מבוא לציוד לייצור אבקות אטומיזציה של מתכת

טכנולוגיית הכנת אבקה מתקדמת היא הבסיס למטלורגיית אבקה מודרנית ותיעוש שלה, וקודמת לפיתוח של תעשיות מתפתחות קשורות. היישום הנרחב של טכנולוגיות ייצור אבקה-בעלות-ביצועים גבוהים ובעלות נמוכה- הניע את התקדמותה של מתכות אבקה, מה שהופך אותה לחזית פעילה מאוד במדעי החומרים ובמחקר הנדסי. אבקות המיוצרות בשיטות אטומיזציה מהוות 80% מכלל ייצור האבקה בעולם, כאשר ציוד פירוק גז מהווה 30%-50% מזה-כלומר שכמעט מחציתם מיוצרים באמצעות טכנולוגיית פיצול גז. אבקות המיוצרות בשיטות אטומיזציה מציגות כדוריות מעולה, גודל חלקיקים (קוטר אבקה), ריכוז חלוקת גודל החלקיקים, מתכת וצפיפות ואיכות פני השטח בהשוואה לשיטות הכנת אבקה כימית מסורתיות.

לאבקה המתקבלת בהכנת אבקת אטומיזציה לייצור חומרי גלם למגעים חשמליים יש את היתרונות הבאים: חלקיקי האבקה קטנים ומרוכזים, כאשר גודל החלקיקים העדין ביותר מגיע ל-10 מיקרומטר (1250 mesh), מה שעוזר לעדן את מבנה החומר; לאבקות המתכתיות והכדוריות יש יכולת זרימה טובה, וגבולות התבואה הטבעיים יכולים למעשה לעכב את צמיחת הגרגרים במהלך הייצור והשימוש בחומר; לאבקה המיוצרת על ידי ערבוב אלקטרומגנטי באמצעות התכת תנור אינדוקציה יש הרכב סגסוגת אחיד וצפיפות גבוהה, מה שיכול להבטיח את איכות המוצר הסופי; החלקיקים המתכתים אינם קלים להצטברות ולהדבקה, וכתוצאה מכך אובדן פחות בלתי נראה. בשל היתרונות של טכנולוגיית הכנת אבקת אטומיזציה, כגון תהליך ייצור יציב, פחות גורמים בלתי נשלטים, איכות מוצר גבוהה, ללא צריכת ריאגנטים כימיים, ידידותיות לסביבה וללא זיהום, יעילות ייצור גבוהה ועלות ייצור נמוכה, היא קודמה במהירות בתעשייה והפכה לטכנולוגיה בשימוש נרחב בתעשיית ייצור חומרי מגע חשמליים ביתיים. זהו גם אמצעי חשוב לשדרוג איכות המוצר ולפיתוח מוצרים חדשים.

(1) אטומיזציה של מים. אטומיזציה של מים נמצאת בשימוש נרחב בהכנת אבקות Au, Ag, Pd, Pt, Co, Cu, Ni, Fe ו-Zn. חלוקת גודל החלקיקים שלו נעה בין 10 מיקרומטר למילימטרים, עם צורות לא סדירות, כדוריות ירודה ויכולת דחיסה טובה. זה דורש השקעת ציוד קטנה, בעל עלויות תפעול נמוכות, וניתן למחזר את המים. תכולת החמצן שלו היא פחות או שווה ל-0.4%, שניתן להסיר באמצעות תהליכי הפחתת עוקבים. יעילות הייצור יכולה להגיע ל-500 ק"ג/דקה, אך היא אינה מתאימה למתכות תגובתיות כמו אל.

(2) אטומיזציה של פחמימנים. בדומה לפירוק מים, אך ללא חמצון, הוא מייצר כדוריות טובה יותר ומועיל לייצור אבקת אל עדינה.

(3) אטומיזציה של גז. אטומיזציה של גז נמצאת בשימוש נרחב בהכנת אבקות Sn, Pb, Al, Bi, Cu, AAU, Co, Ni, Fe ו-Zn. חלוקת גודל החלקיקים שלו נעה בין 10 מיקרומטר (תלוי בסוג הסגסוגת) ל-200 מיקרומטר, עם כדוריות טובה, צפיפות וזרימה טובה, תכולת חמצן נמוכה ויעילות ייצור של 50 ק"ג/דקה. הגזים המשמשים הם בעיקר N ו-Ar.

(4) אטומיזציה באוויר. אטומיזציה באוויר נמצאת בשימוש נרחב בהכנת אבקות Al, Sn, Pb, Cu-Sn ו-Cu-Zn. זה דומה לפירוק גז, עם עלויות תפעול נמוכות, אבל תכולת חמצן גבוהה וכדוריות ירודה.