Вакуумная атомизация в инертном газе

Обзор

В мире передового производства стремление к совершенству материалов привело к разработке многочисленных сложных технологий. Одним из таких революционных методов является Вакуумная атомизация в инертном газе (VIGA). Этот процесс играет решающую роль в производстве высококачественных металлических порошков, необходимых для различных применений, таких как аддитивное производство, порошковая металлургия и специальные покрытия. В этой статье мы углубимся в тонкости VIGA, исследуя его процессы, преимущества, ограничения и области применения.

Обзор вакуумного распыления инертного газа

Вакуумная инертная газовая атомизация (VIGA) — это современный метод, используемый для производства мелких сферических металлических порошков. Этот процесс включает плавление металла в вакууме, а затем введение инертного газа для распыления расплавленного металла на мельчайшие капли, которые затвердевают в мелкие порошки. VIGA славится своей способностью производить высокочистые порошки с контролируемыми размерами частиц, что делает его незаменимым в высокоточных отраслях промышленности.

Как Вакуумная атомизация в инертном газе Работает

VIGA работает в контролируемой среде, чтобы обеспечить производство металлических порошков высочайшего качества. Вот пошаговое описание процесса:

Таяние: Металл или сплав плавится в вакуумной индукционной печи.
Распыление: Расплавленный металл заливается через сопло в камеру, где он распыляется струей инертного газа под высоким давлением (например, аргона или азота).
Застывание: Крошечные металлические капли быстро остывают и затвердевают, образуя мелкие сферические порошки.
Коллекция: Порошки собираются в камере, отделяются от инертного газа и просеиваются для достижения желаемого распределения размеров частиц.

Основные модели металлических порошков производства VIGA

Процесс VIGA позволяет производить широкий спектр металлических порошков, каждый из которых обладает уникальными свойствами, подходящими для конкретных применений. Вот некоторые примечательные модели:

Модель металлического порошка	Состав	Свойства	Приложения
Нержавеющая сталь 316L	Fe-16.5Cr-10Ni-2Mo	Высокая коррозионная стойкость, хорошая свариваемость	Медицинские имплантаты, аэрокосмические компоненты
Ti-6Al-4V	Ti-6Al-4V	Высокое соотношение прочности и массы, биосовместимость	Детали для аэрокосмической техники, биомедицинские устройства
AlSi10Mg	Al-10Si-0,4Mg	Легкий вес, хорошая теплопроводность	Автомобильные детали, теплообменники
Инконель 718	Ni-52Cr-19Fe-5Nb-3Mo-1Ti	Высокая термостойкость, устойчивость к коррозии	Лопатки турбин, ядерные реакторы
Медь	Чистая медь	Отличная электро- и теплопроводность	Электрические компоненты, радиаторы
Мартенситностареющая сталь (18Ni300)	Fe-18Ni-9Co-5Mo-1.5Ti	Высокая прочность, хорошая вязкость	Инструмент, высокопроизводительные детали
Кобальт-хром (CoCrMo)	Co-28Cr-6Mo	Высокая износостойкость, биосовместимость	Зубные имплантаты, ортопедические приспособления
Суперсплавы на основе никеля (Хастеллой X)	Ni-22Cr-18Fe-9Mo	Исключительная стойкость к окислению и коррозии	Аэрокосмическая промышленность, химическая обработка
Алюминиевый сплав 7075	Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu	Высокая прочность, хорошая усталостная стойкость	Аэрокосмические рамы, спортивные товары
Стеллит 21	Co-28Cr-4Mo	Износостойкость, высокая термостойкость	Режущие инструменты, детали двигателя

Применение вакуумного распыления инертного газа

Универсальность порошков, производимых VIGA, открывает многочисленные возможности применения в различных отраслях. Вот некоторые из наиболее важных применений:

Промышленность	Приложения
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, конструктивные элементы, крепеж
Медицина	Ортопедические имплантаты, зубные протезы
Автомобильная промышленность	Детали двигателя, легкие конструктивные элементы
Электроника	Проводящие чернила, паяльные материалы
Энергия	Ядерные реакторы, топливные элементы
Инструментальная оснастка	Режущие инструменты, формы, штампы
Аддитивное производство	3D-печать, прототипирование
Покрытия	Теплозащитные покрытия, износостойкие покрытия

Преимущества Вакуумная атомизация в инертном газе

VIGA обладает рядом преимуществ, которые делают ее предпочтительным выбором для производства металлического порошка:

Высокая чистота: Вакуумная среда сводит к минимуму загрязнение, обеспечивая получение порошков высокой чистоты.
Контролируемый размер частиц: Точный контроль параметров распыления обеспечивает получение однородных размеров частиц.
Сферические частицы: В результате процесса получаются сферические порошки, повышающие текучесть и плотность упаковки.
Универсальность: Способна обрабатывать широкий спектр металлов и сплавов.
Уменьшение окисления: Среда инертного газа снижает окисление, сохраняя свойства порошка.

