Технические характеристики распыления металлического порошка

Распыление металлических порошков это процесс, используемый для получения тонких металлических порошков с точными размерами и распределением частиц. В данном руководстве представлен полный обзор оборудования для распыления металлических порошков, включая типы, характеристики, области применения, технические характеристики, поставщиков, монтаж, эксплуатацию, техническое обслуживание и многое другое.

Обзор оборудования для распыления металлических порошков

При распылении металлического порошка поток расплавленного металла разбивается на мелкие капли, которые застывают в виде частиц порошка. Для распыления металла и контроля характеристик порошка используется специализированное распылительное оборудование.

К основным типам распылителей относятся:

Атомизация позволяет в значительной степени контролировать размер, форму, химический состав, микроструктуру и распределение частиц по размерам. Параметры процесса могут быть подобраны таким образом, чтобы получить порошки, оптимальные для конкретного применения.

Основные области применения распыления металлических порошков включают:

Технические характеристики оборудования для распыления металлических порошков

Распылители металлических порошков представляют собой сложные инженерные системы, предназначенные для непрерывного производства недорогих порошков. К основным конструктивным характеристикам относятся:

Камера распылителя изготавливается из высококачественной стали, выдерживающей высокие температуры и брызги металла. Критически важные компоненты, такие как газовые сопла и вращающиеся диски, изготавливаются из специальных сплавов с высокой прочностью. Встроенная система охлаждения, защитные блокировки и вытяжка дыма минимизируют воздействие на окружающую среду.

Современные средства управления позволяют оптимизировать такие параметры процесса, как расход газа, расход металла, скорость вращения диска, конфигурация сопел, для достижения требуемых характеристик порошка. Системы могут быть интегрированы с установками плавки металла, сепарации и сбора порошка для автоматизированного производства порошка.

Поставщики систем распыления металлических порошков

Существует ряд ведущих мировых поставщиков, выпускающих газовые, водяные, центробежные и ультразвуковые системы распыления:

Поставщики предлагают стандартные модели, а также распылители, разработанные по индивидуальным заказам с учетом специфики металла и требований к порошкам. Также можно приобрести бывшие в употреблении и восстановленные распылители по более низким ценам, чем новое оборудование.

Цены на распылители варьируются в широких пределах в зависимости от производительности, уровня автоматизации и дополнительных блоков обработки. Ориентировочная стоимость новой системы составляет:

Монтаж и эксплуатация распылителей металлических порошков

Для достижения проектной производительности и качества порошка в металлических распылителях необходимо соблюдать правильные процедуры монтажа и эксплуатации:

• Атомизаторы требуют специального фундамента и обслуживания, включая сжатый воздух, охлаждающую воду, вентиляционные каналы. В помещении должен быть обеспечен климат-контроль и отсутствовать сквозняки.
• Подтверждаются требования к электроснабжению в зависимости от мощности - электричество, инертный газ, выхлопные системы. Проверяются защитные блокировки.
• Для оптимизации производства и характеристик порошка проводятся пробные испытания и доводка параметров процесса.
• Во время работы все показатели и данные процесса контролируются системой управления. Скорость подачи, параметры газа, температура регулируются в соответствии с рецептурой.
• Если какой-либо параметр отклоняется от диапазона, система безопасно отключается. Питание и инженерные сети отключаются.
• Порошок продукта собирается после отделения от газового потока с помощью циклонов, рукавных фильтров, скрубберов и т.д. Качество порошка подтверждается периодическими испытаниями проб.
• Профилактическое обслуживание в соответствии с графиком включает осмотр, замену изношенных деталей, капитальный ремонт. Это позволяет свести к минимуму незапланированные простои.

Аспекты технического обслуживания и безопасности

Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения максимальной продолжительности работы и безопасности:

• Визуальный осмотр на предмет утечек, повреждений, износа
• Замена расходных материалов, таких как фильтры, прокладки
• Испытание блокировок, предохранительных устройств
• Смазка движущихся частей
• Проверка состояния ротора, сопла, диска
• Проверка таких инженерных систем, как охлаждение, вентиляция
• Калибровка приборов
• Анализ журналов данных и тенденций

Соображения безопасности при работе с распылителями металлических порошков:

• Высоковольтная электроника требует изоляции и барьеров
• Защитное покрытие инертным газом для предотвращения окисления или возгорания
• Избегать контакта воды с расплавленным металлом (опасность взрыва пара)
• Вытяжка дыма для минимизации воздействия
• Персонал нуждается в средствах защиты и обучении
• Экранирование движущихся частей; блокировки на дверях
• Кнопки аварийного останова и изоляции питания

Как выбрать распылитель для металлических порошков

При выборе системы распыления металлического порошка необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

Технология распыления - газовая, водяная, центробежная или ультразвуковая - выбирается в зависимости от материала, производительности, технических характеристик порошка и бюджета. Ведущие мировые поставщики обладают инженерным опытом, позволяющим рекомендовать оптимальные конфигурации распылителей для конкретного применения.

