كيف يحل جهاز التبخير الفراغي لمسحوق المعدن مشكلة حجم جزيئات المسحوق غير المتساوي والكفاءة المنخفضة؟

في مجال تحضير مسحوق المعادن، أصبح جهاز رذاذ التفريغ لمسحوق المعادن جهازًا أساسيًا لتحضير مسحوق المعادن عالي الجودة بفضل مزاياه الفريدة. فهو قادر على حل مشاكل عدم تساوي حجم جزيئات المسحوق وانخفاض كفاءته في الطرق التقليدية بفعالية، ويلعب دورًا هامًا في صناعات مثل صناعة الطيران والسيارات والإلكترونيات.

1. تحليل قضايا تحضير مسحوق المعادن التقليدية

(1) مشكلة الحبيبات غير المتساوية

في طرق التحضير التقليدية، يُعدّ تفاوت حجم جسيمات المسحوق مشكلة شائعة. على سبيل المثال، عند استخدام ذرّات الغاز لصدم المعدن السائل وتفتيته إلى قطرات صغيرة وتجميده في مسحوق، تكون كفاءة التلامس بين نفث السائل المعدني ووسط الذرّة (تدفق الهواء عالي السرعة) منخفضة، مما لا يسمح بصدم وتشتيت نفث السائل المعدني بالكامل، مما يؤدي إلى ضعف تجانس حجم جسيمات قطرات المعدن المذرّية وتفاوت حجم جسيمات مسحوق المعدن النهائي. وهذا يؤثر بشكل كبير على جودة المنتجات اللاحقة، كما هو الحال في الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث يمكن أن يُسبب تفاوت حجم جسيمات المسحوق بنية داخلية غير متناسقة للمنتج المطبوع، مما يؤثر على خصائصه الميكانيكية.

(2) معضلة انخفاض الكفاءة

غالبًا ما تكون كفاءة المعدات التقليدية في عملية الإنتاج منخفضة نتيجةً لعوامل مختلفة. على سبيل المثال، بعض المعدات بطيئة في سرعة الانصهار، مما يُطيل دورة التحضير بأكملها؛ كما أن بعض الأجهزة، بسبب تصميمها الهيكلي غير الملائم، لا تستطيع تحويل السائل المعدني إلى مسحوق بكفاءة أثناء عملية التذرية، مما يزيد من تكاليف الإنتاج. إضافةً إلى ذلك، تتميز المعدات التقليدية بانخفاض مستوى الأتمتة، وتتضمن عمليات يدوية متعددة، مما يجعلها عرضة للأخطاء، ويحد أيضًا من تحسين كفاءة الإنتاج.

2. الوسائل التقنية لحل مشكلة عدم تساوي حجم الجسيمات باستخدام رذاذ التفريغ

(1) تحسين التصميم الهيكلي

① هيكل توجيه تدفق فريد: عادةً ما تُجهّز بخاخات التفريغ لمسحوق المعادن بهياكل توجيه تدفق خاصة، مثل فتحات توجيه تدفق متعددة موزعة بشكل دائري ومتصلة بفرن الصهر وفرن التذرية، أو أخاديد توجيه تدفق دائرية. يُمكّن هذا التصميم من تكوين حزام نفث سائل معدني عند رشّ المعدن السائل من حجرة الصهر إلى حجرة التذرية. وبالمقارنة مع طرق الرش المفردة التقليدية، يزيد هذا التصميم من مساحة التلامس بين المعدن السائل ووسط التذرية، مما يسمح لوسط التذرية بسحق المعدن السائل بشكل كامل، مما يُحسّن تجانس حجم جزيئات المسحوق من المصدر.

② آلية ذرية متعددة المراحل: اعتماد آلية ذرية متعددة المراحل، مثل إنشاء آلية ذرية أولى وآلية ذرية ثانية، مع علاقات عكسية وعكسية على طول اتجاه رش المعدن السائل. تُشكّل آلية الذرات الأولى اضطرابًا في وسط الذرات وتلامسه مع المعدن السائل، مما يُؤثر عليه ويُشتته بالكامل، مُشكّلًا قطرات معدنية صغيرة الحجم، مع زيادة وتيرة التصادم المتبادل بين قطرات المعدن وتحسين حجم الجسيمات. تُشكّل آلية الذرات الثانية دوامة في وسط الذرات وتلامس قطرات المعدن التي خضعت لتدفق مضطرب، مما يُقلل من وتيرة التصادم بين قطرات المعدن، ويزيد من وتيرة التلامس مع وسط الذرات، ويُسرّع التبريد والتصلب، ويجعل حجم جسيمات مسحوق المعدن النهائي أكثر اتساقًا.

(2) التحكم الدقيق في المعلمات

① تحكم دقيق في درجة الحرارة: تحكم دقيق في درجة حرارة الأجزاء الرئيسية للمعدات. إذا كانت درجة حرارة فرن الصهر تحدد سيولة ولزوجة المعدن السائل، فإن تقلبات درجة الحرارة ستؤدي إلى تدفق المعدن السائل في حالة غير مستقرة، مما يؤثر على تأثير التذرية وحجم جزيئات المسحوق. بفضل نظام تحكم متطور في درجة الحرارة، تتم مراقبة وضبط درجة الحرارة في فرن الصهر وفرن التذرية والأجزاء الأخرى في الوقت الفعلي، لضمان التذرية ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل، وضمان اتساق حجم جزيئات المسحوق.

