Atomisering med inert gas i vakuum

Innehållsförteckning

Översikt

I en värld av avancerad tillverkning har strävan efter perfektion i material lett till utvecklingen av många sofistikerade tekniker. En sådan revolutionerande metod är Atomisering med inert gas i vakuum (VIGA). Denna process spelar en avgörande roll för att producera högkvalitativa metallpulver, väsentliga för olika applikationer såsom additiv tillverkning, pulvermetallurgi och specialiserade beläggningar. I den här artikeln fördjupar vi oss i VIGAs krångligheter och utforskar dess processer, fördelar, begränsningar och tillämpningar.

Översikt över vakuumförstoftning av inert gas

Vacuum Inert Gas Atomisation (VIGA) är en toppmodern metod som används för att producera fina, sfäriska metallpulver. Denna process går ut på att smälta en metall under vakuum och sedan införa en inert gas för att finfördela den smälta metallen till små droppar, som stelnar till fina pulver. VIGA är känt för sin förmåga att producera pulver med hög renhet och kontrollerade partikelstorlekar, vilket gör det oumbärligt i högprecisionsindustrier.

atomisering av inert gas i vakuum

Hur Atomisering med inert gas i vakuum Verk

VIGA arbetar under en kontrollerad miljö för att säkerställa produktion av metallpulver av överlägsen kvalitet. Här är en steg-för-steg-uppdelning av processen:

  1. Smältande: Metall eller legering smälts i en vakuuminduktionsugn.
  2. Atomisering: Den smälta metallen hälls genom ett munstycke in i en kammare där den finfördelas av en högtrycksström av inert gas (som argon eller kväve).
  3. Solidifiering: De små metalldropparna svalnar snabbt och stelnar till fina, sfäriska pulver.
  4. SamlingPulvren samlas upp i en kammare, separeras från den inerta gasen och siktas för att uppnå den önskade partikelstorleksfördelningen.

Key Metal Powder-modeller producerade av VIGA

VIGA-processen kan producera ett brett utbud av metallpulver, vart och ett med unika egenskaper skräddarsydda för specifika applikationer. Här är några anmärkningsvärda modeller:

MetallpulvermodellSammansättningFastigheterTillämpningar
316L rostfritt stålFe-16,5Cr-10Ni-2MoHög korrosionsbeständighet, god svetsbarhetMedicinska implantat, komponenter för flyg- och rymdindustrin
Ti-6Al-4VTi-6Al-4VHögt förhållande mellan styrka och vikt, biokompatibelFlyg- och rymddelar, biomedicinsk utrustning
AlSi10MgAl-10Si-0,4MgLåg vikt, god värmeledningsförmågaBildelar, värmeväxlare
Inconel 718Ni-52Cr-19Fe-5Nb-3Mo-1TiHög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighetTurbinblad, kärnreaktorer
KopparRen CuUtmärkt elektrisk och termisk ledningsförmågaElektriska komponenter, kylflänsar
Maråldrat stål (18Ni300)Fe-18Ni-9Co-5Mo-1.5TiHög hållfasthet, god seghetVerktyg, högpresterande delar
Kobolt-krom (CoCrMo)Co-28Cr-6MoHög slitstyrka, biokompatibelTandimplantat, ortopedisk utrustning
Nickelbaserade superlegeringar (Hastelloy X)Ni-22Cr-18Fe-9MoExceptionell oxidations- och korrosionsbeständighetFlyg-, kemisk bearbetning
Aluminiumlegering 7075Al-5,6Zn-2,5Mg-1,6CuHög hållfasthet, bra utmattningsmotståndFlygplansramar, sportartiklar
Stellit 21Co-28Cr-4MoSlitstyrka, hög temperaturstabilitetSkärverktyg, motorkomponenter

Tillämpningar av vakuumförstoftning av inert gas

Mångsidigheten hos VIGA-producerade pulver öppnar upp för många applikationer inom olika industrier. Här är några av de viktigaste användningsområdena:

IndustriTillämpningar
Flyg- och rymdindustrinTurbinblad, strukturella komponenter, fästelement
MedicinskOrtopediska implantat, tandproteser
FordonMotordelar, lätta strukturella komponenter
ElektronikLedande bläck, lödmaterial
EnergiKärnreaktorer, bränsleceller
VerktygSkärande verktyg, formar, matriser
Additiv tillverkning3D-utskrift, prototyptillverkning
YtbeläggningarTermiska barriärbeläggningar, slitstarka beläggningar

Fördelar med Atomisering med inert gas i vakuum

VIGA erbjuder flera fördelar som gör det till ett föredraget val för tillverkning av metallpulver:

  • Hög renhet: Vakuummiljön minimerar kontaminering och säkerställer pulver med hög renhet.
  • Kontrollerad partikelstorlek: Exakt kontroll över finfördelningsparametrar resulterar i enhetliga partikelstorlekar.
  • Sfäriska partiklar: Processen producerar sfäriska pulver, vilket förbättrar flytbarheten och packningsdensiteten.
  • Mångsidighet: Kan bearbeta ett brett spektrum av metaller och legeringar.
  • Minskad oxidation: Miljön med inert gas minskar oxidationen och bevarar pulvrets egenskaper.

