Оборудование и технологии

blog-image

В настоящее время разработано и успешно применяется ряд технологий и установок для получения металлических порошков. К ним относится плазмохимический синтез материалов, плакирование металлических частиц в потоках плазмы, получение металлических частиц плазменным нагревом вращающейся заготовки, распыление пруткового материала плазменной струей. Однако у существующих способов есть общие недостатки: оборудование имеет большие габариты и высокую стоимость, рассчитано на крупнотоннажное производство, зачастую они являются узкоспециализированными по распыляемым материалам. Кроме того, при необходимости получения не окисленных порошков необходимо проведение длительных операций химико-термической обработки металлических порошков (восстановительный, рекристаллизационный отжиг и др.). В то же время современные условия производства специальных изделий из металлических порошков характеризуются постоянно меняющимися требованиями к порошкам. Объем партий выпускаемых изделий из заданных материалов постоянно меняется, поэтому расширение возможности применения технологии плазменно-дугового распыления металлических порошков различной номенклатуры (как по химическому, так и гранулометрическому составу) является актуальной задачей.

Для решения этой задачи нами предложен новый способ получения металлических и керамических порошков плазменным распылением прутковых заготовок. Отличительной особенностью данного способа является использование плазмотрона прямого действия, где в качестве одного из электродов выступает пруток-заготовка, охлаждение расплавленных частиц происходит водяным экраном. Водяной экран находиться не только в нижней части установки, но и равномерно стекает со стенок, что дает более эффективное охлаждение всех расплавленных частиц, образую правильную сферическую форму, и потока плазмы. Вода постоянно циркулирует по замкнутому контуру, съем тепла осуществляется в теплообменнике.

Почему наше оборудование?

Преимущества нашего оборудования:

  • Энергопотребление уменьшается на 20-30% по сравнению с газовым или водяным распылением, та как не нужно плавить метал большого объёма и поддерживать его температуру выше точки плавления на 300-400 °C, плавиться только небольшой участок проволоки и тут же распыляется
  • Потребление распыляемого газа уменьшается на 10-20%, так как распыляемый газ так же является плазмообразующий и в результате этого более эффективно распыляет расплавленный металл
  • Образуется мелкодисперсная структура порошка, например, для LMD технологии, где плавиться только поверхностный слой порошка и сохраняется его микроструктура, приводит к увеличению прочностных характеристик конечных изделий
  • Широкий диапазон распыляемого материала и получение различных металлических (углеродистые, нержавеющие и инструментальные стали, алюминий, медь, титан и др. металлы) и керамических (оксидов, карбидов и нитридов) порошков на одном устройстве
  • Возможность получения любого объёма порошка: от нескольких килограммов до нескольких тонн
  • Возможность регулирования размера получаемого порошка от 5 до 200 мкм, путем изменения газодинамических и энергетических параметров плазмотрона