التذرية بالغاز الخامل بالتفريغ

لمحة عامة

التذرية بالغاز الخامل بالتفريغ (VIGA) هي عملية متطورة للغاية تستخدم في إنتاج مساحيق المعادن. تتضمن هذه التقنية صهر المعادن تحت التفريغ ثم تفكيك المعدن المنصهر إلى جزيئات دقيقة باستخدام غاز خامل مثل الأرجون أو النيتروجين. وتُعد المساحيق الناتجة مهمة للغاية في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعة الطيران والسيارات والتصنيع المضاف.

توفر تقنية VIGA تحكمًا فائقًا في خصائص المسحوق، مثل توزيع حجم الجسيمات ونقائها، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب مواد عالية الجودة. سنتعمق في هذه المقالة في تعقيدات التفتيت بالغاز الخامل بالتفريغ الهوائي الخامل، ونستكشف نماذج مختلفة من المساحيق المعدنية، ونقدم رؤى مفصلة عن خصائصها وتطبيقاتها وغير ذلك.

تكوين ذرات الغاز الخامل بالتفريغ الفراغي

يمكن أن تختلف تركيبة المساحيق المعدنية المنتجة من خلال VIGA اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على المعادن والسبائك المستخدمة. ندرج هنا قائمة ببعض مساحيق المعادن الشائعة التي يتم إنتاجها بهذه الطريقة ونصفها:

نموذج المسحوق المعدني	التركيب	صفات
فولاذ مقاوم للصدأ 316L	الحديد والكروم والنيكل والمعادن	مقاومة ممتازة للتآكل، وخصائص ميكانيكية جيدة
انكونيل 625	Ni-Cr-Mo-Nb	متانة عالية، ومقاومة للأكسدة، وقابلية اللحام
التيتانيوم Ti-6Al-4V	Ti-Al-V	نسبة قوة إلى وزن عالية، وتوافق حيوي ممتاز
الألومنيوم AlSi10Mg	Al-Si-Mg	خفيفة الوزن، وخصائص صب جيدة، وقوة عالية
فولاذ ماراجينج ستيل M300	في-ني-ني-كو-مو	متانة وصلابة وليونة عالية
النحاس النحاس Cu-CrZr	النحاس-كر-زر	موصلية كهربائية وحرارية عالية، وخصائص ميكانيكية جيدة
كوبالت-كروم الكوبالت-كروم الكوبالت	Co-Cr	مقاومة عالية للتآكل والتآكل، والتوافق الحيوي
نيكل 718	ني-كر-في	خصائص ميكانيكية ممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية
هاستيلوي إكس	ني-كر-مو-في	مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة
فولاذ الأدوات H13	حديد-كروم-مو-سي	صلابة عالية، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للإجهاد الحراري

خصائص التذرية بالغاز الخامل بالتفريغ

تقدم VIGA مزايا مميزة تجعلها الطريقة المفضلة لإنتاج مساحيق المعادن. دعونا نفحص الخصائص الرئيسية:

• توزيع حجم الجسيمات: تنتج VIGA مساحيق ذات توزيع موحد ومضبوط لحجم الجسيمات، وهو أمر ضروري للتطبيقات عالية الأداء.
• النقاء: استخدام الغاز الخامل يمنع الأكسدة والتلوث، مما يضمن نقاءً عاليًا للمساحيق المعدنية.
• الكروية: المساحيق المنتجة كروية للغاية، مما يحسن من قابلية التدفق وكثافة التعبئة، وهو أمر بالغ الأهمية لعمليات التصنيع القائمة على المسحوق.
• تعدد الاستخدامات: يمكن استخدام VIGA لإنتاج مجموعة واسعة من المساحيق المعدنية، بما في ذلك السبائك المعقدة.

تطبيقات الانحلال بالغاز الخامل بالتفريغ

تجد مساحيق المعادن التي تنتجها VIGA تطبيقات في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصها الفائقة. وفيما يلي بعض الاستخدامات الأساسية:

طلب	الوصف
التصنيع الإضافي	تستخدم في الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أجزاء معقدة وعالية القوة
الفضاء	إنتاج مكونات خفيفة الوزن وعالية الأداء
السيارات	تصنيع محرك متين وخفيف الوزن وأجزاء هيكلية متينة وخفيفة الوزن
الأجهزة الطبية	صنع الغرسات والأطراف الصناعية المتوافقة حيوياً
الأدوات	أدوات وقوالب عالية القوة
الإلكترونيات	مواد عالية النقاء للمكونات الإلكترونية

المواصفات والمقاسات والدرجات والمعايير

عند اختيار مساحيق المعادن لتطبيقات محددة، من المهم مراعاة مواصفاتها وأحجامها ودرجاتها ومعاييرها:

نموذج المسحوق المعدني	نطاق حجم الجسيمات (ميكرومتر)	الصف	قياسي
فولاذ مقاوم للصدأ 316L	15-45, 45-100	AISI 316L	ASTM A276
انكونيل 625	15-45, 45-100	UNS N06625	ASTM B443
التيتانيوم Ti-6Al-4V	15-45, 45-100	الصف الخامس	ASTM B348
الألومنيوم AlSi10Mg	15-45, 45-100	–	EN AC-43000
فولاذ ماراجينج ستيل M300	15-45, 45-100	الصف 300	ASTM A538
النحاس النحاس Cu-CrZr	15-45, 45-100	–	ASTM B224
كوبالت-كروم الكوبالت-كروم الكوبالت	15-45, 45-100	–	ASTM F75
نيكل 718	15-45, 45-100	UNS N07718	ASTM B637
هاستيلوي إكس	15-45, 45-100	UNS N06002	ASTM B435
فولاذ الأدوات H13	15-45, 45-100	–	ASTM A681

