Оборудование для распыления титановых газов

Обзор оборудование для распыления титановых газов

Оборудование для газового распыления титана относится к устройствам, которые используются для распыления (разделения на мелкие частицы) металлического титана для различных целей. В этом оборудовании используется газ, обычно аргон, для распыления расплавленного титана в виде мелких капель.

Некоторые ключевые детали о титановом газовом распылительном оборудовании:

Используется для получения титановых порошков и покрытий из расплавленного титана
Для распыления расплавленного металла используется инертный газ, например аргон.
Может производить тонкие титановые порошки от 10 микрон до субмикронных размеров
Позволяет контролировать распределение порошка по размерам и морфологию
Порошки обладают высокой чистотой и текучестью
Используется для производства исходных порошков для литья титана под давлением (MIM)
Также используется для производства титановых покрытий методом термического напыления и металлических порошков для 3D-печати

оборудование для распыления титановых газов

Типы оборудования титановых газовых распылителей

Существует два основных типа оборудования для распыления газа, используемого для производства титанового порошка:

Тип	Описание
Атомайзер с закрытым соединением	Поток титанового расплава распыляется газом в сопле с плотной связью непосредственно в месте выхода из плавильного тигля. Обеспечивает более высокий выход тонких порошков.
Атомайзер свободного падения	Струя расплавленного титана свободно проходит через атмосферу инертного газа и распыляется на капли. Обычно используется для получения более грубых порошков размером более 50 микрон.

Состав Оборудование для распыления титановых газов

Оборудование для газового распыления титана содержит следующие основные компоненты:

Компонент	Состав
Плавильный тигель	Изготовлен из меди благодаря ее высокой теплопроводности и рассчитан на высокие температуры плавления свыше 1660°C. Может содержать на дне череп затвердевшего титана.
Индукционные катушки	Медные индукционные катушки с водяным охлаждением окружают тигель и нагревают титановую шихту с помощью электромагнитной индукции для достижения температуры плавления.
Заливная трубка	Расплавленный титан стекает по керамической заливной трубке в распылительное сопло. Не допускает попадания кислорода в поток расплава.
Насадка для распылителя	Усовершенствованная конструкция сопла высокого давления позволяет инертному газу взаимодействовать с расплавом титана в точных условиях и создавать мелкие капли.
Газовый контроль	Управление параметрами газового потока, такими как давление, скорость и турбулентность, для достижения желаемого выхода порошка и распределения частиц по размерам.
Система сбора	Сбор и отделение порошковых продуктов от распыляемого газа, обычно с помощью циклонов и фильтрующих рукавов.

Свойства титановых порошков для газовых распылителей

Порошки титана, распыляемые газом, обладают следующими типичными свойствами:

Недвижимость	Подробности	Преимущества
Чистота	Содержание титана более 99,5%	Отличная коррозионная стойкость.
Форма частиц	Преимущественно сферическая морфология	Улучшает текучесть порошка и плотность упаковки
Диапазон размеров	От субмикронных до 300 микрон	Возможность управления в зависимости от области применения
Текучесть	Отличное качество благодаря сферической форме	Используется для аддитивного производства
Кажущаяся плотность	Около 2 г/см3	Наравне с кованым титаном
Пористость	Низкий - Высокоплотные частицы	Улучшает механические свойства
Содержание кислорода	По цене 0,13%	Сохраняет прочность титана после консолидации

Характеристики порошков титана, распыляемых газом

Основные характеристики частиц титановых порошков, распыляемых в инертном газе:

Гладкая морфология поверхности
Плотный гранулометрический состав
Минимальное количество частиц-спутников или агломератов
Химическая чистота с низким содержанием кислорода и азота

Эти характеристики позволяют эффективно использовать порошки в различных областях применения, требующих высокой чистоты и текучести.

Области применения титановых порошков для газовых распылителей

Некоторые типичные области применения титановых порошков, распыляемых газом, включают:

Аддитивное производство

Селективное лазерное плавление (SLM)
Электронно-лучевое плавление (ЭЛП)
Струйная обработка вяжущего

Литье металлов под давлением

Высокочистое сырье для MIM
Улучшает механические свойства

Термические спреи

Износостойкие покрытия
Компоненты аэрокосмических двигателей

Характеристики титановых порошков, полученных газовой атомизацией

Порошки титана, распыляемые газом, выпускаются в различных размерах и должны соответствовать определенным характеристикам в зависимости от области применения:

