metallatomiseringssystem Specifikationer

Metallatomisering är en process som används för att producera fina metallpulver för olika tillämpningar. Den innebär att metall smälts och sedan bryts ner i fina droppar med hjälp av gas eller centrifugalkraft. Dropparna stelnar snabbt till pulverpartiklar. System för metallatomisering är den utrustning som används för att genomföra denna process på ett effektivt sätt i industriell skala.

Översikt över system för metallförstoftning

Typer av system för metallförstoftning

Design av system för metallförstoftning

De viktigaste komponenterna i ett typiskt gasatomiseringssystem är:

Design av system för gasatomisering

Munstyckets utformning och antal är viktigt för att uppnå den önskade partikelstorleksfördelningen för finpulver. Höjden på finfördelningskammaren gör att dropparna hinner stelna innan de samlas upp.

Högkvalitativa industrigaser som kväve eller argon levereras från komprimerade gasflaskor eller generatorer på plats. Deras tryck och flödeshastighet avgör droppstorleken.

Specifikationer för metallförstoftningssystem

Typiska specifikationer för gasatomiseringssystem i industriell skala är:

Specifikationer för metallförstoftningssystem

Kapaciteten beror på degelstorleken och varierar från 10 kg/h i labb-/pilotskala till storskaliga system på 5000 kg/h. För det mesta atomiseras nickel-, järn- och koboltlegeringar, men även andra metaller som aluminium och kopparlegeringar bearbetas.

Högt gastryck och snabba kylhastigheter ger fina mikroskopiska pulverpartiklar i storleksintervallet 10-150 mikron. Pulver med en renhet på 99,5% kan erhållas.

Tillämpningar för metallförångarsystem

Några viktiga användningsområden för metallpulver som framställs genom atomisering är

Tillämpningar för metallpulver

Inom flygindustrin används pulver av nickel- och titanlegeringar för att tillverka turbinblad och skivor med komplexa former genom pulvermetallurgi. Fordonsindustrin använder finfördelade järn- och stålpulver för sintrade delar som kugghjul.

Fina koppar- och silverpulver används som ledare och resistorer i mikroelektroniska applikationer. Metallpulver är råmaterial för additiva tillverkningsmetoder som 3D-printing.

Pulver av speciallegeringar används som kemiska katalysatorer och pigment. Poröst rostfritt stålpulver används för ortopediska benimplantat inom det biomedicinska området.

Fördelar med system för metallförstoftning

Några fördelar med att använda metallatomisering för pulverproduktion:

Fördelar med metallförstoftning

Gas- och centrifugalatomisering kan producera finare metallpulver ner till 10 mikrometer jämfört med mekanisk fräsning. Partikelstorleksfördelningen är smalare vilket ger bättre kontroll.

Eftersom inga slipmedier är inblandade är pulverrenheten högre. Kapital- och driftskostnaderna är lägre än vid mekanisk malning.

Legeringsämnen kan tillsättas i degeln, vilket ger flexibilitet i pulversammansättningen. Sfäriska pulverpartiklar ger god flytbarhet, vilket är viktigt vid fyllning av formar.

Nästan alla legeringar, från nitinol till inconel, kan atomiseras med rätt kontroll över processparametrarna.

Begränsningar av metallförstoftning

Några nackdelar med metallförstoftningssystem är:

Begränsningar av metallförstoftning

Metaller med mycket höga smältpunkter över 1800°C, t.ex. volfram och molybden, är svåra att atomisera på grund av degelbegränsningar. Reaktiva metaller som titan och aluminium kräver vakuum eller inert atmosfär.

Gaser som absorberas under finfördelningsprocessen påverkar pulvrets egenskaper. Vissa oregelbundet formade satellitpartiklar bildas också under finfördelningen tillsammans med sfäriska partiklar.

Storskaliga metallförstoftningssystem kräver stora kapitalinvesteringar på över $2 miljoner. Driftskostnaderna är också relativt höga.

Leverantörer av system för metallförstoftning

Några ledande globala leverantörer av utrustning för metallförstoftning är

Leverantörer av metallförstoftningssystem

Dessa företag erbjuder gas-, centrifugal- och vakuumatomiseringssystem med kapacitet från 5 kg/h i laboratorie-/pilotskala till 2000 kg/h i stor skala. Nyckelfärdiga system med smältning, atomisering och pulverhanteringsenheter tillhandahålls.

Atomiseringssystem kostar från $100.000 för laboratorieenheter till över $2 miljoner för industrianläggningar baserat på kapacitet och funktioner. Lokalisering, skatter, transporter etc. påverkar också prissättningen.

Installera ett system för metallförstoftning

Viktiga steg vid installation av ett metallförstoftningssystem är:

Installation av metallförångare

Utrustningen är tung, så platsen måste ha ett jämnt, vibrationsfritt betonggolv. Verktyg som kylvatten, inert gas och avgaskanaler måste anslutas.

Systemet monteras, riktas, läcktestas och körs inledningsvis tomt innan det tas i drift i varm drift. Säkerhetssystem för nödavstängning, brand eller smältläckage måste vara i drift.

Grundlig utbildning av driftspersonalen av säljaren är avgörande för en smidig drift.

