כיצד אטומייזר ואקום של אבקת מתכת פותר את בעיית גודל חלקיקי האבקה הלא אחיד והיעילות הנמוכה?

בתחום הכנת אבקת מתכת, מרסס ואקום לאבקת מתכת הפך לציוד מפתח להכנת אבקות מתכת באיכות גבוהה בשל יתרונותיו הייחודיים. הוא יכול לפתור ביעילות את הבעיות של גודל חלקיקי אבקה לא אחיד ויעילות נמוכה בשיטות מסורתיות, והוא ממלא תפקיד חשוב בתעשיות כמו תעופה וחלל, ייצור רכב ואלקטרוניקה.

1. ניתוח של סוגיות בהכנת אבקת מתכת מסורתית

(1) בעיית הגרנולות הלא אחידה

בשיטות הכנה מסורתיות, גודל חלקיקים לא אחיד של אבקה הוא בעיה נפוצה. אם ניקח לדוגמה האטומיזציה של גז, בתהליך של שימוש בזרימת אוויר במהירות גבוהה כדי לפגוע במתכת נוזלית ולפרק אותה לטיפות קטנות ולגבש אותה לאבקה, יעילות המגע בין סילון נוזל המתכת לבין תווך האטומיזציה (זרימת אוויר במהירות גבוהה) נמוכה, מה שאינו יכול לפגוע באופן מלא ולפזר את סילון נוזל המתכת, וכתוצאה מכך אחידות ירודה של גודל החלקיקים של טיפות המתכת האטומיות וגודל חלקיקים לא אחיד של אבקת המתכת הסופית. יש לכך השפעה עצומה על איכות המוצרים הבאים, כמו למשל בהדפסה תלת-ממדית, גודל חלקיקים לא אחיד של אבקה יכול לגרום למבנה פנימי לא עקבי של המוצר המודפס, דבר המשפיע על התכונות המכניות שלו.

(2) הדילמה של יעילות נמוכה

לציוד מסורתי יש לעיתים קרובות יעילות נמוכה בתהליך הייצור עקב גורמים שונים. לדוגמה, לחלק מהציוד יש מהירות התכה איטית, מה שמאריך את כל מחזור ההכנה; חלק מהמכשירים, בשל תכנון מבני לא סביר שלהם, אינם מסוגלים להמיר ביעילות נוזל מתכת לאבקה במהלך תהליך האטומיזציה, מה שמגדיל את עלויות הייצור. בנוסף, לציוד מסורתי יש רמת אוטומציה נמוכה והוא כרוך בפעולות ידניות מרובות, מה שלא רק הופך אותו למועד לשגיאות אלא גם מגביל את שיפור יעילות הייצור.

2. אמצעים טכניים לפתרון גודל חלקיקים לא אחיד באמצעות אטומייזר ואקום

(1) אופטימיזציה של תכנון מבני

① מבנה ייחודי להנחיית זרימה: מרססי ואקום לאבקת מתכת מצוידים בדרך כלל במבני הנחיית זרימה מיוחדים, כגון חורי הנחיית זרימה מרובים המחולקים בצורה מעגלית ומחוברים לתנור ההיתוך ולתנור האטומיזציה, או חריצים מעגליים להנחיית זרימה. עיצוב זה מאפשר יצירת חגורת סילון נוזלי מתכתית כאשר מתכת נוזלית מרוססת מתא ההיתוך לתא האטומיזציה. בהשוואה לשיטות ריסוס בודדות מסורתיות, הוא מגדיל את שטח המגע בין המתכת הנוזלית למדיום האטומיזציה, ומאפשר למדיום האטומיזציה לפגוע ולמעוך בצורה מלאה יותר את המתכת הנוזלית, ובכך לשפר את אחידות גודל חלקיקי האבקה מהמקור.

② מנגנון האטומיזציה רב-שלבי: אימוץ מנגנון האטומיזציה רב-שלבי, כגון הגדרת מנגנון האטומיזציה ראשון ומנגנון האטומיזציה שני עם יחסים במעלה ובמורד לאורך כיוון ריסוס המתכת הנוזלית. מנגנון האטומיזציה הראשון יוצר מערבולת בתווך האטומיזציה ובא במגע איתה עם המתכת הנוזלית, פוגע במלואו ומפזר את המתכת הנוזלית ליצירת טיפות מתכת בגודל חלקיקים קטן, תוך הגברת תדירות ההתנגשויות ההדדיות בין טיפות המתכת ועידון נוסף של גודל החלקיקים; מנגנון האטומיזציה השני יוצר מערבולת בתווך האטומיזציה ובא במגע עם טיפות המתכת שעברו זרימה טורבולנטית, מה שמפחית את תדירות ההתנגשויות בין טיפות המתכת, מגדיל את תדירות המגע עם תווך האטומיזציה, מאיץ את הקירור וההתמצקות, והופך את גודל החלקיקים של אבקת המתכת הסופית המתקבלת לאחיד יותר.

(2) בקרת פרמטרים מדויקת

① בקרת טמפרטורה מדויקת: בקרת טמפרטורה מדויקת של חלקים מרכזיים בציוד. אם טמפרטורת תנור ההיתוך קובעת את נוזליות וצמיגות המתכת הנוזלית, ואם הטמפרטורה משתנה, המתכת הנוזלית תזרום החוצה במצב לא יציב, מה שמשפיע על אפקט האטומיזציה וגודל חלקיקי האבקה. באמצעות מערכת בקרת טמפרטורה מתקדמת, ניטור בזמן אמת והתאמת הטמפרטורה בכבשן ההיתוך, תנור האטומיזציה וחלקים אחרים מתבצעים על מנת להבטיח האטומיזציה בטווח הטמפרטורות האופטימלי ולהבטיח עקביות של גודל חלקיקי האבקה.