Nackdelar med vakuumförstoftning av inert gas

Trots sina många fördelar har VIGA några begränsningar:

  • Hög kostnad: Utrustnings- och driftskostnaderna är relativt höga jämfört med andra finfördelningsmetoder.
  • Komplexitet: Processen kräver sofistikerade styrsystem och skickliga operatörer.
  • Begränsad produktionsskala: Vanligtvis är VIGA mer lämpad för små till medelstora produktioner.

Jämförelse av VIGA med andra atomiseringsmetoder

När du väljer en atomiseringsmetod är det avgörande att jämföra VIGA med andra tekniker som vattenatomisering och gasatomisering. Så här ligger de ihop:

MetodPartikelformRenhetKostnadProduktionsskalaTillämpningar
VIGASfäriskHögHögMediumHögprecisionsindustrier, flyg
Atomisering av vattenOregelbundenMåttligLågHögPulvermetallurgi, stålpulver
GasatomiseringSfäriskHögMåttligMediumAdditiv tillverkning, speciallegeringar
atomisering av inert gas i vakuum

Specifikationer, storlekar och standarder

För att säkerställa konsistens och kvalitet följer metallpulver som produceras via VIGA specifika standarder och specifikationer:

MetallpulverPartikelstorleksintervall (µm)Standarder
316L rostfritt stål15-45, 45-150ASTM A276, ISO 5832-1
Ti-6Al-4V15-53, 53-150ASTM F2924, ISO 5832-3
AlSi10Mg20-63, 63-125ASTM B928, ISO 209-1
Inconel 71815-45, 45-150ASTM B637, ISO 6208
Koppar10-75, 75-150ASTM B216, ISO 3497
Maråldrat stål (18Ni300)15-45, 45-150ASTM A646, ISO 4955
Kobolt-krom (CoCrMo)20-53, 53-150ASTM F1537, ISO 5832-4
Nickelbaserade superlegeringar (Hastelloy X)15-53, 53-150ASTM B435, ISO 6208
Aluminiumlegering 707520-63, 63-125ASTM B209, ISO 6362-2
Stellit 2120-63, 63-150ASTM F75, ISO 5832-4

Leverantörer och prisuppgifter

Att hitta pålitliga leverantörer och förstå prisinformation är avgörande för upphandling. Här är en ögonblicksbild av några framstående leverantörer och deras priser:

LeverantörErbjudande om metallpulverPrisintervall (per kg)Plats
Sandvik OspreyRostfritt stål, titan$150 – $300Sverige
SnickeriteknikNickellegeringar, koboltlegeringar$200 – $500USA
Höganäs ABStålpulver, aluminium$50 – $200Sverige
LPW-teknikOlika legeringar, anpassade pulver$100 – $400STORBRITANNIEN
AP&C (GE Additive)Titan, aluminium$200 – $600Kanada

Jämförelse av för- och nackdelar

Att förstå fördelarna och begränsningarna med VIGA är avgörande för att fatta välgrundade beslut:

ProffsNackdelar
Hög renhet och kontrollerad sammansättningHög kostnad för utrustning och drift
Sfäriska partiklar med god flytbarhetKräver kvalificerade operatörer
Mångsidighet i metall- och legeringstyperBegränsad till små till medelskalig produktion
Minskad oxidation på grund av inert gasKomplex process med strikt kontroll
atomisering av inert gas i vakuum

VANLIGA FRÅGOR

FrågaSvar
Vad används VIGA till?VIGA används för att producera högkvalitativa metallpulver för applikationer inom flyg-, medicin- och additiv tillverkning.
Hur skiljer sig VIGA från gasatomisering?VIGA använder ett vakuum och inert gas för att minimera kontaminering och oxidation, vilket resulterar i pulver med högre renhet.
Vilka metaller kan bearbetas med VIGA?Ett brett utbud av metaller och legeringar inklusive rostfritt stål, titan, aluminium och nickelbaserade superlegeringar.
Vilka är de partikelstorleksintervall som kan uppnås med VIGA?Vanligtvis kan VIGA producera pulver med partikelstorlekar från 10 µm till 150 µm.
Är VIGA kostnadseffektivt?Medan VIGA erbjuder hög kvalitet och precision, är det i allmänhet dyrare än andra finfördelningsmetoder.

Sammanfattningsvis framstår Vacuum Inert Gas Atomisation som en förstklassig teknik för att producera högkvalitativa metallpulver, avgörande för olika högprecisionstillämpningar. Dess förmåga att producera sfäriska, högrena pulver med kontrollerade partikelstorlekar gör den oumbärlig inom områden som sträcker sig från rymd till medicinska implantat. Även om det kommer med högre kostnader och komplexitet, uppväger fördelarna ofta nackdelarna för applikationer som kräver materialprestanda på toppnivå. När industrier fortsätter att förnya sig kan den roll som avancerade tekniker som VIGA spelar för att forma framtidens tillverkning inte överskattas.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser

Dela på

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-post

MET3DP Technology Co, LTD är en ledande leverantör av lösningar för additiv tillverkning med huvudkontor i Qingdao, Kina. Vårt företag är specialiserat på 3D-utskriftsutrustning och högpresterande metallpulver för industriella tillämpningar.

Förfrågan för att få bästa pris och anpassad lösning för ditt företag!

Relaterade artiklar

Hämta Metal3DP:s
Produktbroschyr

Få de senaste produkterna och prislistan