Drift och underhåll av en metallförångare

Viktiga aspekter vid drift av ett metallförstoftningssystem är bl.a:

Användning av metallförångare

Korrekt skyddsutrustning ska användas vid hantering av råa metallbitar för att undvika kontaminering. Smältdegeln behöver regelbunden rengöring och underhåll av den eldfasta beklädnaden.

Det är viktigt med noggrann övervakning av processparametrar som temperatur, tryck och gasflöde. Munstycken, särskilt för gasatomisering, måste inspekteras och bytas ut regelbundet.

Det fina pulver som produceras måste hanteras varsamt för att förhindra exponeringsrisker. Regelbundna inspektioner hjälper till att upptäcka läckage och skador och säkerställer att alla säkerhetssystem fungerar. Förebyggande underhåll bör schemaläggas för att undvika haverier.

Att välja en leverantör av metallpulveratomiserare

Viktiga faktorer vid val av leverantör av metallförstoftningssystem:

Att välja en leverantör av metallförångare

Leta efter ett etablerat företag med expertis inom termisk sprutning eller pulvermetallurgi. De bör erbjuda ett komplett utbud av finfördelare från labbprototyper till storskalig produktion.

Begär kundreferenser och fallstudier som är relevanta för din specifika applikation. Sök skräddarsydda lösningar för dina kapacitetsbehov och pulveregenskaper.

Utvärdera service efter försäljning, t.ex. installationsövervakning, utbildning av operatörer, underhållsavtal etc. Överväg prissättningen, men prioritera prestanda, säkerhet och tillförlitlighet.

Slutsats

Metallatomisering är en effektiv process för att producera rena, sfäriska metallpulver från olika legeringar för avancerade applikationer inom flyg- och fordonsindustrin, additiv tillverkning och andra industrier.

Gas- och centrifugalatomiseringssystem består av underenheter för metallsmältning, droppbildning och pulveruppsamling. Noggrann design krävs för att uppnå önskade partikelstorlekar och pulveregenskaper.

Ledande leverantörer erbjuder standardiserade och kundanpassade finfördelningssystem i små till stora industriella kapaciteter med lämplig eftermarknadssupport. Genom att välja rätt leverantör och följa god driftspraxis säkerställs en smidig funktion och maximal pulverproduktion.

Vanliga frågor

F: Vad är det typiska kapacitetsområdet för metallförstoftningssystem?

A: System för metallförstoftning finns i kapaciteter från 10 kg/h för labb/pilotskala till över 5000 kg/h för industriell produktion av stora volymer. Större kapaciteter upp till 10.000 kg/timme är också möjliga.

F: Vilka branscher använder ofta metallförstoftning?

S: Viktiga branscher som använder metallatomisering är flyg- och rymdindustrin, bilindustrin, additiv tillverkning, pulvermetallurgi, elektronik och kemisk industri. De fina, sfäriska pulvren används för att tillverka kritiska komponenter.

F: Hur fin kan pulverpartikelstorleken göras?

S: Vid gasatomisering kan pulverstorlekar ned till 10 mikrometer uppnås genom optimal utformning av munstycken, gastryck och flödeshastigheter. Centrifugalatomisering ger vanligtvis grövre pulver med en storlek på över 20 mikrometer.

F: Vilka metaller kan atomiseras?

A: De flesta tekniska metaller med smältpunkt under 1800°C kan atomiseras. Vanliga exempel är nickel-, järn-, kobolt- och titanlegeringar. Vissa reaktiva metaller som aluminium och magnesium kan också atomiseras under kontrollerade förhållanden.

F: Vilka gaser används vid gasatomisering?

S: Kväve och argon används oftast på grund av deras tröghet och tillgänglighet. I vissa fall används även syre eller luft, men det kan förorena pulvret.

F: Hur höga är driftskostnaderna för finfördelningssystem?

S: Driftskostnaderna är högre än vid mekanisk fräsning eftersom det krävs kontinuerlig tillförsel av högtrycksgas. Även elenergi för induktionsuppvärmning och underhåll av degel och munstycke ökar kostnaderna.

F: Vilka säkerhetsaspekter behöver uppmärksammas?

A: Metallsmältor med hög temperatur, inerta gaser under tryck, fina brännbara pulver kräver noggrann hantering och säkerhetssystem för att förhindra brand och explosion. Korrekt utbildning av operatören är ett måste.

F: Vilket underhåll krävs för utrustningen?

S: Inspektion och byte av munstycken, reparation/omgjutning av deglar, läckagekontroller och rengöring av luftfilter är typiska underhållsuppgifter. Schemalagt förebyggande underhåll minimerar driftstörningar.

F: Kan metallegeringar atomiseras?

A: Ja, metallegeringar kan lätt atomiseras genom att tillsätta legeringselementen som krom, aluminium, titan i smältdegeln i exakta proportioner för att få önskad sammansättning.

F: Kan metallatomisering göras i liten skala?

A: Ja, labbskaliga finfördelare med 1-5 kg kapacitet smältdeglar finns tillgängliga från leverantörer för liten batchpulverproduktion som FoU-ändamål. Men driftskostnaderna per kg är högre.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser