Gasverstuivingsproces
Vanwege de stijgende vraag naar metaalpoeders op de markt, is keramiek gemaakt van boornitride de afgelopen jaren steeds populairder geworden voor gebruik bij verstuiving van gesmolten metaal.
Verneveling is het proces waarbij een materiaal dat vast of vloeibaar is, wordt omgezet in zijn vrije gasvormige toestand. Dit proces wordt veel gebruikt in de gesmolten metaalindustrie om fijne metaalpoeders te maken van materialen zoals aluminium, ijzer, roestvrij staal en superlegeringen.
Het verstuivingsproces van gesmolten metaal kan worden onderverdeeld in drie verschillende stadia.
Eerst moet u het gesmolten metaal door een mondstuk van boornitride (BN) gieten.
Daarna moeten water- of gasstromen onder hoge druk worden gebruikt om het vloeibare metaal te verspreiden.
Last but not least, verzamel het hoogwaardige metaalpoeder dat naar de bodem is gezakt en gebruik het in 3D-printen en andere kritieke industrieën.
Verneveling kan op een aantal verschillende manieren worden bereikt, onder meer door het gebruik van water en gas.
1. Waterverneveling
Meestal wordt waterverneveling gebruikt om metaalpoeder te maken, vooral voor metalen die van ijzer zijn gemaakt. Het is verantwoordelijk voor tussen de 60 en 70 procent van de wereldwijde productie van ijzerpoeder. De verstuiving van water kan ook worden gebruikt om grote hoeveelheden koper, nikkel, roestvrij staal en zachtmagnetische poeders te maken.
Waterverneveling is populairder geworden in de poedermetallurgie-industrie omdat het minder kost dan sommige andere methoden. In vergelijking met gas en andere jetmaterialen verbruikt het minder energie om te werken en heeft het een hogere productiviteit. Bij reactieve metalen en legeringen is waterverneveling echter niet effectief. Dit resulteert in het creëren van gasverstuiving en andere verstuivingsmethoden.
2. Gasverstuiving
De verneveling van gas verschilt op verschillende manieren van de verneveling van water. Bij het scheiden van het vloeibare metaal maakt waterverstuiving gebruik van waterstralen, terwijl gasverstuiving gebruik maakt van gas met hoge snelheid. Hoewel de druk van het medium een grote invloed heeft op de verneveling van water, speelt deze factor geen rol bij de verneveling van gas. Het gasverstuivingsproces kan ook op een grotere verscheidenheid aan materialen worden gebruikt. Gasverstuiving wordt veel gebruikt in de poedermetallurgie van zink-, aluminium- en koperlegeringen. Dit komt door de wenselijkheid van de functies die hierboven zijn besproken.
In het verstuivingsproces zijn de vereisten voor spuitmonden als volgt:
Er is een grote verscheidenheid aan apparatuur beschikbaar voor gebruik in het verstuivingsproces. Om te beginnen moet er een omgeving met zeer lage druk of een omgeving met een hoog vacuüm aanwezig zijn. Daarnaast zijn straalmiddelen zoals water of gas absoluut noodzakelijk. Het belangrijkste is dat het verstuivingsproces niet soepel kan verlopen zonder goed ontworpen spuitmonden. Kapotte of verstopte spuitmonden kunnen het productieproces van poeder verstoren, dus goed ontworpen spuitmonden zijn essentieel. Daarom moet een spuitmond aan de bovengenoemde eisen voldoen.
Hoge hardheid: om scheuren in de spuitmonden die bij het verstuivingsproces worden gebruikt te voorkomen, moeten de gebruikte materialen een hoge hardheid hebben.
Hoge thermische schokstabiliteit: er worden robuuste materialen gebruikt om ervoor te zorgen dat het product perfect blijft functioneren, zelfs bij blootstelling aan hoge temperaturen.
Welke eigenschappen maken boornitride tot een ideaal materiaal voor een metalen verstuiver?
Boornitride, Siliciumcarbide en Zirconia zijn de drie componenten waaruit ons gespecialiseerde BN-keramische composietmateriaal bestaat. Door zijn extreme hardheid en stabiliteit is dit materiaal ideaal voor gebruik in industrieën die met gesmolten metaal werken. Dit zijn de uitstekende eigenschappen:
Uitstekende kracht
Goede thermische prestaties
Gemakkelijk bewerkbaar
Minder verstopping in de verstuiver
Kortom, boornitride-keramiek heeft een opmerkelijke sterkte en thermische prestaties die opmerkelijk stabiel zijn, waardoor ze een ideale keuze zijn voor het maken van de spuitmonden die worden gebruikt bij de verneveling van gesmolten metaal.
