metal atomizasyon sistemleri Özellikler

İçindekiler

Metal atomizasyonu, çeşitli uygulamalar için ince metal tozları üretmek için kullanılan bir işlemdir. Metalin eritilmesini ve ardından gaz veya merkezkaç kuvveti kullanılarak ince damlacıklara bölünmesini içerir. Damlacıklar hızla katılaşarak toz parçacıklarına dönüşür. Metal atomizasyon sistemleri bu süreci endüstriyel ölçekte verimli bir şekilde yürütmek için kullanılan ekipmanlardır.

Metal Atomizasyon Sistemlerine Genel Bakış

AspectAçıklama
FonksiyonMetal atomizasyon sistemleri, ince metal tozlarının üretiminin arkasındaki beygirlerdir. Bu sistemler erimiş metali yüksek basınçlı gaz, su veya her ikisinin bir kombinasyonunu kullanarak küçük damlacıklara ayırır. Elde edilen ve tipik olarak 5 ila 150 mikron arasında değişen toz partikülleri, çeşitli endüstriyel uygulamalar için çok önemli olan belirli özelliklere ve hassas boyutlara sahiptir.
Süreç Dağılımı1. Eriyor: Süreç, işlenmemiş malzeme, hurda veya önceden alaşımlanmış bir karışım olabilen seçilen metal hammadde ile başlar. Bu malzeme, çoğunlukla indüksiyon veya elektrik ark teknolojileri kullanılarak bir fırın içinde eritilir.
2. Atomizasyon: Erimiş metal akışı daha sonra bir nozülden geçirilir. Burada, istenen toz özelliklerine ve sistem tipine bağlı olarak yüksek hızlı bir gaz, su veya her ikisiyle birden karşılaşır. Yüksek basınçlı jet, metal akışını parçalayarak ince damlacıklar haline getirir.
3. Katılaşma: Atomize damlacıklar özel bir hazneye düşerken, küçük boyutları ve soğutma ortamına maruz kalan artan yüzey alanları nedeniyle hızla katılaşırlar.
4. Sınıflandırma ve Toplama: Soğutulan metal tozu daha sonra istenen parçacık boyutu dağılımını elde etmek için sınıflandırılır. Son olarak, toz daha ileri işlemler veya depolama için toplanır.
Sistem TürleriMetal atomizasyon sistemlerinin iki ana kategorisi vardır: Gaz Atomizasyonu ve Su Atomizasyonu. Gaz atomizasyonu, eriyik akışını parçalamak için argon veya nitrojen gibi inert gazlar kullanır. Bu yöntem, küresel şekillere sahip yüksek saflıkta tozlar üretmek için idealdir, bu da onları Katmanlı Üretim (AM) uygulamaları için mükemmel hale getirir. Öte yandan su atomizasyonu, atomizasyon için yüksek basınçlı su jetleri kullanır. Bu teknik daha uygun maliyetlidir ve düzensiz şekilli partiküllerle sonuçlanır. Suyla atomize edilen tozlar, rulmanlar ve dişliler gibi uygulamalar için Toz Metalurjisi (PM) süreçlerinde yaygın olarak kullanılır.
Önemli HususlarBir metal atomizasyon sisteminin seçimini çeşitli faktörler etkiler. Partikül boyutu, şekli ve kimyası gibi istenen toz özellikleri çok önemlidir. Ayrıca, işlenen metal türü ve üretim hacmi gereksinimleri de önemli bir rol oynar. Enerji tüketimi ve bakım ihtiyaçları da dahil olmak üzere sistem işletim maliyetleri de hesaba katılmalıdır.
AvantajlarMetal atomizasyonu, geleneksel metal işleme yöntemlerine göre çeşitli avantajlar sunar. Özel özelliklere sahip tozların oluşturulmasını sağlayarak yeni malzemelerin ve gelişmiş üretim süreçlerinin geliştirilmesini teşvik eder. Ayrıca atomizasyon, AM'de ağ şekline yakın üretime olanak tanıyarak malzeme israfını en aza indirir. Ayrıca bu teknoloji, metal hurdaların değerli tozlara geri dönüştürülmesini kolaylaştırarak imalat sektöründe sürdürülebilirliği teşvik eder.
metal atomizasyon sistemleri