Преимущества и ограничения распылителей металлических порошков

К основным преимуществам и ограничениям систем распыления относятся:

Преимущества

• Непрерывное крупномасштабное производство тонких металлических порошков
• Контроль распределения частиц по размерам
• Возможность распыления реактивных сплавов с высокой температурой плавления
• Автоматизированное производство порошков снижает затраты
• Интегрированная обработка и сбор порошка
• Контроль параметров и отслеживание данных

Ограничения

• Высокие затраты на оборудование и эксплуатацию
• Сложная система, требующая специализированной эксплуатации и обслуживания
• Ограничения по размерам и площади для больших блоков
• Ограничения по форме и качеству сырья
• Меры безопасности при работе с газом под высоким давлением, водой, движущимися частями
• Необходима дополнительная обработка для достижения конечных характеристик порошка

Хотя распылители позволяют получать превосходные порошки, сложность процесса и оборудования требует квалифицированного проектирования и инженерной поддержки.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вот некоторые часто задаваемые вопросы о распылителях металлических порошков:

Вопрос: Какой диапазон размеров частиц может быть достигнут при распылении?

О: Распылители могут производить порошки размером от 1 до 250 мкм в зависимости от используемой технологии и параметров процесса. Газовые и центробежные распылители могут достигать более тонких размеров - менее 20 мкм.

Вопрос: Как собирается порошок после распыления?

О: Распыленный порошок, находящийся в газе, отделяется с помощью циклонов, рукавных фильтров, мокрых скрубберов и т.д. Для железных порошков может применяться магнитная сепарация. При необходимости порошок просеивается для сужения гранулометрического состава.

Вопрос: Какие меры безопасности необходимо соблюдать при работе с распылителями металлических порошков?

О: К основным мерам безопасности относятся блокировки, E-стопы, вентиляция, взрывозащищенное электрооборудование, герметизация инертным газом, защитное снаряжение для операторов и т.д. Для распылителей воды также необходимы меры по предотвращению взрыва пара.

Вопрос: Как часто требуется техническое обслуживание распылителей металлических порошков?

О: Профилактическое обслуживание планируется еженедельно, ежемесячно, ежеквартально в зависимости от наработки. Оно включает в себя замену расходных материалов, таких как фильтры, тестирование блокировок, проверку деталей на износ, капитальный ремонт вращающихся компонентов и т.д.

Вопрос: Можно ли распылить в порошок любой металлический сплав?

О: Большинство коммерческих сплавов стали, алюминия, меди, никель-титана и т.д. можно распылять. Для тугоплавких металлов могут потребоваться специальные конфигурации распылителей. Для предотвращения сегрегации в порошках проводится ограниченное легирование.

Вопрос: Какие виды сырья могут быть использованы - слитки, жидкий металл?

О: Различные распылители принимают различное сырье - от заливки жидкого металла, непрерывного литья до подачи твердой проволоки/стержня. Исходный материал должен соответствовать стандартам химического состава, чистоты и качества для распыления.

Вопрос: Каковы эксплуатационные расходы на распылитель металлического порошка?

О: Основные затраты приходятся на коммунальные услуги - электроэнергию, инертный газ, охлаждающую воду. Существенное значение имеют также расходные материалы и техническое обслуживание. Ориентировочные эксплуатационные расходы составляют от $15-50/кг порошка в зависимости от производительности, сложности и трудозатрат.

Заключение

Распыление металлических порошков позволяет получать в больших объемах мелкодисперсные порошки из различных металлов и сплавов. В связи с развитием порошковой металлургии распылители являются незаменимым оборудованием для рентабельного производства порошков.

Однако этот процесс включает в себя сложные инженерные системы, работающие при высоких интенсивностях. В данном руководстве приведены критические факторы - типы распылителей, критерии выбора, технические характеристики, порядок установки и эксплуатации, - которые необходимо учитывать пользователям для безопасного и надежного распыления металлических порошков.

узнать больше о процессах 3D-печати