Хочаце асвоіць вытворчасць ультратонкага металічнага парашка? Зазірніце сюды.

У сучасным перадавым вытворчым сектары ультратонкія металічныя парашкі сталі асноўнымі матэрыяламі для шматлікіх высокатэхналагічных галін прамысловасці. Іх прымяненне шырокае і крытычна важнае, пачынаючы ад 3D-друку металам (адытыўнай вытворчасці) і цеплаахоўных пакрыццяў для аэракасмічных рухавікоў і заканчваючы праводнай сярэбранай пастай для электронных кампанентаў і парашкамі тытанавых сплаваў для медыцынскіх імплантатаў. Аднак вытворчасць высакаякаснага сферычнага ультратонкага металічнага парашка з нізкім утрыманнем кіслароду з'яўляецца вельмі складанай тэхналагічнай праблемай. Сярод розных тэхналогій вытворчасці парашкоў высокатэмпературнае распыленне металу вадой прыцягвае ўсё большую ўвагу дзякуючы сваім унікальным перавагам. Але ці сапраўды гэта так "добра", як ходзяць чуткі? У гэтым артыкуле паглыбляюцца прынцыпы, перавагі, праблемы і сферы прымянення, каб знайсці адказ.

1. Ультратонкі металічны парашок: «нябачны краевугольны камень» сучаснай прамысловасці

Перш чым аглядаць абсталяванне, важна зразумець, чаму ультратонкі металічны парашок настолькі важны.

(1) Вызначэнне і стандарты:

Звычайна металічныя парашкі з памерамі часціц ад 1 мікрона да 100 мікронаў лічацца дробнымі парашкамі, а парашкі з памерамі часціц менш за 20 мікронаў (нават да субмікронавага ўзроўню) называюцца «ультрадробнымі» або «мікрадробнымі» парашкамі. Гэтыя парашкі валодаюць надзвычай вялікай удзельнай плошчай паверхні, што прыводзіць да паверхневых эфектаў, эфектаў малога памеру і квантавых эфектаў, якія не сустракаюцца ў аб'ёмных матэрыялах.

(2) Асноўныя вобласці прымянення:

Адытыўная вытворчасць (3D-друк): гэта сектар з найбольшым попытам на ультратонкія металічныя парашкі. Лазеры або электронныя прамяні паслядоўна плавяць пласты парашка для дакладнага вырабу дэталяў са складанай геаметрыяй для аэракасмічнай, медыцынскай (напрыклад, тазасцегнавых суставаў, зубных каронак) і прэс-формаў. Цякучасць парашка, размеркаванне памераў часціц і сферычнасць непасрэдна вызначаюць дакладнасць і прадукцыйнасць надрукаванай дэталі.

Ліццё металу пад ціскам (MIM): ультратонкі металічны парашок змешваецца са злучным рэчывам і ўпырскваецца ў форму для надання патрэбнай формы. Гэтая «зялёная дэталь» падвяргаецца выдаленню злучнага рэчыва і спяканню для атрымання аб'ёмных, высокадакладных, вельмі складаных дробных кампанентаў, такіх як латкі для SIM-карт тэлефонаў, куркі агнястрэльнай зброі і корпусы гадзіннікаў.

Тэхналогія тэрмічнага напылення: парашок падаецца ў высокатэмпературнае полымя або плазменны струмень, плавіцца, а затым з высокай хуткасцю распыляецца на паверхню падкладкі для ўтварэння зносаўстойлівых, каразійна-ўстойлівых і акісляльна-ўстойлівых пакрыццяў. Шырока выкарыстоўваецца ў лапатках рухавікоў, нафтаправодах і г.д.

Іншыя галіны: таксама ўключае праводзячыя пасты для электроннай прамысловасці, каталізатары для хімічнай прамысловасці і энергетычныя матэрыялы для абароннага сектара.