Metal Atomizasyon Sistemlerinin Türleri

SistemAçıklamaAvantajlarDezavantajlarUygulamalar
Gaz AtomizasyonuErimiş metal akışını ince damlacıklara ayırmak için inert gaz (genellikle argon) kullanılır.Yüksek akışkanlığa sahip küresel tozlar üretir
Tozda daha düşük oksijen içeriği
Çok çeşitli metaller ve alaşımlar için uygundur
Su atomizasyonuna kıyasla daha yavaş üretim oranları
Daha yüksek enerji tüketimi
İnce uçta partikül boyutu dağılımı üzerinde sınırlı kontrol
Katmanlı üretim (3D baskı)
Termal püskürtme
Metal enjeksiyon kalıplama (MIM)
Su AtomizasyonuYüksek basınçlı su jetleri erimiş metali damlacıklara ayırır.Daha hızlı üretim oranları ve daha düşük maliyet
Yüksek hacimli uygulamalar için uygundur
Daha ince partikül boyutları elde edebilir
Su ile etkileşim nedeniyle tozda daha yüksek oksijen içeriği
Uydulu düzensiz toz şekilleri (bağlı erimiş damlacıklar)
Belirli metallerle sınırlı (tipik olarak alüminyum ve çelik)
Metal enjeksiyon kalıplama (MIM)
Sürtünme kaynağı
Daha düşük yapısal gereksinimlere sahip parçalar
Döner AtomizasyonErimiş metal, merkezkaç kuvveti nedeniyle metali damlacıklar halinde fırlatan yüksek hızda dönen bir disk üzerine dökülür.İyi akışkanlığa sahip küreye yakın tozlar üretir
Gaz atomizasyonuna kıyasla daha geniş bir partikül boyutu aralığı elde edebilir
Düşük erime noktalı metallerle sınırlıdır (tipik olarak alüminyum ve magnezyum)
Su atomizasyonuna kıyasla daha yüksek enerji tüketimi
Sıçrama potansiyeli ve güvenlik endişeleri
Plazma Atomizasyonuİnert gaz, bir elektrik arkı kullanılarak plazmaya iyonize edilir ve erimiş metali parçalayan yüksek sıcaklıkta ve yüksek hızda bir akım oluşturur.Reaktif ve yüksek erime noktalı metallerin işlenmesi için uygundur
Çok ince ve homojen partikül boyutları elde edebilir
Su atomizasyonuna kıyasla daha düşük oksijen içeriği
Yüksek sermaye ve işletme maliyetleri
Özel ekipman ve uzmanlık gerektiren karmaşık süreç
Yüksek performanslı alaşımlar (örn. titanyum, nikel süper alaşımları) için eklemeli üretim (3D baskı)
Gaz türbini bileşenleri
Havacılık ve uzay parçaları
Plazma Dönen Elektrot Prosesi (PREP)Bir sarf elektrodunun plazma torcu tarafından eritildiği ve erimiş metalin damlacıklar halinde santrifüjle dışarı atıldığı plazma atomizasyonunun bir çeşidi.Plazma atomizasyon ve döner atomizasyonun avantajlarını birleştirir
Yüksek toz verimi ve partikül boyutu ve morfolojisi üzerinde iyi kontrol sağlar
Son derece yüksek sermaye ve işletme maliyetleri
Sınırlı ticari kullanılabilirlik
Yüksek değerli ve özel alaşımlar için katmanlı üretim

Metal Atomizasyon Sistemi Tasarımı

Tipik bir gaz atomizasyon sisteminin ana bileşenleri şunlardır:

Gaz Atomizasyon Sistemi Tasarımı

BileşenDetaylar
Eritme Ünitesiİndüksiyon eritme potası, kapasite 50-2000 kg
Nozul TertibatıÇoklu yakın bağlantılı nozullar, 2-5 mm çap
Eriyik Aşırı IsıtmasıEriyiği aşırı ısıtmak için azot/argon enjekte edilir
Atomizasyon OdasıSu soğutmalı, 3-5 m yükseklik
Gaz TeminiAzot/Argon, 50-100 bar basınç
Siklon AyırıcılarToz toplama için seri halde çoklu siklonlar
Son FiltrelerTorbalı, kartuş filtreler

Nozul tasarımı ve sayısı, istenen ince toz partikül boyutu dağılımını elde etmek için önemlidir. Atomizasyon odasının yüksekliği, damlacıkların toplanmadan önce katılaşması için zaman tanır.

