Gaz Atomize Metal Tozları

Bu Gönderiyi Paylaş

İçindekiler

gaz atomize metal tozu Katkısal imalat, toz enjeksiyon kalıplama ve diğer öncü uygulamalar için ideal olan, kontrollü özelliklere sahip küresel alaşım tozları için tercih edilen bir üretim yöntemi olarak ortaya çıkmıştır. Bu kılavuz, gaz atomize tozlarının alternatiflere (su atomize malzemeler gibi) kıyasla bileşimleri, özellikleri, üretim süreçleri, temel tedarikçileri ve karşılaştırmalı avantajları hakkında kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır.

Gaz atomize metal tozu için Alaşım Kimyaları

Gaz atomizasyonu, aşağıdakiler de dahil olmak üzere neredeyse tüm alaşımları toz haline getirebilir:

Nikel süper alaşımları Tantal, tungsten, molibden gibi refrakter metallerle katı çözelti sertleşmesinden yüksek mukavemete sahip. Havacılık bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır.

Kobalt süper alaşımları Mükemmel ısı ve aşınma direncine sahip. Diş implantları ve tıbbi cihazlarda kullanılan biyouyumlu kaliteler.

Takım çeliği alaşımları Yüksek sıcaklıklarda sertlik tutma için vanadyum, molibden ve tungsten ile geliştirilmiş H13 gibi. Metal şekillendirme aletleri için esastır.

Paslanmaz çelik tozları Korozyon direnci ve mekanik performansın kombinasyonu için 304, 316 ve 17-4 çökelme sertleşme kaliteleri dahil.

Bakır alaşımları Termal iletkenlikten yararlanan termal yönetim uygulamaları için küreler halinde yaygın olarak formüle edilmiş berilyum bakır veya krom zirkonyum bakır gibi.

Alüminyum alaşımlar Toz yatak füzyonu veya metal enjeksiyon kalıplama yoluyla üretilen hafif yapısal bileşenler için ekonomik seçenekler olan 2024, 6061 ve 7075 gibi.

Egzotik alaşımlar Tungsten ağır metaller, dökme metalik camlar ve altın, platin gibi değerli metaller dahil, gaz atomizasyonunun hızlı su verme oranlarından yararlanarak toza özgü metastabil dengesiz fazları dondurur.

Reaktif malzemeler Oksijen ve nitrojene yüksek afiniteye sahip titanyum, tantal gibi malzemeler, kontaminasyonu önleyen yüksek saflıkta inert gazlar kullanılarak vakum altında gaz atomize edilebilir.

Özellikleri Gaz Atomize Metal Tozları

ÖznitelikTipik DeğerlerÖnem
Parçacık şekliÇoğunlukla küreselToz akışını ve paketleme yoğunluğunu artırır
Uydu fraksiyonu<%5Toz yatak baskısı için daha düşüktür
Boyut aralığı10 ila 150 mikronUygulama yöntemine göre uyarlanabilir
DağıtımGaussPartiden partiye tutarlı
Oksijen ppm<500 ppmNihai parçada oksit inklüzyonlarını önler
Yüzey oksitleriİnce pasifleştirilmiş katmanToz geri dönüştürülebilirliğini korur

Temizlik, küresel morfoloji ve optimize edilmiş partikül boyutu dağılımının kombinasyonu, gaz atomize tozlarının, alternatiflere kıyasla çoğu toz metalurjisi ve katkı tekniklerinde üstün performans sunmasını sağlar.

gaz atomize metal tozu
Gaz Atomize Metal Tozları 3

Gaz Atomizasyon Tozu Üretimi Nasıl Çalışır?

