Mesin Penyemprot Air Bubuk Logam 100 mesh – 400 mesh

Serbuk yang dihasilkan melalui atomisasi udara vakum memiliki keunggulan berupa kemurnian tinggi, kandungan oksigen rendah, dan ukuran partikel serbuk yang halus. Setelah bertahun-tahun inovasi dan peningkatan berkelanjutan, teknologi serbuk atomisasi udara vakum telah berkembang menjadi metode utama produksi serbuk logam dan paduan berkinerja tinggi, dan telah menjadi faktor utama yang mendukung dan mempromosikan penelitian material baru dan pengembangan teknologi baru. Editor memperkenalkan prinsip, proses, dan peralatan penggilingan serbuk atomisasi udara vakum, serta menganalisis jenis dan penggunaan serbuk yang dihasilkan melalui atomisasi udara vakum.

Metode atomisasi adalah metode pembuatan bubuk di mana fluida yang bergerak cepat (media atomisasi) menumbuk atau memecah cairan logam atau paduan menjadi tetesan halus, yang kemudian dikondensasikan menjadi bubuk padat. Partikel bubuk hasil atomisasi tidak hanya memiliki komposisi kimia homogen yang sama persis dengan paduan cair yang diberikan, tetapi juga karena pembekuan cepat memperhalus struktur kristal dan menghilangkan makrosegrasi fase kedua. Media atomisasi yang umum digunakan adalah air atau ultrasonik, yang masing-masing disebut atomisasi air dan atomisasi gas. Bubuk logam yang dibuat dengan atomisasi air memiliki hasil yang tinggi dan ekonomis, serta laju pendinginan yang cepat, tetapi bubuk tersebut memiliki kandungan oksigen yang tinggi dan morfologi yang tidak beraturan, biasanya berupa serpihan. Bubuk yang dibuat dengan teknologi atomisasi ultrasonik memiliki ukuran partikel kecil, sferisitas tinggi, dan kandungan oksigen rendah, dan telah menjadi metode utama untuk menghasilkan bubuk logam dan paduan bulat berkinerja tinggi.

Teknologi penghancuran dengan atomisasi gas bertekanan tinggi dan peleburan vakum mengintegrasikan teknologi vakum tinggi, teknologi peleburan suhu tinggi, teknologi gas bertekanan tinggi dan berkecepatan tinggi, dan diproduksi untuk memenuhi kebutuhan pengembangan metalurgi serbuk, terutama untuk produksi serbuk paduan berkualitas tinggi yang mengandung unsur aktif. Teknologi penghancuran dengan atomisasi ultrasonik/gas merupakan teknologi pembekuan cepat yang baru. Karena laju pendinginan yang tinggi, serbuk memiliki karakteristik penghalusan butiran, komposisi seragam, dan kelarutan padat yang tinggi.

Selain keunggulan di atas, bubuk logam yang dihasilkan melalui peleburan vakum dengan atomisasi gas bertekanan tinggi memiliki tiga karakteristik berikut: bubuk murni, kandungan oksigen rendah; hasil bubuk halus yang tinggi; dan bentuk bulat yang tinggi. Material struktural atau fungsional yang terbuat dari bubuk ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan material konvensional dalam hal sifat fisik dan kimia. Bubuk yang dikembangkan meliputi bubuk superalloy, bubuk paduan semprot termal, bubuk paduan tembaga, dan bubuk baja tahan karat.

1. Proses dan peralatan penggilingan bubuk dengan atomisasi udara vakum.

1.1 Proses penggilingan bubuk dengan atomisasi udara vakum

Metode penghancuran dengan atomisasi udara vakum adalah jenis proses baru yang dikembangkan dalam industri pembuatan bubuk logam dalam beberapa tahun terakhir. Metode ini memiliki keunggulan berupa material yang tidak mudah teroksidasi, pendinginan bubuk logam yang cepat, dan tingkat otomatisasi yang tinggi. Proses spesifiknya adalah setelah paduan (logam) dilebur dan dimurnikan dalam tungku induksi, cairan logam cair dituangkan ke dalam wadah isolasi termal, dan masuk ke dalam tabung pemandu dan nosel, kemudian aliran lelehan diatomisasi oleh aliran gas bertekanan tinggi. Bubuk logam yang telah diatomisasi mengeras dan mengendap di menara atomisasi, dan jatuh ke dalam tangki pengumpul bubuk.