Azot veya argon gibi yüksek dereceli endüstriyel gazlar sıkıştırılmış gaz tüplerinden veya sahadaki jeneratörlerden sağlanır. Basınçları ve akış hızları damlacık boyutunu belirler.

Metal Atomizasyon Sistemi Özellikleri

Endüstriyel ölçekli gaz atomizasyon sistemleri için tipik özellikler şunlardır:

Metal Atomizasyon Sistemi Özellikleri

ParametrelerTeknik Özellikler
Üretim Kapasitesi10 kg/saat ila 5000 kg/saat
Parçacık Boyutu10 - 150 mikron
Metal ÇeşitleriNikel, demir, kobalt, bakır alaşımları
Erime Sıcaklığı1600 °C maks.
Gaz Basıncı10 - 100 bar
Soğutma Oranı104 - 106 K/s
Toz Saflığı99.5%
Nozul TasarımıDairesel yarık, ayrık jet
Atomizasyon GazıAzot, Argon

Kapasite pota boyutuna bağlıdır ve laboratuvar/pilot ölçekli 10 kg/saatten büyük ölçekli 5000 kg/saat sistemlere kadar değişir. Çoğunlukla nikel, demir ve kobalt alaşımları atomize edilir, ancak alüminyum, bakır alaşımları gibi diğer metaller de işlenir.

Yüksek gaz basıncı ve hızlı soğutma oranları, 10-150 mikron boyut aralığında ince mikroskobik toz partikülleri sağlar. 99,5% saflıkta tozlar elde edilebilir.

Metal Atomizer Sistemi Uygulamaları

Atomizasyondan üretilen metal tozunun bazı önemli uygulamaları şunlardır:

Metal Tozu Uygulamaları

EndüstriUygulamalar
Havacılık ve UzayTürbin kanatları, diskler
OtomotivSinterlenmiş parçalar, filtreler
ElektronikÇip dirençler, iletkenler
Katmanlı Üretim3D baskı tozları
KimyasalKatalizörler, pigmentler
Biyomedikalİmplantlar, protezler

Havacılık ve uzay endüstrisinde, nikel ve titanyum alaşımlı tozlar, toz metalürjisi ile karmaşık şekillere sahip türbin kanatları ve diskler üretmek için kullanılır. Otomotiv endüstrisi, dişliler gibi sinterlenmiş parçalar için atomize demir ve çelik tozları kullanır.

İnce bakır ve gümüş tozları mikroelektronik uygulamalarında iletken ve direnç görevi görür. Metal tozları, 3D baskı gibi eklemeli üretim yöntemleri için hammaddedir.

Özel alaşım tozları kimyasal katalizör ve pigment olarak kullanım alanı bulur. Gözenekli paslanmaz çelik tozu, biyomedikal alanda ortopedik kemik implantları için kullanılır.

Metal Atomizasyon Sistemlerinin Avantajları

Toz üretimi için metal atomizasyonu kullanmanın bazı faydaları:

Metal Atomizasyonunun Avantajları

AvantajlarDetaylar
Daha ince tozlarMikrometreden nanometreye kadar boyutlar
Dar boyut dağılımıPartikül boyutu üzerinde hassas kontrol
Yüksek saflıkFrezelemeden kaynaklanan kontaminasyonu önleyin
Daha düşük maliyetMekanik taşlamadan daha ucuz
Kompozisyon kontrolüEriyikte alaşımlama mümkündür
Küresel parçacıklarİyi akışkanlık
Çok YönlüAtomize edilen geniş alaşım yelpazesi

Gaz ve santrifüj atomizasyonu, mekanik öğütmeye kıyasla 10 mikrona kadar daha ince metal tozları üretebilir. Partikül boyutu dağılımı daha dardır ve daha iyi kontrol sağlar.