تفاصيل الموردين والأسعار

يعد العثور على موردين موثوقين وفهم مشهد التسعير أمرًا بالغ الأهمية للحصول على مساحيق المعادن عالية الجودة. وفيما يلي بعض الموردين الرئيسيين:

المورد	نماذج المسحوق المعدني	السعر (لكل كجم)	الموقع
ساندفيك	316L، Ti-6Al-4V، Ti-6Al-4V، Inconel 625	$100 – $500	السويد
براكسير	AlSi10Mg، فولاذ مغلف M300	$80 – $450	الولايات المتحدة الأمريكية
هوغاناس	النحاس Cu-CrZr، الكوبالت-الكروم، الكوبالت-الكروم	$90 – $400	السويد
تكنولوجيا النجار	نيكل 718، نيكل 718، هاستيلوي X	$120 – $550	الولايات المتحدة الأمريكية
تقنية LPW	فولاذ الأدوات H13، 316L، Ti-6Al-4V	$100 – $500	المملكة المتحدة

مقارنة الإيجابيات والسلبيات

تقدم المساحيق المعدنية المختلفة مزايا وقيودًا فريدة من نوعها. دعونا نقارن بعض الجوانب الرئيسية:

نموذج المسحوق المعدني	مزايا	محددات
فولاذ مقاوم للصدأ 316L	مقاومة التآكل، الخواص الميكانيكية	تكلفة أعلى مقارنةً بأنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى
انكونيل 625	قوة عالية، ومقاومة للأكسدة	باهظة الثمن وصعبة التشغيل الآلي
التيتانيوم Ti-6Al-4V	نسبة القوة إلى الوزن، والتوافق الحيوي	مكلفة، ومتفاعلة مع الأكسجين في درجات الحرارة العالية
الألومنيوم AlSi10Mg	خفة الوزن والقوة	قوة أقل من الفولاذ
فولاذ ماراجينج ستيل M300	قوة وليونة عالية	باهظة الثمن، تتطلب عملية تقادم
النحاس النحاس Cu-CrZr	التوصيلية، الخواص الميكانيكية	قوة أقل من بعض السبائك الأخرى
كوبالت-كروم الكوبالت-كروم الكوبالت	مقاومة التآكل والتآكل	مكلفة وصعبة التشغيل الآلي
نيكل 718	الخواص الميكانيكية، مقاومة درجات الحرارة	باهظة الثمن وصعبة التشغيل الآلي
هاستيلوي إكس	مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة	باهظة الثمن، وقابلية التشغيل الآلي المحدودة
فولاذ الأدوات H13	المتانة ومقاومة التآكل	عرضة للتشقق أثناء المعالجة الحرارية

التعليمات

سؤال	الإجابة
ما هو التفتيت بالغاز الخامل بالتفريغ؟	وهي عملية تنتج مساحيق معدنية عن طريق صهر المعادن تحت التفريغ وتفكيكها بغاز خامل.
لماذا استخدام الغاز الخامل في الانحلال؟	يمنع الغاز الخامل الأكسدة والتلوث، مما يضمن نقاوة عالية للمساحيق.
ما هي مزايا مساحيق VIGA؟	فهي توفر حجم جسيمات موحد، ونقاوة عالية، وقابلية تدفق ممتازة، من بين مزايا أخرى.
ما هي الصناعات التي تستفيد من مساحيق VIGA؟	تستفيد صناعات الفضاء والسيارات والأجهزة الطبية والأدوات والإلكترونيات بشكل كبير.
كيف يمكن مقارنة VIGA بطرق إنتاج المسحوق الأخرى؟	يوفر VIGA تحكمًا أفضل في حجم الجسيمات ونقاوتها مقارنةً بالعديد من الطرق الأخرى.
ما هي المواد الشائعة المستخدمة في VIGA؟	الفولاذ المقاوم للصدأ، والسبائك الفائقة، وسبائك التيتانيوم، وسبائك الألومنيوم، وغيرها.
هل يمكن استخدام مساحيق VIGA في التصنيع المضاف؟	نعم، إنها مناسبة للغاية نظراً لحجمها الموحد وجودتها العالية.
هل هناك قيود على استخدام مساحيق VIGA؟	قد تكون أكثر تكلفة وأصعب في التشغيل الآلي، اعتماداً على المادة.
كيف أختار المسحوق المعدني المناسب لاستخدامي؟	ضع في اعتبارك الخصائص المحددة المطلوبة، مثل القوة ومقاومة التآكل والتوصيل.
أين يمكنني شراء مساحيق VIGA عالية الجودة؟	ومن بين الموردين ذوي السمعة الطيبة ساندفيك، وبراكسير، وهوجاناس، وكاربنتر تكنولوجي، وLBW Technology.

معرفة المزيد من عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد