Hepimiz biliyoruz ki, küre şeklini hazırlamak için birkaç tipik teknoloji vardır metalik tozgaz Otomasyonu (GA), Plazma Dönen Elektrot Prosesi (prep), Plazma Atomizasyonu (PA), Plazma Sferoidizasyonu (PS).
4 en iyi küresel metalik toz hazırlama tekniği:
Gaz Otomasyonu (GA)
Aerosolize toz üretimi, sıvı metal akışlarını küçük damlacıklara ayırmak için yüksek hızlı hava akışının kullanılmasıdır; bu damlacıklar daha sonra şekilli bir toz üretmek için hızla yoğunlaştırılır.
Aerosolizasyon, ince küresel metal ve alaşım tozlarının hazırlanmasında en önemli yöntem haline gelmiştir ve istatistiklere göre atomizasyon yoluyla metal tozu üretimi, dünyadaki toplam toz üretiminin 'ine ulaşmıştır. Tungsten ve molibden gibi refrakter metaller ve çok reaktif metaller hariç olmak üzere, neredeyse tüm yaygın metal ve alaşım sistemleri dahil olmak üzere, atomizasyon yoluyla endüstriyel olarak üretilebilen birçok farklı metal tozu türü vardır.
Bu yöntem, ince parçacık boyutuna (<150μm), iyi küreselliğe, yüksek saflığa, düşük oksijen içeriğine, hızlı şekillendirme hızına ve düşük çevre kirliliğine sahip metal tozları üretir ve toz metalurjisi, metal enjeksiyon kalıplama ve metal katkılı üretim için metal tozlarının hazırlanmasında ana yöntemdir.
Plazma Atomizasyonu (PA)
Plazma Atomizasyonu (PA), metal hammaddelerin (genellikle tel) özel bir besleme mekanizması aracılığıyla belirli bir hızda beslenmesi işlemidir. Hammaddeler, fırının tepesine simetrik olarak monte edilmiş çoklu plazma torçları tarafından üretilen odaklanmış plazma jetleri tarafından hızla ultra ince damlacıklar veya aerosoller halinde dağıtılır ve biriktirme işlemi sırasında soğutma için inert gazlarla ısı alışverişi yapılarak neredeyse küresel bir toz elde edilir.
Plazma atomizasyon teknolojisi kullanılarak, küçük parçacık boyutuna, yüksek saflığa ve iyi akışkanlığa sahip titanyum alaşım tozları elde edilebilir. Geleneksel toz üretim tekniklerinin aksine, plazma atomizasyonu sıvı akışını ezmek için yaygın olarak kullanılan su veya gazlı ortam akışlarını kullanmaz, bunun yerine hızlı soğutma nedeniyle erimiş damlacıkların zayıf küreselliği sorununu önleyen sıcak bir plazma kullanır. Ayrıca, bu yöntem geleneksel seramik potaların kullanılmasını gerektirmez ve eritilebilen tüm metalik malzemelerin, özellikle de potanın kirlenmesine neden olan titanyum içeren yüksek reaktif metalik malzemelerin toz haline getirilmesi için uygundur.
Plazma Dönen Elektrot Prosesi (PREP)
Plazma döner elektrot atomizasyon yöntemi, yüksek saflıkta ve yoğunlukta küresel toz malzemeler hazırlamak için en ideal yollardan biridir. Mekanizma basitçe şu şekilde tanımlanabilir: plazma ışını ısı kaynağıdır, metal veya alaşım kendi kendini tüketen elektrottur, elektrot uçları koaksiyel plazma tarafından sıvı bir film halinde eritilir ve küresel toz kendi yüksek hızlı merkezkaç kuvveti ve yüzey geriliminin etkisi altında elde edilir.
Plazma döner atomizasyon tozu yapım özellikleri: (1) toz partikül boyutu dağılımı dar, partikül boyutu daha kontrol edilebilir, yüksek küresellik gaz atomizasyon yöntemi ile hazırlanan alaşım tozu partikül boyutu esas olarak 0-150μm aralığında yoğunlaşmıştır; plazma döner elektrot atomizasyon yöntemi ile hazırlanan alaşım tozu partikül boyutu esas olarak 20-200μm aralığında yoğunlaşmıştır.(2) toz temelde içi boş toz, uydu tozu yoktur (3) toz seramik kalıntıları daha az, daha yüksek temizlik (4) alaşım eritme işlemi olmadan toz oksijen artışı daha az; sıvı akışını kırmak için yüksek hızlı inert hava akışı yok; aerosolize toz oksijen artışı 100 ppm'den fazla, plazma döner atomizasyon toz oksijen artışı 50 ppm'den daha az kontrol edilebilir. Katmanlı imalatta plazma döner atomizasyon tozu üretim teknolojisinin avantajları 1) toz katı, baskı işlemi hava boşlukları, tutulum ve çökelme gözenekleri, çatlaklar ve diğer kusurların neden olduğu içi boş topta bulunmayacaktır; 2) toz partikül boyutu, dar partikül boyutu dağılımı, baskı işlemi daha az / küreselleşme yok, aglomerasyon fenomeni, daha yüksek yüzey kalitesi ve baskının tutarlılığı ve homojenliği tamamen garanti edilebilir.
Plazma Sferoidizasyonu (PS)
Plazma küreselleştirme tekniği, plazmaya beslenen düzensiz şekilli toz partiküllerini hızla ısıtmak ve eritmek için plazmanın yüksek sıcaklık özelliklerini kullanır; bu partiküller yüzey gerilimi ve aşırı yüksek sıcaklık gradyanlarının birleşik etkisi altında hızla katılaşarak küresel tozlar oluşturur. Plazma, yüksek sıcaklık (~104 K), büyük plazma torç hacmi, yüksek enerji yoğunluğu, elektrot kontaminasyonu olmaması, hızlı ısı transferi ve soğutma vb. avantajlara sahiptir. Özellikle nadir refrakter metallerin, oksitlerin, nitrürlerin, karbürlerin ve diğer küresel tozların hazırlanmasında tek tip bileşenlere, yüksek küreselliğe ve iyi akışkanlığa sahip yüksek kaliteli küresel tozlar üretmek için iyi bir yoldur.
Yukarıdakiler, çeşitli 3D baskı tozu üretim ekipmanlarının prensiplerine ve özelliklerine kısa bir giriş niteliğindedir. Özetle, atomize toz üretim teknolojisi, özellikle VIGA ve EIGA, şu anda en çok kullanılan toz üretim teknolojisidir, ancak yine de diğer birkaç teknolojiye kıyasla tozun saflığı ve küreselliği ile sınırlıdır.
PREP, PA ve PS teknolojileri karşılaştırıldığında, PA'nın daha fazla uydu tozuna sahip olduğu, PS'nin hammadde ile sınırlı olduğu ve PREP'in diğer ikisine kıyasla nispeten düşük bir ince toz verimine sahip olduğu görülmektedir.