Гэтыя высакаякасныя прымянення ўстанаўліваюць надзвычай строгія патрабаванні да памеру часціц металічнага парашка, сферычнасці, утрымання кіслароду, цякучасці і бачнай шчыльнасці.

2. Разнастайнасць тэхналогій вытворчасці парашка: чаму вылучаецца распыленне вады?

Асноўныя тэхналогіі атрымання металічных парашкоў можна падзяліць на фізічныя метады (напрыклад, распыленне), хімічныя метады (напрыклад, хімічнае асаджэнне з паравой фазы, аднаўленне) і механічныя метады (напрыклад, шаровы млын). Сярод іх распыленне з'яўляецца асноўным метадам дзякуючы высокай эфектыўнасці вытворчасці, адносна кантраляваным выдаткам і прыдатнасці для вытворчасці ў прамысловых маштабах.

У залежнасці ад выкарыстоўванага асяроддзя, распыленне далей падзяляецца на газавае і воднае.

Газавае распыленне: выкарыстоўваецца інэртны газ пад высокім ціскам (напрыклад, аргон, азот) для ўздзеяння на струмень расплаўленага металу, разбіваючы яго на дробныя кроплі, якія застываюць у парашок. Перавагі ўключаюць высокую сферычнасць парашка і добры кантроль утрымання кіслароду. Недахопы - складанае абсталяванне, высокі кошт газу, высокае спажыванне энергіі і нізкі выхад ультратонкіх парашкоў.

Вадзяное распыленне: у якасці разбуральнага асяроддзя выкарыстоўваюцца струмені вады пад высокім ціскам. Традыцыйнае вадзяное распыленне, дзякуючы хуткай хуткасці астуджэння, утварае ў асноўным няправільныя парашкі (лускаватыя або амаль сферычныя) з высокім утрыманнем кіслароду, якія часта выкарыстоўваюцца ў галінах, дзе форма не мае вырашальнага значэння, такіх як металургія і зварачныя матэрыялы.

Тэхналогія высокатэмпературнага распылення металу вадой — гэта важная інавацыя, заснаваная на традыцыйным распыленні вады, якая ўмела спалучае высокую эфектыўнасць распылення вады з высокай якасцю распылення газу.

3. Разгадванне таямніц аб машыне для вытворчасці парашка для распылення вады з выкарыстаннем высокай тэмпературы металу: як яна працуе?

Асноўная філасофія дызайну высокапрадукцыйнага высокатэмпературнага распыляльніка вады заключаецца ў наступным: максімальна старанна распыляць кроплі металу і дазваляць ім заставацца сферычнымі, перш чым яны дакрануцца да вады.

Яго працоўны працэс можна коратка апісаць наступнымі ключавымі этапамі:

(1) Плаўленне і перагрэў: Металічныя або сплаўныя сыравінныя матэрыялы плавяцца ў індукцыйнай печы сярэдняй частаты ў вакууме або ахоўнай атмасферы і награваюцца да тэмпературы, значна вышэйшай за тэмпературу плаўлення («перагрэты» стан, звычайна на 200-400°C вышэй). Высокая тэмпература значна зніжае глейкасць расплаўленага металу і павярхоўнае нацяжэнне, што з'яўляецца ключавой перадумовай для наступнага ўтварэння дробнага і сферычнага парашка.

(2) Кіраванне і стабільная разліўка: Расплаўлены метал утварае стабільны струмень праз ніжнюю накіроўвальную фарсунку. Стабільнасць гэтага струменя мае вырашальнае значэнне для раўнамернага размеркавання памераў часціц парашка.

(3) Распыленне пад высокім ціскам: гэта аснова тэхналогіі. На струмень металу ў распыляльнай фарсунцы дакладна ўздзейнічаюць некалькі струменяў вады звышвысокага ціску (да 100 МПа і больш) пад рознымі вугламі. Надзвычай высокі ціск вады надае струменям велізарную кінетычную энергію, здольную (фэнсуй: здрабняць) нізкаглейкасны перагрэты струмень металу з нізкім павярхоўным нацяжэннем на надзвычай дробныя кроплі.