Gaz atomize tozları, dövme alaşım bileşimlerinden elde edilen ham madde külçelerinden başlar. Metal, vakum veya inert atmosfer altında indüksiyonla eritilir ve daha sonra yüksek hızlı argon veya azot gazı jetlerine ince bir akış olarak püskürtülür. Erimiş metale çarpan süpersonik gazın gücü, akışı erime noktasının altında uçuş sırasında hızla katılaşan ve atomizasyon kulesinin altındaki toplama hunilerinde biriken ince damlacıklara ayırır. Gaz basıncını, akış parametrelerini ve nozül geometrilerini ayarlayarak, partikül boyutu dağılımı farklı uygulamalar için ayarlanabilir. İnert gaz, oksidasyonu önleyerek kontaminasyonu düşük tutar. Aşırı boyutlu partikülleri gidermek için sınıflandırıldıktan sonra, toz kullanıma hazır olarak vakum altında paketlenir.

Gaz Atomize Metal Tozları için Endüstriyel Uygulamalar

EndüstriKullanım Alanları ve BileşenlerKritik Özellikler
Havacılık ve UzayTürbin kanatları, kanatçıklarYüksek mukavemet, sürünme direnci
TıbbiOrtopedik implantlar, cihazlarBiyouyumluluk, korozyon direnci
OtomotivBağlantı çubukları, dişlilerAşınma direnci, yorulma ömrü
Katmanlı üretimForm ve uyum prototipleme, dijital envanter, fonksiyonel test için 3D baskılı parçalarKüresel morfoloji, akışkanlık
Metal Enjeksiyon KalıplamaNozüller, bağlantı elemanları vb. gibi küçük karmaşık parçalarTutarlı toz özellikleri
Termal spreyYatak yüzeylerinde aşınmaya dayanıklı kaplamalarKontrollü partikül boyutu dağılımı

Gaz atomize tozları, temizlik, küresel şekil, kararlı metalurji, kontrollü partikül boyutu ve üretilebilir toz partileri gibi özelliklerden yararlanan bu geniş uygulama yelpazesinde özel ihtiyaçları karşılar.

Belirtme Gaz Atomize Metal Tozları

Endüstriyel kullanıcılar ve tasarımcılar, gaz atomize tozlarını aşağıdaki parametrelere göre seçer:

Parçacık boyutu aralığı – tipik olarak nihai parça boyutuna ve üretim yöntemi sınırlamalarına bağlı olarak 10 mikron ile 150 mikron arasında. Daha küçük tozlar daha iyi paketlenir, ancak toz patlaması veya soluma riski oluşturur. Daha büyük partiküller yüzey kalitesini bozar.

Kimya – çalışma ortamına göre uyarlanmış alaşım bileşimi. Mukavemet, sertlik, korozyon payı, biyouyumluluk vb. hususları göz önünde bulundurun. Tozu amaçlanan uygulama özellikleriyle eşleştirin.

Üretim yöntemi – hedef partikül boyutu ve şekliyle uyumlu yöntem. Lazer yatak sistemleri 100 mikrondan küçük küresel tozlara ihtiyaç duyar. MIM parçaları, ham maddede 10-25 mikron toz kullanır.

Kalite standartları – uluslararası malzeme standartları, safsızlık seviyeleri, partikül istatistikleri, üretim yöntemleri vb. için izin verilen aralıkları belirtir. Yaygın olanlar, atomizasyon sırasında kalite kontrolüne rehberlik eden ISO, ASTM, ASME standartlarıdır.

Parti boyutu – tipik 25-500 kg'lık parti boyutları fiyatlandırmayı etkiler. Envanter tutma maliyetlerini dengeleyin.

Bütçe – sıkı dağılımlara sahip özel alaşımlar, emtia paslanmaz çelik tozlarından çok daha pahalıdır. Performans ihtiyaçlarına göre olmazsa olmaz niteliklere öncelik verin ve testlerle doğrulayın.