②تحسين معاملات تدفق الهواء: التحكم بدقة في سرعة تدفق الهواء وضغطه وغيرها من معاملات وسط التذرية. تُعزز سرعة تدفق الهواء العالية تأثيرها على المعدن السائل، مما يُنتج جزيئات مسحوق أدق. يضمن ضغط تدفق الهواء المستقر تجانس عملية التذرية وتجنب تفاوت حجم جزيئات المسحوق الناتج عن تقلبات الضغط. باستخدام أجهزة استشعار عالية الدقة وأنظمة تحكم ذكية، يتم ضبط معاملات تدفق الهواء في الوقت الفعلي لتلبية متطلبات حجم جزيئات مساحيق المعادن المختلفة.

3. طرق مبتكرة لتحسين كفاءة جهاز التبخير الفراغي

(1) نظام ذوبان فعال

① تقنية تسخين متقدمة: باستخدام التسخين الحثي بالتردد المتوسط ​​المتقدم وتقنيات أخرى، يُمكن تسخين المواد الخام المعدنية بسرعة إلى الحالة السائلة، مما يُقلل بشكل كبير من وقت الذوبان. مقارنةً بالطرق التقليدية مثل التسخين بالمقاومة، تتميز هذه التقنية بكفاءة تسخين أعلى، ويمكنها تحقيق ذوبان مستمر، مما يوفر كمية كافية من المعدن السائل لعمليات التذرية اللاحقة، ويرفع كفاءة الإنتاج الإجمالية.

② تحسين تصميم البوتقة: اختر مواد بوتقة عالية الجودة، مثل بوتقة السيراميك أو الجرافيت، وحسّن هيكلها. فالبوتقة المُصممة جيدًا تُحسّن كفاءة صهر المعادن، وتُقلل من فقدان المعدن أثناء عملية الصهر، وتُسهّل التدفق السلس للمعدن السائل إلى مرحلة التذرية، مما يُقلل من وقت الركود في عملية الإنتاج، ويُحسّن كفاءة الإنتاج.

(2) التحكم الآلي الذكي

① عملية التشغيل الآلي: تتميز هذه العملية بأتمتة عالية، بدءًا من تغذية المواد الخام، والصهر، والتفتيت، ووصولًا إلى جمع المسحوق، حيث يمكن إكمال كل مرحلة تلقائيًا. هذا يُقلل من التدخل اليدوي، ويقلل من أخطاء التشغيل وهدر الوقت الناتج عن العوامل البشرية، ويرفع كفاءة الإنتاج. على سبيل المثال، من خلال أنظمة التحكم الآلي، يمكن التحكم بدقة في الوقت والمعلمات في كل مرحلة، مما يضمن إنتاجًا مستمرًا وفعالًا.

② المراقبة اللحظية وتشخيص الأعطال: مُزود بنظام مراقبة لحظية، يُمكّنه من مراقبة حالة تشغيل المعدات بشكل شامل، مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق وغيرها من المعلمات. في حال حدوث أي خلل، يُصدر النظام إنذارًا فوريًا ويُجري تشخيصًا للعطل. ويُمكّن ذلك موظفي الصيانة من اتخاذ الإجراءات اللازمة لإصلاح الأعطال بسرعة بناءً على نتائج التشخيص، مما يُقلل من وقت تعطل المعدات، ويضمن استمرارية الإنتاج، وبالتالي تحسين كفاءته.

4. فعالية حالات التطبيق العملي

في إحدى شركات إنتاج مسحوق المعادن المعروفة، قبل طرح جهاز التبخير الفراغي لمسحوق المعادن، كانت مشكلة عدم تناسق حجم جزيئات المسحوق خطيرة، وكان معدل عيوب المنتج مرتفعًا، وكفاءة الإنتاج منخفضة، ولم يكن الإنتاج الشهري يُلبي سوى جزء من طلب السوق. بعد طرح جهاز التبخير الفراغي، تحسن تناسق حجم جزيئات المسحوق بشكل كبير بفضل التصميم الهيكلي المُحسّن والتحكم الدقيق في المعلمات، وانخفض معدل عيوب المنتج إلى أقل من 5%.

في الوقت نفسه، حسّن نظام الصهر الفعّال والتحكم الآلي الذكي كفاءة الإنتاج بشكل ملحوظ، حيث زاد الإنتاج الشهري ثلاثة أضعاف. هذا لا يلبي طلب السوق فحسب، بل يُوسّع أيضًا نطاق الأعمال، محققًا فوائد اقتصادية جيدة وتنافسية سوقية.

يعمل جهاز التبخير الفراغي لمسحوق المعادن على حل مشاكل حجم جزيئات المسحوق غير المتساوي والكفاءة المنخفضة بشكل فعال من خلال التصميم الهيكلي المبتكر والتحكم الدقيق في المعلمات ونظام الذوبان الفعال والتحكم الآلي الذكي، مما يجلب فرص تطوير جديدة لصناعة تحضير مسحوق المعادن وتعزيز التطوير عالي الجودة للصناعات ذات الصلة.

يمكنك التواصل معنا عبر الطرق التالية:

واتساب: 008617898439424

بريد إلكتروني:sales@hasungmachinery.com

الموقع الإلكتروني: www.hasungmachinery.com www.hasungcasting.com