Juda nozik metall kukuni ishlab chiqarishni o'zlashtirmoqchimisiz? Bu yerga qarang.

Bugungi ilg'or ishlab chiqarish sohasida ultra nozik metall kukunlari ko'plab yuqori texnologiyali sanoat uchun asosiy materiallarga aylandi. Ularning qo'llanilishi keng va muhim bo'lib, metall 3D bosib chiqarish (qo'shimchalar ishlab chiqarish) va aerokosmik dvigatellar uchun termal to'siq qoplamalaridan elektron komponentlar uchun o'tkazuvchan kumush pasta va tibbiy implantlar uchun titanium qotishma kukunlarigacha. Biroq, yuqori sifatli, kam kislorodli, sharsimon o'ta nozik metall kukunini ishlab chiqarish juda qiyin texnologik muammodir. Har xil kukun ishlab chiqarish texnologiyalari orasida yuqori haroratli metall suvni atomizatsiya qilish o'zining noyob afzalliklari tufayli tobora ortib bormoqda. Ammo bu haqiqatan ham mish-mishlar kabi "yaxshi"mi? Ushbu maqolada javob topish uchun uning tamoyillari, afzalliklari, qiyinchiliklari va ilovalari ko'rib chiqiladi.

1. Ultra nozik metall kukuni: zamonaviy sanoatning "ko'rinmas burchak toshi"

Uskunani tekshirishdan oldin, ultra nozik metall kukuni nima uchun juda muhimligini tushunish kerak.

(1) Ta'rif va standartlar:

Odatda, zarracha o'lchamlari 1 mikrondan 100 mikrongacha bo'lgan metall kukunlari nozik kukunlar deb hisoblanadi, zarrachalari 20 mikrondan past bo'lganlar (hatto mikron osti darajasiga qadar) esa "o'ta nozik" yoki "mikro nozik" kukunlar deb ataladi. Ushbu kukunlar juda katta o'ziga xos sirt maydoniga ega, natijada sirt effektlari, kichik o'lchamli effektlar va ommaviy materiallarda topilmaydigan kvant effektlari mavjud.

(2) Asosiy dastur sohalari:

Qo'shimcha ishlab chiqarish (3D bosib chiqarish): Bu juda nozik metall kukunlari uchun eng katta talab sektori. Lazerlar yoki elektron nurlar aerokosmik, tibbiyot (masalan, son bo'g'imlari, tish tojlari) va qolib sanoati uchun murakkab geometriyali qismlarni aniq ishlab chiqarish uchun kukun qatlamlarini ketma-ket eritadi. Kukunning oquvchanligi, zarracha hajmining taqsimlanishi va sharsimonligi to'g'ridan-to'g'ri bosilgan qismning aniqligi va ishlashini aniqlaydi.

Metall qarshi kalıplama (MIM): Ultra yupqa metall kukuni bog'lovchi bilan aralashtiriladi va shakl hosil qilish uchun qolipga AOK qilinadi. Ushbu "yashil qism" telefon SIM-kartalari, o'qotar qurol tetiklari va soat qutilari kabi yuqori hajmli, yuqori aniqlikdagi, o'ta murakkab kichik qismlarni ishlab chiqarish uchun ajratish va sinterlashdan o'tadi.

Termal buzadigan amallar texnologiyasi: Chang yuqori haroratli olovga yoki plazma oqimiga oziqlanadi, eritiladi va keyin aşınmaya bardoshli, korroziyaga chidamli va oksidlanishga chidamli qoplamalar hosil qilish uchun yuqori tezlikda substrat yuzasiga püskürtülür. Dvigatel pichoqlari, neft quvurlari va boshqalarda keng qo'llaniladi.

Boshqa sohalar: Shuningdek, elektronika sanoati uchun o'tkazuvchan pastalar, kimyo sanoati uchun katalizatorlar va mudofaa sektori uchun energetik materiallar kiradi.

Ushbu yuqori darajadagi ilovalar metall kukunining zarracha hajmi, sharsimonligi, kislorod miqdori, oquvchanligi va aniq zichligiga juda qattiq talablar qo'yadi.

