Übersicht
Vakuum-Inertgaszerstäubung (VIGA) ist ein hochentwickeltes Verfahren für die Herstellung von Metallpulvern. Bei dieser Technik werden Metalle unter Vakuum geschmolzen und dann unter Verwendung eines Inertgases wie Argon oder Stickstoff in feine Partikel zerlegt. Die dabei entstehenden Pulver sind in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der additiven Fertigung von entscheidender Bedeutung.
VIGA bietet eine hervorragende Kontrolle über die Pulvereigenschaften, wie z. B. Partikelgrößenverteilung und Reinheit, und ist damit ideal für Anwendungen, die hochwertige Materialien erfordern. In diesem Artikel befassen wir uns mit den Feinheiten der Vakuum-Inertgaszerstäubung, untersuchen verschiedene Metallpulvermodelle und geben detaillierte Einblicke in deren Eigenschaften, Anwendungen und mehr.
Zusammensetzung der Vakuum-Inertgaszerstäubung
Die Zusammensetzung von Metallpulvern, die mit VIGA hergestellt werden, kann je nach den verwendeten Metallen und Legierungen sehr unterschiedlich sein. Im Folgenden werden einige gängige Metallpulver, die mit dieser Methode hergestellt werden, aufgeführt und beschrieben:
| Metallpulver-Modell | Zusammensetzung | Merkmale |
|---|---|---|
| 316L-Edelstahl | Fe-Cr-Ni-Mo | Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, gute mechanische Eigenschaften |
| Inconel 625 | Ni-Cr-Mo-Nb | Hohe Festigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Schweißbarkeit |
| Titanium Ti-6Al-4V | Ti-Al-V | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete Biokompatibilität |
| Aluminium AlSi10Mg | Al-Si-Mg | Leichtes Gewicht, gute Gießeigenschaften, hohe Festigkeit |
| Martensitaushärtender Stahl M300 | Fe-Ni-Co-Mo | Hohe Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität |
| Kupfer Cu-CrZr | Cu-Cr-Zr | Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute mechanische Eigenschaften |
| Kobalt-Chrom CoCr | Co-Cr | Hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität |
| Nickel 718 | Ni-Cr-Fe | Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, Beständigkeit gegen hohe Temperaturen |
| Hastelloy X | Ni-Cr-Mo-Fe | Hohe Temperaturbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit |
| Werkzeugstahl H13 | Fe-Cr-Mo-Si | Hohe Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung |
Merkmale von Vakuum-Inertgaszerstäubung
VIGA bietet deutliche Vorteile, die es zu einem bevorzugten Verfahren für die Herstellung von Metallpulvern machen. Schauen wir uns die wichtigsten Merkmale an:
- Partikelgrößenverteilung: VIGA produziert Pulver mit einer gleichmäßigen und kontrollierten Partikelgrößenverteilung, die für Hochleistungsanwendungen unerlässlich ist.
- Reinheit: Die Verwendung von Inertgas verhindert Oxidation und Verunreinigung und gewährleistet eine hohe Reinheit der Metallpulver.
- Sphärizität: Die hergestellten Pulver sind hochgradig kugelförmig, was die Fließfähigkeit und die Packungsdichte verbessert, was für pulverbasierte Herstellungsverfahren entscheidend ist.
- Vielseitigkeit: VIGA kann zur Herstellung einer breiten Palette von Metallpulvern, einschließlich komplexer Legierungen, verwendet werden.
Anwendungen der Vakuum-Inertgaszerstäubung
Die von VIGA hergestellten Metallpulver finden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in verschiedenen Branchen Anwendung. Hier sind einige der wichtigsten Anwendungen:
| Anmeldung | Beschreibung |
|---|---|
| Additive Fertigung | Wird im 3D-Druck für die Herstellung komplexer, hochfester Teile verwendet |
| Luft- und Raumfahrt | Herstellung von leichten und leistungsstarken Komponenten |
| Automobilindustrie | Herstellung von langlebigen und leichten Motor- und Strukturteilen |
| Medizinische Geräte | Herstellung biokompatibler Implantate und Prothetik |
| Werkzeugbau | Hochfeste Werkzeuge und Formen |
| Elektronik | Hochreine Materialien für elektronische Bauteile |
Spezifikationen, Größen, Güteklassen, Normen
Bei der Auswahl von Metallpulvern für bestimmte Anwendungen ist es wichtig, deren Spezifikationen, Größen, Qualitäten und Normen zu berücksichtigen:
| Metallpulver-Modell | Partikelgrößenbereich (µm) | Klasse | Standard |
|---|---|---|---|
| 316L-Edelstahl | 15-45, 45-100 | AISI 316L | ASTM A276 |