(4) Палёт і сфераідацыя: Мікракроплі здробненага металу маюць дастаткова часу падчас палёту да дна распыляльнай вежы, каб сціснуцца ў ідэальныя сферы пад дзеяннем павярхоўнага нацяжэння. Абсталяванне стварае аптымальныя ўмовы для сферыдацыі кропель, дакладна кантралюючы атмасферу ўнутры распыляльнай вежы (звычайна запоўненую ахоўным газам, такім як азот) і адлегласць палёту.

(5) Хуткае зацвярдзенне і збор: Сферычныя кроплі хутка зацвярдзеюць пры падзенні ў астуджаемы вадой рэзервуар для збору, размешчаны ніжэй, утвараючы цвёрды сферычны парашок. Наступныя працэсы, такія як абязводжванне, сушка, прасейванне і змешванне, даюць канчатковы прадукт.

4. «Карыснасць» распылення вады пры высокай тэмпературы: усебаковы аналіз пераваг

Лічыцца «добрым», бо вырашае некалькі праблемных момантаў у вытворчасці ультратонкага парашка:

1. Надзвычай высокі выхад ультратонкага парашка: гэта яго найбольш значная перавага. Спалучэнне тэхналогіі звышвысокага ціску вады і перагрэву металу значна павялічвае выхад мэтавых ультратонкіх парашкоў у дыяпазоне 15-25 мкм у некалькі разоў у параўнанні з традыцыйным газавым распыленнем, што значна зніжае выдаткі на вытворчасць адзінкі.

2. Выдатная сферычнасць парашка: перагрэў зніжае павярхоўнае нацяжэнне расплаўленага металу, а аптымізаваныя працэсы распылення прыводзяць да сферычнасці парашка, вельмі блізкай да сферычнасці газавага распылення парашка, што цалкам адпавядае патрабаванням 3D-друку і MIM.

3. Адносна нізкае ўтрыманне кіслароду: Нягледзячы на ​​тое, што выкарыстанне вады ў якасці асяроддзя стварае рызыку акіслення, такія меры, як аптымізаваная канструкцыя сопла, запаўненне камеры распылення ахоўным газам і даданне адпаведных антыаксідантаў, могуць эфектыўна кантраляваць утрыманне кіслароду на нізкіх узроўнях (для многіх сплаваў ніжэй за 500 праміле), задавальняючы патрэбы большасці прымяненняў.

4. Значная перавага ў выдатках на вытворчасць: у параўнанні з газавым распыленнем з выкарыстаннем дарагіх інэртных газаў, кошт вады практычна нязначны. Інвестыцыі ў абсталяванне і спажыванне энергіі ў эксплуатацыі таксама звычайна ніжэйшыя, чым для абсталявання для газавага распылення эквівалентнай магутнасці, што робіць эканамічна мэтазгодным для буйнамаштабнай прамысловай вытворчасці.

5. Шырокая адаптацыя да розных матэрыялаў: падыходзіць для вытворчасці парашкоў ад сплаваў на аснове жалеза, нікеля, кобальту да медных сплаваў, алюмініевых сплаваў, алавяных сплаваў і г.д., што сведчыць аб высокай універсальнасці.

5. Цені ў цэнтры ўвагі: аб'ектыўны погляд на іх праблемы і абмежаванні

Ніякая тэхналогія не ідэальная; распыленне вады пры высокай тэмпературы мае свае абмежаванні і цяжкасці, якія неабходна пераадолець:

1. Для высокаактыўных металаў: для актыўных металаў, такіх як тытанавыя сплавы, тантал і ніобій, якія надзвычай схільныя да акіслення, рызыка акіслення з воднага асяроддзя застаецца высокай, што ўскладняе атрыманне парашка з ультранізкім утрыманнем кіслароду (напрыклад, <200 ppm). Гэтыя матэрыялы ў цяперашні час з'яўляюцца сферай такіх тэхналогій, як распыленне інэртным газам або працэс плазменнага кручэння электрода (PREP).