Недостатки вакуумного распыления инертным газом

Несмотря на многочисленные преимущества, VIGA имеет некоторые ограничения:

Высокая стоимость: Затраты на оборудование и эксплуатацию относительно высоки по сравнению с другими методами распыления.
Комплексность: Этот процесс требует сложных систем управления и опытных операторов.
Ограниченный масштаб производства: Как правило, VIGA больше подходит для мелкого и среднего производства.

Сравнение VIGA с другими методами распыления

При выборе метода распыления важно сравнить VIGA с другими методами, такими как распыление воды и распыление газа. Вот как они выглядят:

Метод	Форма частиц	Чистота	Стоимость	Масштаб производства	Приложения
VIGA	Сферическая	Высокая	Высокая	Средний	Высокоточная промышленность, аэрокосмическая промышленность
Распыление воды	Нерегулярный	Умеренный	Низкий	Высокая	Порошковая металлургия, стальные порошки
Распыление газа	Сферическая	Высокая	Умеренный	Средний	Аддитивное производство, специальные сплавы

Технические характеристики, размеры и стандарты

Для обеспечения постоянства и качества металлические порошки, производимые VIGA, соответствуют определенным стандартам и спецификациям:

Металлический порошок	Диапазон размеров частиц (мкм)	Стандарты
Нержавеющая сталь 316L	15-45, 45-150	ASTM A276, ISO 5832-1
Ti-6Al-4V	15-53, 53-150	ASTM F2924, ISO 5832-3
AlSi10Mg	20-63, 63-125	ASTM B928, ISO 209-1
Инконель 718	15-45, 45-150	ASTM B637, ISO 6208
Медь	10-75, 75-150	ASTM B216, ISO 3497
Мартенситностареющая сталь (18Ni300)	15-45, 45-150	ASTM A646, ISO 4955
Кобальт-хром (CoCrMo)	20-53, 53-150	ASTM F1537, ISO 5832-4
Суперсплавы на основе никеля (Хастеллой X)	15-53, 53-150	ASTM B435, ISO 6208
Алюминиевый сплав 7075	20-63, 63-125	ASTM B209, ISO 6362-2
Стеллит 21	20-63, 63-150	ASTM F75, ISO 5832-4

Поставщики и ценовая политика

Поиск надежных поставщиков и понимание деталей ценообразования имеет важное значение для закупок. Вот краткий обзор некоторых известных поставщиков и их цен:

Поставщик	Предлагаемые металлические порошки	Диапазон цен (за кг)	Расположение
Sandvik Osprey	Нержавеющая сталь, титан	$150 – $300	Швеция
Технология столярных работ	Никелевые сплавы, кобальтовые сплавы	$200 – $500	США
Höganäs AB	Стальные порошки, алюминий	$50 – $200	Швеция
Технология LPW	Различные сплавы, индивидуальные порошки	$100 – $400	ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
AP&C (GE Additive)	Титан, алюминий	$200 – $600	Канада

Сравнение плюсов и минусов

Понимание преимуществ и ограничений VIGA имеет решающее значение для принятия обоснованных решений:

Плюсы	Cons
Высокая чистота и контролируемый состав	Высокая стоимость оборудования и эксплуатации
Сферические частицы с хорошей текучестью	Требуются квалифицированные операторы
Универсальность в типах металлов и сплавов	Ограничено малым и средним производством
Снижение окисления за счет инертного газа	Сложный процесс со строгим контролем

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вопрос	Отвечать
Для чего используется VIGA?	VIGA используется для производства высококачественных металлических порошков для применения в аэрокосмической промышленности, медицине и аддитивном производстве.
Чем VIGA отличается от газового распыления?	VIGA использует вакуум и инертный газ для минимизации загрязнения и окисления, что обеспечивает более высокую чистоту порошков.
Какие металлы можно обрабатывать с помощью VIGA?	Широкий ассортимент металлов и сплавов, включая нержавеющую сталь, титан, алюминий и суперсплавы на основе никеля.
Какие диапазоны размеров частиц можно получить с помощью VIGA?	Обычно VIGA может производить порошки с размером частиц от 10 мкм до 150 мкм.
Является ли VIGA экономически эффективным?	Хотя VIGA обеспечивает высокое качество и точность, он, как правило, дороже других методов распыления.

В заключение, вакуумная инертная газовая атомизация выделяется как ведущая технология для производства высококачественных металлических порошков, необходимых для различных высокоточных применений. Ее способность производить сферические, высокочистые порошки с контролируемыми размерами частиц делает ее незаменимой в областях от аэрокосмической промышленности до медицинских имплантатов. Хотя она сопряжена с более высокими затратами и сложностью, преимущества часто перевешивают недостатки для применений, требующих первоклассных характеристик материалов. Поскольку отрасли продолжают внедрять инновации, роль передовых технологий, таких как VIGA, в формировании будущего производства невозможно переоценить.

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!