Todos sabemos que existen pocas tecnologías típicas para preparar el esférico polvo metálico, son Automatización de gas (GA), Proceso de electrodo rotatorio de plasma (preparación), Atomización de plasma (PA), Esferoidización de plasma (PS).
Las 4 mejores técnicas de preparación de polvo metálico esférico:
Automatización de gas (GA)
La producción de polvo en aerosol es el uso de un flujo de aire de alta velocidad para romper las corrientes de metal líquido en pequeñas gotas, que luego se condensan rápidamente para producir un polvo con forma.
La aerosolización se ha convertido en el método más importante para la preparación de polvos de aleación y metales esféricos finos y, según las estadísticas, la producción de polvos metálicos por atomización ha alcanzado el 80% de la producción de polvo total mundial. Hay muchos tipos diferentes de polvos metálicos que se pueden producir industrialmente por atomización, incluidos casi todos los sistemas de metales y aleaciones comunes, excepto los metales refractarios como el tungsteno y el molibdeno y los metales muy reactivos.
Este método produce polvos metálicos con un tamaño de partícula fino (<150μm), buena esfericidad, alta pureza, bajo contenido de oxígeno, velocidad de formación rápida y baja contaminación ambiental, y es el método principal para la preparación de polvos metálicos para pulvimetalurgia, moldeo por inyección de metales. y fabricación aditiva de metales.
Atomización por plasma (PA)
La atomización por plasma (PA) es el proceso de alimentar materias primas metálicas (generalmente alambre) a una cierta velocidad a través de un mecanismo de alimentación especial. Las materias primas se dispersan rápidamente en gotitas ultrafinas o aerosoles mediante chorros de plasma enfocados generados por múltiples antorchas de plasma montadas simétricamente en la parte superior del horno, y el intercambio de calor con gases inertes para enfriar durante el proceso de deposición, dando como resultado un polvo casi esférico. .
Utilizando la tecnología de atomización por plasma, se pueden obtener polvos de aleación de titanio con un tamaño de partícula pequeño, alta pureza y buena fluidez. A diferencia de las técnicas convencionales de fabricación de polvo, la atomización por plasma no utiliza las corrientes de medios gaseosos o de agua comúnmente utilizadas para triturar la corriente de líquido, sino más bien un plasma caliente, lo que evita el problema de la esfericidad deficiente de las gotas fundidas debido al enfriamiento rápido. Además, este método no requiere el uso de crisoles cerámicos convencionales y es adecuado para la pulverización de todos los materiales metálicos que pueden fundirse, especialmente los materiales metálicos altamente reactivos que contienen titanio y que provocan la contaminación del crisol.
Proceso de electrodo rotatorio de plasma (PREP)
El método de atomización con electrodo rotativo de plasma es una de las formas más ideales de preparar materiales en polvo esférico de alta pureza y densidad. El mecanismo se puede describir simplemente de la siguiente manera: el haz de plasma es la fuente de calor, el metal o la aleación es el electrodo autoconsumible, los extremos del electrodo se funden en una película líquida por el plasma coaxial y el polvo esférico se obtiene debajo del acción de su propia fuerza centrífuga de alta velocidad y tensión superficial.
Características de fabricación de polvo de atomización rotatoria por plasma: (1) distribución del tamaño de partícula de polvo estrecha, tamaño de partícula más controlable, método de atomización de gas de alta esfericidad preparado el tamaño de partícula de polvo de aleación se concentra principalmente en el rango de 0-150μm; método de atomización de electrodo rotatorio de plasma preparado el tamaño de partícula de polvo de aleación se concentra principalmente en 20-200μm. (2) el polvo básicamente no existe polvo hueco, polvo satélite (3) menos inclusiones de cerámica en polvo, mayor limpieza (4) incremento de oxígeno en polvo menos sin aleación proceso de fusión; sin flujo de aire inerte de alta velocidad para romper la corriente de líquido; Incremento de oxígeno en polvo en aerosol en más de 100 ppm, el incremento de oxígeno en polvo de atomización rotatoria por plasma se puede controlar en menos de 50 ppm. Las ventajas de la tecnología de fabricación de polvo de atomización rotatoria por plasma en la fabricación aditiva 1) polvo sólido, el proceso de impresión no existirá en la bola hueca provocada por espacios de aire, poros de participación y precipitación, grietas y otros defectos; 2) tamaño de partícula de polvo, distribución estrecha del tamaño de partícula, proceso de impresión menos / sin esferificación, fenómeno de aglomeración, mayor acabado de la superficie y la consistencia y uniformidad de la impresión pueden garantizarse por completo.
Esferoidización del plasma (PS)
La técnica de esferoidización por plasma utiliza las características de alta temperatura del plasma para calentar y fundir rápidamente partículas de polvo de forma irregular alimentadas al plasma, que se solidifican rápidamente bajo el efecto combinado de la tensión superficial y gradientes de temperatura extremadamente altos para formar polvos esféricos. El plasma tiene las ventajas de alta temperatura (~ 104 K), gran volumen de antorcha de plasma, alta densidad de energía, sin contaminación de electrodos, rápida transferencia de calor y enfriamiento, etc. Es una buena manera de producir polvos esféricos de alta calidad con componentes uniformes, alto esfericidad y buena fluidez, especialmente en la preparación de metales refractarios raros, óxidos, nitruros, carburos y otros polvos esféricos.
Lo anterior es una breve introducción a los principios y características de varios tipos de equipos de fabricación de polvo para impresión 3D. En resumen, la tecnología de fabricación de polvo atomizado, especialmente VIGA y EIGA, es actualmente la tecnología de fabricación de polvo más utilizada, pero aún está limitada por la pureza y la esfericidad del polvo en comparación con varias otras tecnologías.
Cuando se comparan las tecnologías PREP, PA y PS, el PA tiene más polvo satélite, el PS está limitado por la materia prima y el PREP tiene un rendimiento de finos relativamente bajo en comparación con los otros dos.