② אופטימיזציה של פרמטרי זרימת האוויר: שלוט במדויק במהירות זרימת האוויר, בלחץ ובפרמטרים אחרים של המדיום המרסס. מהירות זרימת אוויר גבוהה יותר יכולה לשפר את ההשפעה על המתכת הנוזלית, וכתוצאה מכך חלקיקי אבקה דקים יותר; לחץ זרימת אוויר יציב יכול להבטיח את אחידות תהליך האטומיזציה ולמנוע גודל חלקיקי אבקה לא אחיד הנגרם מתנודות לחץ. באמצעות שימוש בחיישנים מדויקים ומערכות בקרה חכמות, מושגת התאמה בזמן אמת של פרמטרי זרימת האוויר כדי לעמוד בדרישות גודל החלקיקים של אבקות מתכת שונות.

3. שיטות חדשניות לשיפור יעילות של מרסס ואקום

(1) מערכת התכה יעילה

① טכנולוגיית חימום מתקדמת: באמצעות חימום אינדוקציה מתקדם בתדר בינוני וטכנולוגיות אחרות, ניתן לחמם במהירות חומרי גלם מתכתיים למצב נוזלי, מה שמקצר משמעותית את זמן ההיתוך. בהשוואה לשיטות מסורתיות כמו חימום התנגדות, יעילות החימום גבוהה יותר ויכולה להשיג התכה רציפה, תוך אספקת מתכת נוזלית מספקת לתהליכי האטומיזציה הבאים ומשפרת את יעילות הייצור הכוללת.

② אופטימיזציה של תכנון כור ההיתוך: בחרו חומרי כור היתוך איכותיים, כגון כורי היתוך קרמיים או גרפיט, ואופטימיזציה של המבנה שלהם. כור היתוך מעוצב היטב יכול לשפר את יעילות התכת המתכות, להפחית את אובדן המתכת במהלך תהליך ההיתוך, ולהקל על זרימה חלקה של מתכת נוזלית לשלב האטומיזציה, להפחית את זמן הקיפאון בתהליך הייצור ולשפר את יעילות הייצור.

(2) בקרת אוטומציה חכמה

① תהליך פעולה אוטומטי: יש לו תהליך פעולה אוטומטי ביותר, החל מהזנת חומרי גלם, התכה, אטומיזציה ועד איסוף אבקה, וכל חוליה יכולה להתבצע באופן אוטומטי. צמצום התערבות ידנית, מזעור שגיאות תפעוליות ובזבוז זמן הנגרמים מגורמים אנושיים, ושיפור יעילות הייצור. לדוגמה, באמצעות מערכות בקרה אוטומטיות, ניתן להשיג שליטה מדויקת בזמן ובפרמטרים בכל חוליה כדי להשיג ייצור רציף ויעיל.

② ניטור בזמן אמת ואבחון תקלות: מצויד במערכת ניטור בזמן אמת, הוא יכול לנטר באופן מקיף את מצב הפעולה של הציוד, כגון טמפרטורה, לחץ, קצב זרימה ופרמטרים אחרים. ברגע שמתרחשת חריגה, הוא יכול להוציא אזעקה במהירות ולבצע אבחון תקלות. אנשי התחזוקה יכולים לנקוט במהירות צעדים לתיקון תקלות על סמך תוצאות האבחון, להפחית את זמן ההשבתה של הציוד, להבטיח את המשכיות הייצור ובכך לשפר את יעילות הייצור.

4. יעילותם של מקרי יישום מעשיים

במפעל ידוע לייצור אבקת מתכת, לפני שהוצגה אטומייזר הוואקום לאבקת מתכת, בעיית גודל חלקיקי האבקה הלא אחיד הייתה חמורה, שיעור הפגמים במוצר היה גבוה, יעילות הייצור הייתה נמוכה, והתפוקה החודשית יכלה לענות רק על חלק מדרישת השוק. לאחר הכנסת אטומייזר הוואקום, אחידות גודל חלקיקי האבקה שופרה מאוד באמצעות תכנון מבני אופטימלי ובקרת פרמטרים מדויקת, ושיעור הפגמים במוצר ירד מתחת ל-5%.

במקביל, מערכת ההתכה היעילה ובקרת האוטומציה החכמה שיפרו משמעותית את יעילות הייצור, כאשר התפוקה החודשית גדלה פי שלושה. זה לא רק עונה על דרישת השוק, אלא גם מרחיב את היקף העסקים, ומשיג יתרונות כלכליים טובים ותחרותיות בשוק.

מרסס הוואקום של אבקת המתכת פותר ביעילות את בעיות גודל חלקיקי האבקה הלא אחיד והיעילות הנמוכה באמצעות תכנון מבני חדשני, בקרת פרמטרים מדויקת, מערכת התכה יעילה ובקרת אוטומציה חכמה, ומביא הזדמנויות פיתוח חדשות לתעשיית הכנת אבקת המתכת ומקדם פיתוח איכותי של תעשיות קשורות.

ניתן ליצור איתנו קשר בדרכים הבאות:

וואטסאפ: 008617898439424

אֶלֶקטרוֹנִי:sales@hasungmachinery.com

אתר אינטרנט: www.hasungmachinery.com www.hasungcasting.com