Öğütme ortamı kullanılmadığı için toz saflığı daha yüksektir. Sermaye ve işletme maliyetleri mekanik öğütmeye göre daha düşüktür.

Alaşım elementleri potaya eklenerek toz bileşiminde esneklik sağlanabilir. Küresel toz partikülleri, kalıp dolumu için önemli olan iyi akışkanlık sağlar.

Nitinol'den inconel'e kadar hemen hemen her alaşım, proses parametreleri üzerinde uygun kontrol ile atomize edilebilir.

3D Baskı Metal Tozları

Metal Atomizasyonunun Sınırlamaları

Metal atomizasyon sistemlerinin bazı dezavantajları şunlardır:

Metal Atomizasyonunun Sınırlamaları

DezavantajlarDetaylar
Yüksek erime noktasıDüşük erime noktalı metallerle sınırlı
Reaktif metallerTitanyum, alüminyum gibi reaktif metalleri atomize etmek zordur
Gaz almaEmilen gazlar toz kalitesini etkiler
Uydu parçacıklarıBazı büyük düzensiz parçacıklar oluşmuştur
Yüksek sermaye maliyetiBüyük sistem için büyük yatırım gerekiyor

Tungsten, molibden gibi 1800°C'nin üzerinde çok yüksek erime noktasına sahip metallerin pota sınırlamaları nedeniyle atomize edilmesi zordur. Titanyum, alüminyum gibi reaktif metaller vakum veya inert atmosfer gerektirir.

Atomizasyon işlemi sırasında emilen gazlar toz özelliklerini etkiler. Atomizasyon sırasında küresel partiküllerin yanı sıra bazı düzensiz şekilli uydu partiküller de oluşur.

Büyük ölçekli metal atomizasyon sistemleri $2 milyonun üzerinde büyük sermaye yatırımı gerektirir. İşletme maliyetleri de nispeten yüksektir.

Metal Atomizasyon Sistemleri Tedarikçileri

Metal atomizasyon ekipmanlarının önde gelen bazı küresel tedarikçileri şunlardır:

Metal Atomizasyon Sistemi Tedarikçileri

ŞirketKonumÖlçek
Phoenix ScientificRockwood, ABDLaboratuvardan endüstriye
Metal Tozları MakinalarıManchester, Birleşik KrallıkLaboratuvardan endüstriye
ASK KimyasallarHilden, AlmanyaLaboratuvardan endüstriye
ZenniZMoskova, RusyaEndüstriyel
ALD VakumHanau, AlmanyaEndüstriyel

Bu şirketler, laboratuvar/pilot ölçekli 5 kg/saat ile büyük ölçekli 2000 kg/saat kapasiteler arasında değişen gazlı, santrifüjlü, vakumlu atomizasyon sistemleri sunmaktadır. Eritme, atomizasyon ve toz işleme üniteleri ile anahtar teslim sistemler sağlanmaktadır.

Atomizasyon sistemleri, kapasite ve özelliklerine göre laboratuvar üniteleri için $100.000'den endüstriyel tesisler için $2 milyonun üzerine kadar fiyatlandırılmaktadır. Konum, vergiler, nakliye vs. de fiyatlandırmayı etkiler.

Metal Atomizasyon Sisteminin Kurulması

Bir metal atomizasyon sisteminin kurulmasındaki temel adımlar şunlardır:

Metal Atomizer Kurulumu

SahneEylemler
Saha hazırlığıBeton zemini düzleştirin, tesisatları kurun
MontajPota, nozul bölümü gibi alt birimlerin montajı
BağlantılarGaz hatlarını, soğutma suyunu, kanalları bağlayın
Devreye almaBoş test çalıştırması, sızıntı kontrolleri, düşük kapasite ile deneme
Güvenlik kontrolleriAcil durdurma, yangın söndürme, alarmlar kurun
Personel eğitimiPersoneli sistemin işletimi ve bakımı konusunda eğitmek

Ekipman ağırdır, bu nedenle sahanın düz, titreşimsiz bir beton zemine sahip olması gerekir. Soğutma suyu, inert gaz ve egzoz kanalları gibi yardımcı tesisatların bağlanması gerekir.