Peralatan atomisasi, ultrasonik atomisasi, dan aliran cairan logam adalah tiga aspek dasar dari proses atomisasi gas. Dalam peralatan atomisasi, ultrasonik atomisasi yang disuntikkan mempercepat dan berinteraksi dengan aliran cairan logam yang disuntikkan untuk membentuk medan aliran. Dalam medan aliran ini, aliran logam cair dipecah, didinginkan, dan dipadatkan, sehingga diperoleh bubuk dengan karakteristik tertentu. Parameter peralatan atomisasi meliputi struktur nosel, struktur kateter, posisi kateter, dll., gas atomisasi dan parameter prosesnya meliputi sifat ultrasonik, tekanan masuk udara, kecepatan udara, dll., dan aliran cairan logam dan parameter prosesnya meliputi sifat aliran cairan logam, superpanas, diameter aliran cairan, dll. Atomisasi ultrasonik mencapai tujuan untuk menyesuaikan ukuran partikel bubuk, distribusi ukuran partikel, dan mikrostruktur dengan menyesuaikan berbagai parameter dan koordinasinya.

1.2 Peralatan penghancuran dengan atomisasi udara vakum

Peralatan penghalus atomisasi vakum yang ada saat ini terutama meliputi peralatan impor dan domestik. Peralatan yang diproduksi di luar negeri memiliki stabilitas tinggi dan presisi kontrol yang tinggi, tetapi biaya peralatannya tinggi, dan biaya perawatan serta perbaikannya juga tinggi. Peralatan domestik memiliki biaya rendah, biaya perawatan rendah, dan perawatannya mudah. ​​Namun, produsen peralatan domestik umumnya tidak menguasai teknologi inti peralatan seperti nosel atomisasi dan proses atomisasi. Saat ini, lembaga penelitian dan perusahaan produksi asing yang relevan merahasiakan teknologi tersebut, dan parameter proses spesifik dan terindustrialisasi tidak dapat diperoleh dari literatur dan paten yang relevan. Hal ini membuat hasil bubuk berkualitas tinggi terlalu rendah untuk ekonomis, yang juga merupakan alasan utama mengapa negara kita belum mampu memproduksi bubuk berkualitas tinggi secara industri meskipun terdapat banyak unit produksi bubuk aerosol dan penelitian ilmiah.

Struktur perangkat penghancur atomisasi ultrasonik terdiri dari bagian-bagian berikut: tungku peleburan induksi frekuensi menengah, tungku penahan, sistem atomisasi, tangki atomisasi, sistem pengumpul debu, sistem pasokan ultrasonik, sistem pendingin air, sistem kontrol, dll.

Saat ini, berbagai penelitian tentang aerosolisasi terutama berfokus pada dua aspek. Di satu sisi, parameter struktur nosel dan karakteristik aliran jet dipelajari. Tujuannya adalah untuk mendapatkan hubungan antara medan aliran udara dan struktur nosel, sehingga ultrasonik mencapai kecepatan di outlet nosel sementara laju aliran ultrasonik kecil, dan memberikan dasar teoritis untuk desain dan pemrosesan nosel. Di sisi lain, hubungan antara parameter proses atomisasi dan sifat serbuk dipelajari. Tujuannya adalah untuk mempelajari pengaruh parameter proses atomisasi terhadap sifat serbuk dan efisiensi atomisasi secara spesifik pada nosel tertentu untuk mengoptimalkan dan memandu produksi serbuk. Singkatnya, peningkatan produktivitas serbuk halus dan pengurangan konsumsi gas menjadi arah pengembangan teknologi atomisasi ultrasonik.

1.2.1 Berbagai jenis nosel untuk atomisasi ultrasonik

Gas pengatom meningkatkan kecepatan dan energi melalui nosel, sehingga secara efektif memecah logam cair dan menghasilkan bubuk yang memenuhi persyaratan. Nosel mengontrol aliran dan pola aliran media yang diatomisasi, dan memainkan peran penting dalam tingkat efisiensi pengatomisasi dan stabilitas proses pengatomisasi, serta merupakan teknologi kunci dari pengatomisasi ultrasonik. Pada proses pengatomisasi gas awal, struktur nosel jatuh bebas umumnya digunakan. Nosel ini memiliki desain yang sederhana, tidak mudah tersumbat, dan proses kontrolnya relatif sederhana, tetapi efisiensi pengatomisasinya tidak tinggi, dan hanya cocok untuk produksi bubuk dengan ukuran partikel 50-300 μm. Untuk meningkatkan efisiensi pengatomisasi, nosel pembatas atau nosel pengatomisasi yang terhubung erat dikembangkan kemudian. Nosel yang rapat atau pembatas memperpendek jarak terbang gas dan mengurangi kehilangan energi kinetik dalam proses aliran gas, sehingga meningkatkan kecepatan dan kepadatan aliran gas yang berinteraksi dengan logam, dan meningkatkan hasil bubuk halus.

1.2.1.1 Nozel Slot Melingkar

Gelombang ultrasonik bertekanan tinggi masuk ke nosel secara tangensial. Kemudian gelombang tersebut dikeluarkan dengan kecepatan tinggi untuk membentuk pusaran.