Karşılaştırmalı Analiz – Gaz Atomizasyonu ve Su Atomizasyonu

ParametreGaz AtomizeAtomize Su
Maliyetİnert gaz kullanımı ve özel nozüller nedeniyle daha pahalıDaha düşük işletme maliyetleri
ÜretkenlikKilogram/saat cinsinden daha düşük çıktıÇok yüksek hacimler mümkün
Parçacık şekliÇoğunlukla küreselDüzensiz sıçrama şekilli
Parçacık boyutuMinimum yaklaşık 10 mikronBir mikronun altına inin
Boyut dağılımıDaha sıkı kontrol ve ayarlanabilirlikDaha geniş değişkenlik
Alaşım esnekliğiMükemmel inert atmosferReaktif bileşimler için sınırlı
KirlenmeMinimum oksijen alımıDaha yüksek oksijen içeriği

Gaz atomizasyonu, katkı imalatı için gerekli olan egzotik veya reaktif alaşımlardan küresel tozlar üretmede mükemmeldir. Su atomizasyonu, düzensiz şekil ve malzeme seçimleriyle sınırlıdır, ancak geleneksel presleme ve sinterleme rotası için 30 mikronun üzerindeki yüksek hacimli tozlar için ekonomiktir.

gaz atomize metal tozu
Gaz Atomize Metal Tozları 4

SSS

Gaz atomize tozunun maliyeti, dövme ürün formlarına göre ne kadar?

Birim maliyetler, kilogram başına dökme veya dövme ürünlerden 2-4 kat daha yüksektir. Ancak toz metalurjisinin net şekil yeteneği ile çok az hurda kaybı, yüksek değerli bileşenlerdeki genel parça maliyetini düşürür.

Gaz atomize tozlarında partiden partiye varyasyona ne sebep olur?

Gaz basıncı, akış dinamiği ve eriyik akış kararlılığı gibi proses parametreleri üzerindeki kontrol, tutarlılık için kritiktir. Bileşim, uzun üretim çalışmaları sırasında kayabilir. Toz kalitesini sevkiyat partilerini müşterilere göndermeden önce özelliklere göre doğrulamak için periyodik numune alma ve test etme esastır.

Atomizasyon için hangi gazın en uygun olduğunu nasıl belirleyebilirim?

Azot en düşük maliyetlidir, ancak titanyum gibi alaşımlarla reaksiyona girebilir. Argon inerttir, ancak tedarik darboğazları son zamanlarda fiyatları artırdı. Genellikle her ikisini de kullanın – azot atomizasyonu, ardından taşıma için argon. Hidrojen, bazı alaşımları gevrekleştirir. Helyum pahalı ve sınırlı erişime sahip.

Toz püskürtme uygulamaları için toz nasıl işlenir?

Besleme sistemi tasarımına bağlıdır. Çoğu hvof ve bazı plazma sistemleri, yerçekimi/mekanik toz enjeksiyonlu huniler kullanır. Daha gelişmiş plazma meşaleleri, daha iyi ısı transferi ve partikül hızlandırması için taşıyıcı gaz toz enjeksiyonu kullanır. Genellikle daha büyük partiküller gerekir.

Gaz atomize tozlarıyla ilgili yaygın teknik sorunlar nelerdir?

Partikül boyutu dağılımı tutarlılığını partiden partiye kontrol etme. Nozüllerin aşırı ısınmasını önleme. İnce ve kaba fraksiyonları ayırma. Piroforik davranışı yönetme. Buharlaşma yoluyla minör element kaybından kaynaklanan etkileri işleme. Uydu partikül oluşumunu azaltma.

Sonuç

Özetle, gaz atomize metal tozları, çeşitli son teknoloji uygulamalarda çağdaş toz metalurjisi üretimi için hayati önem taşıyan benzersiz küresel partikül şekli, alaşım esnekliği ve ultra temizlik sağlar. Şartname ve toz test aşamalarında uzman tedarikçilerle işbirliği yapmak, son kullanım imalat prosesi ve bileşen performansı gereksinimleri için gerçekten optimize edilmiş özelleştirilmiş toz partilerinin tedarikini sağlar.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Bültenimize Abone Olun

Güncellemeleri alın ve en iyilerden öğrenin

Keşfedilecek Daha Fazla Şey

Scroll to Top