Металлы
Газовая атомизация	Азот, аргон	10-100 мкм	Титан, алюминий, нержавеющая сталь
Вакуумное распыление	Азот, аргон	10-63 мкм	Никелевые суперсплавы, титановый алюминий
Распыление воды	Вода	100-350 мкм	Низколегированная сталь, нержавеющая сталь

Технические характеристики

Параметр	Подробности
Уровень производства	1-20 метрических тонн в час
Давление газа	До 35 бар
Перегрев расплава	100-250°C выше температуры ликвидуса
Выход порошка	60-95% зависит от металла
Скорость охлаждения	10^3 to 10^6 °C/s

Применение Распыляемые металлические порошки

Некоторые области применения распыленных порошков включают:

• Порошки для 3D-печати для SLM и DMLS
• Сырье для литья под давлением металла (MIM)
• Термические напыляемые покрытия
• Производство спеченных деталей
• Пасты для пайки или соединения
• Химические/нефтяные каталитические нейтрализаторы

Глобальный производитель металлических распылителей

Компания	Расположение
AP&C	Канада
Praxair	США
Sandvik	Швеция
Mattersmith	Китай
Phoenix Scientific Industries	Индия

Ведущие производители распыленных металлических порошков

Компания	Материалы
Sandvik	Никелевые, титановые, нержавеющие стали
Столярная присадка	Титановые сплавы, кобальт-хром, нержавеющие стали
Технология LPW	Алюминиевые, титановые, медные сплавы
EOS	Инструментальная сталь, кобальт-хром, инконель, титановые сплавы
AP&C	Реактивные металлы, такие как титан, марки алюминия

Соображения по поводу стоимости

Система газового распыления производительностью 500-1000 кг/час стоит около 2-4 миллионов долларов в зависимости от сложности, типа металла, уровня автоматизации и дополнительного оборудования для обработки порошка. Срок окупаемости может варьироваться от менее 2 лет до 5+ лет в зависимости от масштаба производства.

Ценообразование распыленного порошка зависит от состава, уровня качества, количества партии, статуса повторного использования и преобладающих затрат на сырье. Например, первичный порошок титана Ti64 grade 5 размером 45-100 микрон, подходящий для 3D-печати, продается по цене 200-500 долларов США за кг.

Преимущества распыления

• Стабильная сферическая морфология порошка, полезная для применения AM и MIM
• Экономичное производство порошка больших объемов с минимальными потерями отходов
• Возможность получения специальных сплавов и характеристик порошка
• Порошок полностью пригоден для повторного использования в большинстве применений
• Быстрое охлаждение обеспечивает тонкую микроструктуру и контролируемые размеры порошка

Ограничения

• Высокие капитальные вложения для готовых производственных систем распыления
• Требуется дополнительное просеивание, смешивание или модификация порошка
• Ограниченный диапазон размеров и высокая реакционная способность ограничивают некоторые сплавы
• Необходимо учитывать вопросы безопасности, такие как взрывоопасность пыли

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вопрос: В чем разница между порошками, распыленными газом, и порошками, распыленными водой?

Ответ: Порошки, распыленные газом, мельче (<100 мкм), более сферичны и гладкие, чем неровные, более грубые порошки, распыленные водой, но системы газового распыления имеют более высокие затраты на настройку.

Вопрос: Какие отрасли потребляют основную долю распыленных металлических порошков?

Ответ: По оценкам, более 60% мелких распыленных порошков используются в процессах аддитивного производства металлов, таких как селективное лазерное спекание, лазерное плавление и струйная печать связующим веществом.

Вопрос: Для чего используется вакуумная индукционная плавка перед распылением?

A: Вакуумная индукционная плавка позволяет плавить реактивные сплавы, такие как титан или нержавеющая сталь, в инертных условиях, предотвращая загрязнение, что имеет решающее значение для получения чистых порошков высокой чистоты.

Q: Изменяет ли последующая обработка свойства распыленных порошков?

A: Да, выполняются дополнительные этапы, такие как термический отжиг, горячее изостатическое прессование, плазменная сфероидизация, просеивание или смешивание, чтобы адаптировать распределение частиц по размеру, текучесть, плотность или характеристики состава в соответствии с потребностями последующих процессов.

Q: Как повторное использование порошка экономично для процесса распыления?

A: Распыленные порошки могут стоить от 20 долларов США за кг для стали до 500 долларов США за кг для экзотических сплавов. Улавливание и повторное использование переливов и использованных порошков для сборки из машин AM с использованием просеивания, термической вакуумизации и т. д. снижает общие эксплуатационные расходы.

узнать больше о процессах 3D-печати