آشنایی با فرایند اتمایزینگ

آشنایی با فرایند اتمایزینگ

اتمایزینگ یکی از روش های فیزیکی تولید پودر است که در ادامه به مباحث آن میپردازیم

در این روش مذاب  به ذرات کوچکتر از 150 میکرون تبدیل می شود. پودر فلزاتی مانند آهن، مس و آلیاژهای آن، آلومینیم وآلیاژهای آن، آلیاژهای کبالت، قلع، فولاد زنگ نزن و ابزار و سوپر آلیاژها به این روش قابل تولید هستند.

اتمایزینگ دارای روشهای مختلفی می باشدکه عبارتند از:

   1- اتمایزینگ با سیال (آبی یا گازی): در این روش آب یا گاز توسط نازلهای مخصوص بافشار به جریانی از مذاب فلز برخورد می کند. که در نتیجه مذاب ضمن شکسته شدن به ذرات کوچک منجمد می شود و پودر فلز ایجاد می شود.

روش اتمایزینگ آبی برای تولید انبوه پودر با هزینه پایین تر مناسب است. که دلیل آن سرعت خنک کردن بالای آب می باشد. در این روش شکل پودر نامنظم ومقدار اکسیژن سطحی آن زیاد است. اما دز روش اتمایزینگ گازی سرعت سرد کردن پایین است لذا هزینه تولید پودر بالاتر است. در این روش شکل پودر تقریبا گرد است و اگر از گاز خنثی استفاده شود مقدار اکسیژن سطحی آن بسیار کم است.

   2- اتمایزینگ با نیروی گریز از مرکز: در این روشها از نیروی گریز از مرکز برای شتاب دادن به جریان مذاب و غلبه بر نیروی کشش سطحی آن استفاده می شود. میزان تولید پودر در این روشها نسبت به روش اتمایزینگ با سیال بسیار کمتر ومحدودتر است. در این روش هزینه تولید پودر بسیار بالا است. مهمترین این روشها عبارتند از:

       (1) روش الکترود چرخان: در این فرآیند انتهای یک میله در حال چرخش حول محور طولی خود ذوب گشته، قطرات مذاب به صورت گریز از مرکز به اطراف پرتاب وبه صورت کروی شکل جامد می گردند. عمل ذوب ممکن است به وسیله قوس الکتریکی از طریق یک الکترود مصرف نشدنی از جنس تنگستن صورت گیرد. مزایای این روش، کیفیت سطحی خوب ذرات، شکل کروی ذرات، توزیع اندازه ذرات در محدوده مشخص و امکان تولید پودر فلزات فعال است.     

       (2) روش دیسک چرخان: در این روش جریان باریک مذاب مستقیما به داخل صفحه دوار، که با سرعت زیاد در حال گردش است، ریخته شده ودر اثر گردش، شتاب می گیرد و به صورت قطرات مذاب به محیط اطراف پرت شده و منجمد می گردد. دمش یک گاز خنک کننده یا استفاده از آب، انجماد ذرات را تسریع می کند. در این روش شکل دانه ها کروی است واندازه آنها به سرعت دیسک بستگی دارد.

      (3) روش دیسک چرخان در مذاب: در این روش، محیط یک دیسک که حالت دندانه ای (شبیه چرخدنده) دارد، در تماس با سطح یک فلز مذاب قرار می گیرد. فلز مذاب بین فاصله دندانه ها چسبیده، به حالت خمیری در می آید وبا دیسک شروع به حرکت می کند. سپس به دلیل حرکت دورانی دیسک از آن جدا و پس از طی مسافتی منجمد می شود. در این روش شکل ذرات پودر نامنظم است. همچنین با این روش نمی توان ذرات پودر ریز تولید کرد.

       (4) روش فنجان چرخان: در این روش مذاب به داخل ظرفی به شکل فنجان ریخته می شود. این فنجان با سرعت زیاد به چرخش درآمده، ذرات مذاب به طور مکانیکی از لبه آن به خارج پرتاب، ودر طول مسیر به وسیله گاز خنک کننده منجمد می گردد.

- اتمایزینگ در خلاء: در این روش از انرژی آزاد شده در اثر خارج شدن گاز محلول از حلالیت برای متلاشی کردن مذاب استفاده می شود. ابتدا مذاب بوسیله گاز مناسب تحت فشار قرار می گیرد. در این حالت گاز (معمولا هیدروژن) به حالت فوق اشباع در مذاب حل می شود. سپس مذاب توسط لوله دیرگداز به محفظه خلاء منتقل می شود. با کاهش فشار گاز از حلالیت خارج می شود و به صورت مولکولی   از مذاب خارج می شود. در این حالت گاز حجم بیشتری را اشغال می کند. به این ترتیب مذاب در خلاء متلاشی و به ذرات ریز تبدیل می شود. در این روش ذرات پودر کروی شکل می باشد. همچنین بدلیل استفاده از خلاء مقدار اکسیژن سطحی پایین است.