| Inconel 625 | 15-45, 45-100 | UNS N06625 | ASTM B443 |
| Titanium Ti-6Al-4V | 15-45, 45-100 | Klasse 5 | ASTM B348 |
| Aluminium AlSi10Mg | 15-45, 45-100 | – | DE AC-43000 |
| Martensitaushärtender Stahl M300 | 15-45, 45-100 | Klasse 300 | ASTM A538 |
| Kupfer Cu-CrZr | 15-45, 45-100 | – | ASTM B224 |
| Kobalt-Chrom CoCr | 15-45, 45-100 | – | ASTM F75 |
| Nickel 718 | 15-45, 45-100 | UNS N07718 | ASTM B637 |
| Hastelloy X | 15-45, 45-100 | UNS N06002 | ASTM B435 |
| Werkzeugstahl H13 | 15-45, 45-100 | – | ASTM A681 |
Lieferanten und Preisangaben
Die Suche nach zuverlässigen Lieferanten und die Kenntnis des Preisgefüges sind für die Beschaffung hochwertiger Metallpulver entscheidend. Hier sind einige wichtige Lieferanten:
| Anbieter | Metallpulver-Modelle | Preisgestaltung (pro kg) | Standort |
|---|---|---|---|
| Sandvik | 316L, Ti-6Al-4V, Inconel 625 | $100 – $500 | Schweden |
| Praxair | AlSi10Mg, Maraging-Stahl M300 | $80 – $450 | USA |
| Hoganas | Kupfer Cu-CrZr, Kobalt-Chrom | $90 – $400 | Schweden |
| Tischlertechnik | Nickel 718, Hastelloy X | $120 – $550 | USA |
| LPW-Technologie | Werkzeugstahl H13, 316L, Ti-6Al-4V | $100 – $500 | UK |
Vergleich der Vor- und Nachteile
Verschiedene Metallpulver bieten einzigartige Vorteile und Einschränkungen. Lassen Sie uns einige wichtige Aspekte vergleichen:
| Metallpulver-Modell | Vorteile | Beschränkungen |
|---|---|---|
| 316L-Edelstahl | Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften | Höhere Kosten im Vergleich zu anderen nichtrostenden Stählen |
| Inconel 625 | Hohe Festigkeit, Oxidationsbeständigkeit | Teuer, schwierig zu bearbeiten |
| Titanium Ti-6Al-4V | Verhältnis Stärke/Gewicht, Biokompatibilität | Teuer, reaktiv mit Sauerstoff bei hohen Temperaturen |
| Aluminium AlSi10Mg | Leichtigkeit, Stärke | Geringere Festigkeit als Stahl |
| Martensitaushärtender Stahl M300 | Hohe Festigkeit, Duktilität | Teuer, erfordert Alterungsprozess |
| Kupfer Cu-CrZr | Leitfähigkeit, mechanische Eigenschaften | Geringere Festigkeit als einige andere Legierungen |
| Kobalt-Chrom CoCr | Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit | Kostspielig, schwierig zu bearbeiten |
| Nickel 718 | Mechanische Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit | Teuer, schwierig zu bearbeiten |
| Hastelloy X | Hohe Temperaturbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit | Teuer, begrenzte Bearbeitbarkeit |
| Werkzeugstahl H13 | Zähigkeit, Verschleißfestigkeit | Anfällig für Rissbildung bei der Wärmebehandlung |
FAQ
| Frage | Antwort |
|---|---|
| Was ist die Vakuum-Inertgaszerstäubung? | Bei diesem Verfahren werden Metallpulver hergestellt, indem Metalle unter Vakuum geschmolzen und mit Inertgas zersetzt werden. |
| Warum Inertgas bei der Zerstäubung verwenden? | Inertes Gas verhindert Oxidation und Verunreinigung und gewährleistet eine hohe Reinheit der Pulver. |
| Was sind die Vorteile der VIGA-Pulver? | Sie bieten unter anderem eine einheitliche Partikelgröße, hohe Reinheit und ausgezeichnete Fließfähigkeit. |
| Welche Branchen profitieren von VIGA-Pulvern? | Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Medizintechnik, Werkzeugbau und Elektronikindustrie profitieren davon erheblich. |
| Wie schneidet VIGA im Vergleich zu anderen Pulverherstellungsmethoden ab? | VIGA bietet im Vergleich zu vielen anderen Methoden eine bessere Kontrolle über die Partikelgröße und -reinheit. |
| Welche Materialien werden bei VIGA häufig verwendet? | Rostfreie Stähle, Superlegierungen, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen und mehr. |
| Können VIGA-Pulver in der additiven Fertigung verwendet werden? | Ja, sie sind aufgrund ihrer einheitlichen Größe und hohen Qualität sehr gut geeignet. |
| Gibt es Einschränkungen bei der Verwendung von VIGA-Pulvern? | Sie können je nach Material teurer und schwieriger zu bearbeiten sein. |
| Wie wähle ich das richtige Metallpulver für meine Anwendung aus? | Berücksichtigen Sie die erforderlichen spezifischen Eigenschaften wie Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Leitfähigkeit. |
| Wo kann ich hochwertige VIGA-Pulver kaufen? | Zu den namhaften Lieferanten gehören Sandvik, Praxair, Höganäs, Carpenter Technology und LPW Technology. |