2. Chang ishlab chiqarish texnologiyalarining xilma-xilligi: suvni atomizatsiya qilish nima uchun ajralib turadi?

Metall kukunlarini ishlab chiqarishning asosiy texnologiyalarini fizik usullarga (masalan, atomizatsiya), kimyoviy usullarga (masalan, kimyoviy bug'larni joylashtirish, kamaytirish) va mexanik usullarga (masalan, sharni frezalash) bo'lish mumkin. Ular orasida atomizatsiya yuqori ishlab chiqarish samaradorligi, nisbatan nazorat qilinadigan xarajati va sanoat miqyosidagi ishlab chiqarishga yaroqliligi tufayli asosiy usul hisoblanadi.

Atomizatsiya qo'llaniladigan muhitga qarab gaz atomizatsiyasi va suv atomizatsiyasiga bo'linadi.

Gazni atomizatsiya qilish: erigan metall oqimiga ta'sir qilish uchun yuqori bosimli inert gazdan (masalan, argon, azot) foydalanadi va uni changga aylanadigan mayda tomchilarga ajratadi. Afzalliklar orasida yuqori chang sferikligi va kislorod miqdorini yaxshi nazorat qilish kiradi. Kamchiliklari - murakkab uskunalar, yuqori gaz narxi, yuqori energiya iste'moli va ultra nozik kukunlar uchun past rentabellik.

Suvni atomizatsiya qilish: Buzilish vositasi sifatida yuqori bosimli suv oqimlaridan foydalanadi. An'anaviy suv atomizatsiyasi tez sovutish tezligi tufayli asosan kislorod miqdori yuqori bo'lgan tartibsiz kukunlarni (to'q yoki sharsimon) hosil qiladi, ko'pincha metallurgiya va payvandlash materiallari kabi shakli muhim bo'lmagan sohalarda qo'llaniladi.

Yuqori haroratli metall suvni atomizatsiya qilish texnologiyasi an'anaviy suv atomizatsiyasiga asoslangan asosiy yangilik bo'lib, suv atomizatsiyasining yuqori samaradorligini gaz atomizatsiyasining yuqori sifati bilan oqilona birlashtiradi.

3. Yuqori haroratli metall suvni atomizatsiya qilish kukunini ishlab chiqarish mashinasini sirsizlantirish: u qanday ishlaydi?

Yuqori samarali yuqori haroratli suv atomizatorining asosiy dizayn falsafasi: metall tomchilarini iloji boricha yaxshilab atomizatsiya qilish va ular suv bilan aloqa qilishdan oldin ularning sharsimon qolishiga imkon berish.

Uning ish jarayonini quyidagi asosiy bosqichlarda umumlashtirish mumkin:

（1） Erish va qizib ketish: Metall yoki qotishma xom ashyo vakuum yoki himoya atmosferasi ostida o'rta chastotali induksion pechda eritiladi va ularning erish nuqtasidan ancha yuqori haroratgacha isitiladi ("o'ta qizdirilgan" holat, odatda 200-400 ° S yuqori). Yuqori harorat erigan metallning viskozitesini va sirt tarangligini sezilarli darajada pasaytiradi, bu keyingi nozik va sharsimon kukun hosil bo'lishining asosiy shartidir.

（2） Yo'naltiruvchi va barqaror quyish: eritilgan metall pastki hidoyat ko'krak orqali barqaror oqim hosil qiladi. Ushbu oqimning barqarorligi chang zarrachalarining bir xil o'lchamini taqsimlash uchun juda muhimdir.

（3）Yuqori bosimli atomizatsiya: bu texnologiyaning yadrosidir. Metall oqimi turli burchaklardan bir nechta o'ta yuqori bosimli (100 MPa yoki undan ko'p) suv oqimlari tomonidan atomizatsiya nozuliga aniq ta'sir qiladi. Haddan tashqari yuqori suv bosimi reaktivlarga ulkan kinetik energiya beradi, u past viskoziteli, past sirt taranglikdagi o'ta qizib ketgan metall oqimini juda nozik tomchilarga aylantira oladi.