Параметр	Типовой диапазон
Распределение частиц по размерам	10-45 мкм, 15-53 мкм, 45-100 мкм и т.д.
Кажущаяся плотность	≥ 2 г/см3
Скорость потока	25-35 с/50г
Форма частиц	Преимущественно сферические
Чистота	≥ 99,5% Содержание Ti
Содержание кислорода	≤ 0,25%

Поставщики оборудования для распыления титановых газов

Среди ведущих мировых поставщиков оборудования для газового распыления титана можно назвать следующих:

Поставщик	Расположение	Модели
Передовая обработка материалов (AMP)	США	Распылители со свободным падением и близким соединением
3DCeram	Франция	Атомайзеры серии LAB
Пирогенез Канада	Канада	Оборудование для плазменной атомизации
TSI Incorporated	США	Индивидуальные системы распыления
Phoenix Scientific	США	Встроенные распылители газа и воды

Ценообразование для оборудование для распыления титановых газов варьируется от примерно $200 000 до более $750 000 в зависимости от производительности распыления, скорости выхода порошка и таких опций, как встроенные системы классификации порошка.

Плюсы и минусы процесса газовой атомизации титана

Плюсы	Cons
Отличная чистота порошка	Высокая стоимость оборудования
Контроль над размером и формой частиц	Низкий выход порошка по сравнению с распылением воды
Нижний захват кислорода	Необходимы дополнительные шаги по классификации порошка
Сферические порошки с хорошей текучестью	Расход аргона увеличивает стоимость
Достигается широкий диапазон размеров порошка	Работа с пирофорными порошками представляет собой сложную задачу
Порошки, подходящие для применения в AM, MIM	Требуется опыт оператора

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Каковы различные методы производства титанового порошка?

Три основных метода производства титанового порошка - газовая атомизация, плазменная атомизация и гидридно-дегидридный процесс. При газовом распылении используется инертный газ для распыления расплавленного титана, при плазменном - плазменные горелки, а при ГДП титан превращается в хрупкий гидрид титана, который затем измельчается и дегидрируется в мелкий порошок.

Насколько малый размер частиц может быть достигнут при использовании титанового порошка, распыляемого газом?

Используя сопла для распыления газа с близкой связью, можно достичь размера частиц титанового порошка до 10 микрон с медианным размером около 20 микрон. Специальные конструкции сопел позволяют получать и субмикронные порошки.

Какой газ обычно используется при газовом распылении титана?

Чаще всего используется аргон благодаря его инертным свойствам, относительно низкой стоимости по сравнению с другими инертными газами, такими как гелий и неон, и подходящим эффектам распыления. Аргон высокой чистоты (≥99,999%) используется для минимизации риска загрязнения.

В чем преимущество сферического титанового порошка?

Сферическая морфология распыляемого газом титанового порошка обеспечивает такие преимущества, как отличная текучесть, высокая плотность упаковки, лучшее уплотнение, равномерное плавление, а также улучшенные свойства конечной детали, такие как изотропия и усталостная прочность.

Как рассчитывается выход порошка при газовой атомизации титана?

Выход порошка - это процент конечной собранной массы порошка по сравнению с начальной массой расплавленного титана. Выход зависит от таких факторов, как геометрия сопла, расход газа, перегрев расплава, и может составлять 30-60% для титана. Для достижения максимального выхода необходимо оптимизировать условия распыления.

В каких отраслях промышленности используются порошки с газовым распылением титана?

Основные отрасли промышленности, использующие титановый порошок с газовым распылением, включают аэрокосмическую, медицинскую, оборонную, производство спортивных товаров, автомобильную и химическую промышленность. Порошки ценятся для производства титановых компонентов практически чистой формы методом литья металла под давлением, аддитивного производства или термического напыления.

Заключение

Оборудование для газового распыления титана позволяет получать сферические титановые порошки высокой чистоты, необходимые для передовых методов обработки металлов, путем распыления потоков расплавленного титана в инертном газе. Контролируя параметры процесса, можно надежно производить порошки с настраиваемыми размерами и распределением частиц, подходящие для последующих процессов, таких как аддитивное производство и литье металлов под давлением. Ведущие поставщики предлагают интегрированные системы плавления, газовой атомизации и сбора порошка, позволяющие максимально повысить производительность и улучшить такие характеристики порошка, как морфология, захват кислорода и кажущаяся плотность. Титановые порошки, полученные методом газовой атомизации, находят все более широкое применение в таких отраслях, как аэрокосмическая и медицинская, благодаря превосходным свойствам компонентов.

узнать больше о процессах 3D-печати

MET3DP - лидер в области производства материалов для аддитивного производства

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!