Sistem daha sonra monte edilir, hizalanır, sızıntı testi yapılır ve gerçek sıcak devreye almadan önce başlangıçta boş olarak çalıştırılır. Acil kapatma, yangın veya eriyik sızıntısı için güvenlik sistemleri çalışır durumda olmalıdır.

Sorunsuz operasyonlar için işletme personelinin tedarikçi tarafından kapsamlı bir şekilde eğitilmesi şarttır.

metal atomizasyon sistemleri

Metal Atomizörün Çalıştırılması ve Bakımı

Bir metal atomizasyon sisteminin çalıştırılmasının temel yönleri şunlardır:

Metal Atomizer Çalışması

FaaliyetlerDetaylar
Hammadde elleçlemeMetal şarjı için uygun eldivenler, kaplar kullanın
Pota temizliğiKalıntıları, cürufu öğüterek, asitle asitleyerek giderin
Pota astarıAstarı inceleyin, gerekirse yeniden kaplayın/değiştirin
Süreç parametreleriUygun sıcaklık, basınç ve akışları koruyun
Nozul durumuNozulları aşınma ve tıkanma açısından inceleyin
Toz işlemeUygun konteynerler, transfer prosedürleri sağlayın
Ekipman denetimiContaları, konektörleri, güvenlik sistemlerini kontrol edin
BakımÖnleyici bakım ve onarımları planlayın

Kirlenmeyi önlemek için ham metal parçaları tutarken uygun koruyucu ekipman kullanılmalıdır. Eritme potasının düzenli olarak temizlenmesi ve astar refrakter bakımının yapılması gerekir.

Sıcaklık, basınç ve gaz akışı gibi proses parametrelerinin dikkatle izlenmesi önemlidir. Özellikle gaz atomizasyonu için nozulların periyodik olarak incelenmesi ve değiştirilmesi gerekir.

Üretilen ince tozun maruz kalma risklerini önlemek için dikkatli kullanılması gerekir. Düzenli denetimler sızıntıları, hasarları tespit etmeye ve tüm güvenlik sistemlerinin çalışmasını sağlamaya yardımcı olur. Arızaları önlemek için önleyici bakım planlanmalıdır.

Metal Tozu Atomizer Tedarikçisi Seçme

Metal atomizasyon sistemi tedarikçisi seçiminde temel faktörler:

Metal Atomizer Tedarikçisi Seçme

KriterlerDikkate Alınması Gerekenler
Teknik uzmanlıkDeneyim, uzman personel
Ekipman çeşitliliğiLaboratuvar, pilot, endüstriyel ölçekli sistemler
Sicil kaydıİlgili vaka çalışmaları, müşteri listesi
ÖzelleştirmeÖzel gereksinimler için esneklik
Satış sonrası hizmetKurulum desteği, bakım sözleşmeleri
FiyatBütçeye uygun alıntılar
GüvenilirlikYapı kalitesi ve kanıtlanmış performans
GüvenlikTüm endüstri güvenlik normlarını karşılar
SertifikasyonISO veya diğer kalite sertifikaları

Termal sprey veya toz metalürjisi sektörlerinde uzmanlığı olan köklü bir şirket arayın. Laboratuvar prototiplerinden büyük ölçekli üretime kadar tüm atomizör yelpazesini sunmalıdırlar.

Özel uygulamanızla ilgili müşteri referansları ve vaka çalışmaları talep edin. Kapasite ihtiyaçlarınız ve toz özellikleriniz için özelleştirilmiş çözümler arayın.

Kurulum denetimi, operatör eğitimi, bakım sözleşmeleri vb. gibi satış sonrası hizmet desteğini değerlendirin. Fiyatlandırmayı göz önünde bulundurun ancak performans, güvenlik ve güvenilirliğe öncelik verin.

metal atomizasyon sistemleri

Sonuç

Metal atomizasyonu, havacılık, otomotiv, eklemeli imalat ve diğer endüstrilerdeki gelişmiş uygulamalar için çeşitli alaşımlardan temiz, küresel ince metal tozları üretmek için etkili bir işlemdir.

