ООО "Энерготехнологии"
Научно-производственная компания с 2005 г.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА (УРМ-1)

Сотрудниками компании ООО "Энерготехнологии" была разработана и произведена серия оборудования для
получения металлических порошков различного химического и гранулометрического состава.


Принцип работы установки заключается в следующем: в плавильной печи осуществляют выплавку металла с перегревом на 200-250 °С выше температуры плавления, после этого расплав вытесняется сжатым газом по каналу подачи расплавленного металла в распылительную форсунку.

В качестве распыляющего газа используют воздух или аргон. При истечении газа из форсунки (рис.2) через кольцевой канал формируется кольцевая сходящаяся газодинамическая струя с дозвуковой или сверхзвуковой скоростью, которая взаимодействует с расплавом, подаваемым в центральную часть струи. Расчет параметров струи распыляющего газа для каждой конструкции форсунки (рис.3) производится с применением современных вычислительных пакетов.

Основными отличиями метода диспергирования расплава металла являются:


  • высокая производительность;
  • энергоэффективность;
  • возможность получения порошков из различных материалов и сплавов;
  • возможность регулирования дисперсности получаемого порошка;
  • возможность получения порошка со сферической формой частиц.


К преимуществам данной технологической схемы следует отнести следующее:


  • в качестве плавильного агрегата выступает индукционная печь, плавление в которой не сопряжено с загрязнением материала;
  • схема процесса с принудительной подачей расплава в распылительный узел дает возможность мгновенной остановки процесса, а также регулирования скорости подачи расплава давлением газа в герметичной рабочей полости;
  • ударный наддув герметичной рабочей полости печи сжатым газом обеспечивает мгновенный старт процесса и возможность работы при малых значениях перегрева.


В установке заложена возможность изменения гранулометрического состава порошка за счет изменения расходов распыляемого расплава металла и распыляющего газа. Данная установка позволяет производить порошки меди, латуни, чугуна в диапазоне размеров от 20 до 100 мкм. Порошки, полученные на установке УРМ-1, сравнивались с металлическими порошками Stainless Steel Powder 316L, применяемыми в технологиях селективного лазерного спекания. Гранулометрический состав материала соответствовал диапазону 40-50 мкм, сравнение материалов проводилось по следующим параметрам:


Таблица 1 - Характеристики порошковых материалов

Материал

Текучесть,
с
Насыпная плотность,
кг/м3
Относительная плотность
Порошок, полученный на УРМ–001 распылением чугуна в струе воздуха2631200,31
Порошок, полученный на УРМ–001 распылением меди в струе воздуха1250750,56
Порошок, полученный на УРМ–001 распылением латуни в струе воздуха2333000,39
Порошок, полученный на УРМ–001 распылением чугуна в струе аргона1832400,39
Порошок, полученный на УРМ–001 распылением меди в струе аргона1051250,57


Гистограмма распределения порошка чугуна по фракциям, составлена на основе ситового анализа. Порошок чугуна с частицами от 40 до 60 мкм составляет порядка 50%. Данный выход годного порошка разрабатывался под конкретные цели заказчика и может быть изменен. Данная установка позволяет варьировать распределение частиц получаемого порошка по фракциям в зависимости от требований заказчика.

Химический состав получаемого порошка определялся методом химического картирования шлифа металлического порошка на растровом микроскопе JSM-6400LV.

По вопросам разработки и изготовления подобного оборудования обращайтесь к специалистам нашей компании.