2. З'ява «сатэлітавання»: падчас распылення некаторыя ўжо зацвярдзелыя або напаўзацвярдзелыя дробныя парашкі могуць сутыкацца з больш буйнымі кроплямі і прыліпаць да іх, утвараючы «сатэлітныя шарыкі», што можа паўплываць на цякучасць і расцякальнасць парашка. Неабходна мінімізаваць яе шляхам аптымізацыі параметраў працэсу.

3. Складанасць кіравання працэсам: Стабільная вытворчасць высакаякаснага парашка патрабуе дакладнага кантролю (каардынацыя xietong:协同) дзясяткаў параметраў, такіх як тэмпература перагрэву металу, ціск вады, хуткасць патоку вады, канструкцыя сопла і кантроль атмасферы, што ўяўляе сабой высокі тэхнічны бар'ер.

4. Перапрацоўка і ачыстка вады: для буйнамаштабнай вытворчасці патрабуюцца эфектыўныя сістэмы рэцыркуляцыі вады і ачысткі сцёкавых вод, што ўскладняе працу дапаможных аб'ектаў.

6. Выснова: ці сапраўды гэта так добра?

Адказ такі: у сваёй галіне экспертызы так, гэта сапраўды вельмі «добра».

Высокатэмпературная машына для вытворчасці металічных парашкоў з распыленнем вады не імкнецца замяніць усе іншыя тэхналогіі вытворчасці парашкоў. Замест гэтага яна служыць тэхнічным рашэннем, якое дасягае выдатнага балансу паміж высокай эфектыўнасцю, нізкім коштам і высокай якасцю, што значна задавальняе расце попыт рынку на ультратонкія сферычныя металічныя парашкі.

Калі ваша асноўная мэта — вытворчасць ультратонкіх парашкоў з такіх матэрыялаў, як нержавеючая сталь, інструментальная сталь, высокатэмпературныя сплавы, кобальтава-хромавыя сплавы, медныя сплавы, для прымянення ў 3D-друку, MIM, тэрмічным напыленні і г.д., і ў вас ёсць высокія патрабаванні да кантролю выдаткаў, то тэхналогія высокатэмпературнага распылення вады, несумненна, з'яўляецца вельмі прывабным і канкурэнтаздольным варыянтам. Яна робіць «авалоданне» вытворчасцю ультратонкіх металічных парашкоў больш магчымым.

Аднак, калі ваш прадукт — гэта тытанавы сплаў або іншыя актыўныя металічныя парашкі, якія патрабуюць максімальнага кантролю ўтрымання кіслароду для першакласных аэракасмічных прымяненняў, вам можа спатрэбіцца разгледзець іншыя варыянты, такія як больш дарагія тэхналогіі распылення інэртным газам або плазменнай распыляльнай тэхналогіяй.

Карацей кажучы, машына для вытворчасці парашка металу з выкарыстаннем вады пры высокай тэмпературы з'яўляецца значным дасягненнем у развіцці сучасных тэхналогій парашковай металургіі. Яна выкарыстоўвае інавацыйнае мысленне для вырашэння традыцыйнай супярэчнасці паміж якасцю і коштам (矛盾, маодун), стаўшы яшчэ адным магутным рухавіком развіцця высакаякаснай вытворчасці. Пры выбары поўнае разуменне ўласцівасцей матэрыялу, патрабаванняў да прадукту, а таксама пераваг і недахопаў тэхналогіі з'яўляецца ключом да прыняцця найлепшага рашэння і сапраўднага «авалодання» вытворчасцю ультратонкага металічнага парашка.