Gaz ve santrifüj atomizasyon sistemleri metal eritme, damlacık oluşturma ve toz toplama alt birimlerinden oluşur. İstenen parçacık boyutlarını ve toz özelliklerini elde etmek için dikkatli bir tasarım gereklidir.

Önde gelen tedarikçiler, uygun satış sonrası destek ile küçük ve büyük endüstriyel kapasitelerde standart ve özelleştirilmiş atomizasyon sistemleri sunmaktadır. Doğru tedarikçinin seçilmesi ve iyi işletim uygulamalarının takip edilmesi, sorunsuz çalışma ve maksimum toz üretimi sağlar.

SSS

S: Metal atomizasyon sistemlerinin tipik kapasite aralığı nedir?

C: Metal atomizasyon sistemleri laboratuvar/pilot ölçek için 10 kg/saatten yüksek hacimli endüstriyel üretim için 5000 kg/saate kadar kapasitelerde mevcuttur. Saatte 10.000 kg'a kadar daha büyük kapasiteler de mümkündür.

S: Metal atomizasyonu hangi sektörlerde yaygın olarak kullanılır?

C: Metal atomizasyonu kullanan kilit endüstriler arasında havacılık, otomotiv, eklemeli üretim, toz metalurjisi, elektronik ve kimya endüstrileri bulunmaktadır. İnce, küresel tozlar kritik bileşenleri üretmek için kullanılır.

S: Toz partikül boyutu ne kadar ince yapılabilir?

C: Gaz atomizasyonunda, nozulların, gaz basıncının ve akış hızlarının optimum tasarımı ile 10 mikrona kadar toz boyutları elde edilebilir. Santrifüj atomizasyon tipik olarak 20 mikronun üzerinde daha kaba tozlar üretir.

S: Hangi metaller atomize edilebilir?

C: Erime noktası 1800°C'nin altında olan çoğu mühendislik metali atomize edilebilir. Yaygın örnekler nikel, demir, kobalt ve titanyum alaşımlarıdır. Alüminyum ve magnezyum gibi bazı reaktif metaller de kontrollü koşullar altında atomize edilebilir.

S: Gaz atomizasyonunda hangi gazlar kullanılır?

C: Azot ve argon, inertlikleri ve bulunabilirlikleri nedeniyle en yaygın kullanılanlardır. Bazı durumlarda oksijen veya hava da kullanılır ancak tozu kirletebilir.

S: Atomizasyon sistemlerinin işletme maliyetleri nasıldır?

C: Sürekli yüksek basınçlı gaz beslemesi gerektiğinden işletme maliyetleri mekanik öğütmeye göre daha yüksektir. Ayrıca indüksiyonla ısıtma ve pota/nozul bakımı için elektrik enerjisi de maliyetleri artırır.

S: Hangi güvenlik hususlarına dikkat edilmesi gerekiyor?

C: Yüksek sıcaklıktaki metal eriyikleri, basınç altındaki inert gazlar, ince yanıcı tozlar, yangın ve patlamanın önlenmesi için dikkatli kullanım ve güvenlik sistemleri gerektirir. Uygun operatör eğitimi şarttır.

S: Ekipman için ne tür bir bakım gerekiyor?

C: Nozul muayenesi ve değişimi, pota onarımı/dolgusu, sızıntı kontrolleri, hava filtrelerinin temizlenmesi tipik bakım görevleridir. Planlı önleyici bakım, arızaları en aza indirir.

S: Metal alaşımları atomize edilebilir mi?

C: Evet, metal alaşımları, krom, alüminyum, titanyum gibi alaşım elementlerinin istenen bileşimi elde etmek için hassas oranlarda eritme potasına eklenmesiyle kolayca atomize edilebilir.

S: Metal atomizasyonu küçük ölçekte yapılabilir mi?

C: Evet, 1-5 kg kapasiteli eritme potalarına sahip laboratuvar ölçekli atomizörler, Ar-Ge amaçları gibi küçük parti toz üretimi için tedarikçilerden temin edilebilir. Ancak kg başına işletme maliyetleri daha yüksektir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Paylaş

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-posta

MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.

İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!

İlgili Makaleler

Metal3DP'yi edinin
Ürün Broşürü

En Son Ürünleri ve Fiyat Listesini Alın