（4） Parvoz va sferoidizatsiya: maydalangan metall mikro-tomchilar atomizatsiya minorasi tubiga parvoz qilish vaqtida sirt tarangligi ta'sirida mukammal sferalarga qisqarish uchun etarli vaqtga ega. Uskunalar atomizatsiya minorasi ichidagi atmosferani (odatda azot kabi himoya gaz bilan to'ldirilgan) va parvoz masofasini aniq nazorat qilish orqali tomchi sferoidizatsiyasi uchun optimal muhitni yaratadi.

（5）Tez qotib qolish va yig'ish: sharsimon tomchilar quyida joylashgan suv bilan sovutilgan yig'ish idishiga tushganda tezda qotib, qattiq sharsimon kukun hosil qiladi. Suvsizlantirish, quritish, saralash va aralashtirish kabi keyingi jarayonlar yakuniy mahsulotni beradi.

4. Yuqori haroratli suvni atomizatsiya qilishning “foydaliligi”: afzalliklarning har tomonlama tahlili.

U "yaxshi" deb hisoblanadi, chunki u juda nozik kukun ishlab chiqarishda bir nechta og'riqli nuqtalarga murojaat qiladi:

1. Juda yuqori ultra nozik kukun hosildorligi: bu uning eng muhim afzalligi. Ultra yuqori suv bosimi va metallni qizdirish texnologiyasining kombinatsiyasi 15-25 mkm oralig'ida maqsadli ultra nozik kukunlarning hosildorligini an'anaviy gaz atomizatsiyasidan bir necha baravar oshiradi va birlik ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.

2. Ajoyib chang sferikligi: O'ta qizib ketish erigan metallning sirt tarangligini pasaytiradi va optimallashtirilgan atomizatsiya jarayonlari natijasida 3D bosib chiqarish va MIM talablariga to'liq javob beradigan, gaz bilan atomlashtirilgan kukunga juda yaqin bo'lgan chang sharsimonligi paydo bo'ladi.

3. Nisbatan past kislorod miqdori: Suvni vosita sifatida ishlatish oksidlanish xavfini tug'dirsa-da, optimallashtirilgan ko'krak dizayni, atomizatsiya kamerasini himoya gaz bilan to'ldirish va tegishli antioksidantlarni qo'shish kabi chora-tadbirlar kislorod miqdorini past darajada (ko'p qotishmalar uchun, 500 ppm dan past) samarali boshqarishi mumkin, ko'pchilik dastur ehtiyojlarini qondiradi.

4. Muhim ishlab chiqarish xarajatlari afzalligi: Qimmatbaho inert gazlar yordamida gazni atomizatsiya qilish bilan solishtirganda, suvning narxi deyarli ahamiyatsiz. Uskunaga investitsiyalar va operatsion energiya iste'moli odatda ekvivalent mahsulotga ega gazni atomizatsiya qilish uskunasiga qaraganda past bo'lib, keng ko'lamli sanoat ishlab chiqarish uchun iqtisodiy maqsadga muvofiqdir.

5. Materialning keng moslashuvchanligi: Temir, nikel, kobalt asosidagi qotishmalardan mis qotishmalari, alyuminiy qotishmalari, qalay qotishmalari va boshqalar uchun kukun ishlab chiqarish uchun javob beradi, bu kuchli ko'p qirralilikni ko'rsatadi.

5. Diqqat ostidagi soyalar: uning qiyinchiliklari va cheklovlariga xolisona qarash.

Hech qanday texnologiya mukammal emas; Yuqori haroratli suv atomizatsiyasi o'zining qo'llaniladigan chegaralariga va engish uchun qiyinchiliklarga ega:

1. Yuqori faol metallar uchun: Oksidlanishga juda moyil bo'lgan titanium qotishmalari, tantal va niobiy kabi faol metallar uchun suv muhitidan oksidlanish xavfi yuqori bo'lib qoladi, bu esa kislorod miqdori juda past bo'lgan kukun ishlab chiqarishni qiyinlashtiradi (masalan, <200 ppm). Ushbu materiallar hozirda inert gaz atomizatsiyasi yoki plazma aylanadigan elektrod jarayoni (PREP) kabi texnologiyalar sohasi hisoblanadi.

