VIGA Vakuumzerstäubungsgerät zur Pulverherstellung
Funktionsprinzip von Vakuumzerstäubungsanlagen zur Pulverherstellung:
Die Vakuumzerstäubung funktioniert durch das Schmelzen von Metallen und Metalllegierungen unter Vakuum oder Schutzgasatmosphäre. Das geschmolzene Metall fließt durch einen isolierten Tiegel und eine Führungsdüse nach unten und wird durch einen Hochdruckgasstrom in zahlreiche feine Tröpfchen zerstäubt. Diese Tröpfchen erstarren während des Fluges zu kugelförmigen und subkugelförmigen Partikeln, die anschließend gesiebt und getrennt werden, um Metallpulver unterschiedlicher Korngröße zu gewinnen.
Die Metallpulvertechnologie ist derzeit die am weitesten verbreitete Produktionsmethode in verschiedenen Branchen.
Mit Hilfe der Pulvermetallurgie hergestellte Legierungen haben ein breites Anwendungsspektrum, beispielsweise Schweiß- und Lötlegierungen für die Elektronikindustrie, Nickel-, Kobalt- und Eisen-haltige Hochtemperaturlegierungen für die Luftfahrt, Wasserstoffspeicherlegierungen und magnetische Legierungen sowie aktive Legierungen wie Titan, die bei der Herstellung von Sputtertargets verwendet werden.
Die Herstellung von Metallpulvern erfolgt in folgenden Schritten: Schmelzen, Zerstäuben und Erstarren der Metalle und Legierungen. Herstellungsverfahren für Metallpulver, wie beispielsweise die Oxidreduktion und die Wasserzerstäubung, unterliegen speziellen Qualitätsstandards, die unter anderem Partikelgeometrie, Partikelmorphologie und chemische Reinheit betreffen.
Die Zerstäubung mit Inertgas in Kombination mit Vakuumschmelzen ist ein führendes Pulverherstellungsverfahren zur Produktion von hochwertigen Pulvern, die spezifische Qualitätsstandards erfüllen.
Anwendungen von Metallpulver:
Nickelbasierte Superlegierungen für die Luft- und Raumfahrt sowie die Energietechnik;
Löt- und Hartlötmaterialien;
Verschleißfeste Beschichtungen;
MIM-Pulver für Bauteile;
Herstellung von Sputtertargets für die Elektronikindustrie;
MCRALLY Antioxidation-Beschichtungen.
Merkmale:
1. Die Tröpfchen erstarren während des Abstiegs rasch, wodurch eine Entmischung überwunden wird und eine einheitliche Mikrostruktur entsteht.
2. Das Schmelzverfahren kann individuell angepasst werden. Zu den Verfahren gehören: Mittelfrequenz-Induktionsschmelzen mit Tiegel, Mittel- bis Hochfrequenzschmelzen ohne Tiegel, Schmelzen mit Tiegelwiderstandsheizung und Lichtbogenschmelzen.
3. Die induktive Erwärmung von Legierungsmaterialien im mittleren Frequenzbereich unter Verwendung von Keramik- oder Graphittiegeln verbessert die Materialreinheit durch Raffinations- und Reinigungstechniken effektiv.
4. Durch den Einsatz der Überschall-Engkopplungs- und eingeschlossenen Gaszerstäubungsdüsentechnologie können verschiedene Legierungsmaterial-Mikropulver hergestellt werden.
5. Ein zweistufiges Zyklon-Klassierungs- und Abscheidesystem verbessert die Feinstaubausbeute und reduziert oder eliminiert Feinstaubemissionen.
Zusammensetzung einer Vakuumzerstäubungs-Pulverherstellungsanlage:
Die Standardausführung eines Vakuumzerstäubungs-Pulverherstellungssystems (VIGA) umfasst einen Vakuuminduktionsschmelzofen (VIM), in dem die Legierung geschmolzen, raffiniert und entgast wird. Das raffinierte, flüssige Metall wird über einen vorgeheizten Verteiler in ein Strahlrohrsystem geleitet, wo der Schmelzstrom durch einen Hochdruck-Inertgasstrom zerstäubt wird. Das entstehende Metallpulver erstarrt in einem Zerstäubungsturm, der sich direkt unterhalb der Zerstäubungsdüsen befindet. Das Pulver-Gas-Gemisch wird über eine Zuleitung zu einem Zyklonabscheider gefördert, wo grobes und feines Pulver vom Zerstäubungsgas getrennt werden. Das Metallpulver wird in einem direkt unterhalb des Zyklonabscheiders befindlichen, verschlossenen Behälter aufgefangen.
Das Spektrum reicht von Laborqualität (Tiegelkapazität 10-25 kg) über mittlere Produktionsqualität (Tiegelkapazität 25-200 kg) bis hin zu großtechnischen Produktionssystemen (Tiegelkapazität 200-500 kg).
Kundenspezifische Ausrüstung ist auf Anfrage erhältlich.