2. "Yo'ldoshlanish" hodisasi: Atomizatsiya paytida ba'zi allaqachon qotib qolgan yoki yarim qotib qolgan kichik kukunlar kattaroq tomchilarga ta'sir qilishi va ularga yopishib, "sun'iy yo'ldosh to'plari" ni hosil qilishi mumkin, bu esa kukunning oqishi va tarqalishiga ta'sir qilishi mumkin. Jarayon parametrlarini optimallashtirish orqali minimallashtirish kerak.

3. Jarayonni boshqarishning murakkabligi: Yuqori sifatli kukunni barqaror ishlab chiqarish yuqori texnik to'siqni ifodalovchi metallning qizib ketish harorati, suv bosimi, suv oqimi tezligi, nozul tuzilishi va atmosferani boshqarish kabi o'nlab parametrlarni aniq nazorat qilishni talab qiladi.

4. Suvni qayta ishlash va tozalash: Katta miqyosli ishlab chiqarish samarali suv aylanma sovutish tizimlari va oqava suvlarni tozalash tizimlarini talab qiladi, yordamchi inshootlarga murakkablik qo'shadi.

6. Xulosa: Bu haqiqatan ham yaxshimi?

Javob: O'z sohasi bo'yicha, ha, u haqiqatan ham juda "yaxshi".

Yuqori haroratli metall suvni atomizatsiya qilish kukuni ishlab chiqarish mashinasi barcha boshqa kukun ishlab chiqarish texnologiyalarini almashtirishni maqsad qilmaydi. Buning o'rniga, u yuqori samaradorlik, arzon narxlardagi va yuqori sifat o'rtasidagi mukammal muvozanatga erishadigan texnik yechim bo'lib xizmat qiladi va o'ta nozik sferik metall kukunlari uchun o'sib borayotgan bozor talabini sezilarli darajada qondiradi.

Agar sizning asosiy maqsadingiz zanglamaydigan po'lat, asbob po'lati, yuqori haroratli qotishmalar, kobalt-xrom qotishmalari, mis qotishmalari kabi materiallardan 3D bosib chiqarish, MIM, termal püskürtme va boshqalarda qo'llash uchun juda nozik kukunlarni ishlab chiqarish bo'lsa va siz xarajatlarni nazorat qilish uchun yuqori talablarga ega bo'lsangiz, yuqori haroratli suvni atomizatsiya qilish texnologiyasi shubhasizdir. Bu o'ta nozik metall kukunlarini ishlab chiqarishni "o'zlashtirish" ni yanada mumkin qiladi.

Ammo, agar sizning mahsulotingiz titanium qotishmasi yoki boshqa faol metall kukunlari bo'lsa, yuqori darajadagi aerokosmik ilovalar uchun kislorod miqdorini maksimal darajada nazorat qilishni talab qilsa, siz qimmatroq inert gaz atomizatsiyasi yoki plazma atomizatsiyasi texnologiyalari kabi boshqa variantlarni ko'rib chiqishingiz kerak bo'lishi mumkin.

Xulosa qilib aytganda, yuqori haroratli metall suv atomizatsiyasi kukunini ishlab chiqarish mashinasi zamonaviy chang metallurgiya texnologiyasini rivojlantirishda muhim yutuqdir. U innovatsion fikrlashdan foydalanib, sifat va narx o'rtasidagi an'anaviy zhín (maodun: qarama-qarshilik) yuqori darajadagi ishlab chiqarishni rivojlantirishga turtki bo'lgan yana bir kuchli dvigatelga aylanadi. Tanlashda moddiy xususiyatlarni, mahsulot talablarini va texnologiyaning ijobiy va salbiy tomonlarini to'liq tushunish eng oqilona qaror qabul qilish va o'ta nozik metall kukunlarini ishlab chiqarishni chinakam "o'zlashtirish" uchun kalit hisoblanadi.