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Jan 14, 2024

A atomização PSI otimiza o pó de alumínio para impressão 3D

29 de setembro de 2022 Compartilhe em sua rede: Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Reino Unido, relatou uma demanda crescente por seus sistemas avançados de atomização usados ​​para processar alumínio.

29 de setembro de 2022

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A Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Reino Unido, relatou uma demanda crescente por seus sistemas avançados de atomização usados ​​para processar alumínio. Através de sua linha de atomizadores HERMIGA, a PSI fornece aos clientes equipamentos com classificação ATEX para produzir pós esféricos de alumínio de alta qualidade. A distribuição do tamanho das partículas pode ser ajustada para se adequar ao usuário final, alcançando altos rendimentos – inclusive na extremidade mais fina da faixa para aplicações, como fabricação de aditivos de fusão em leito de pó por feixe de laser (PBF-LB). O portfólio HERMIGA abrange desde pesquisa e desenvolvimento até sistemas em escala de produção de alta capacidade e é oferecido nos modos lote e vazamento contínuo. Isto é ainda complementado pelas atividades de desenvolvimento de metalurgia do pó da PSI e pela tecnologia de processamento de pó pós-produção.

O alumínio é um metal reativo de baixa densidade com afinidade pelo oxigênio, explica PSI. No mundo natural é encontrado na forma de compostos, sendo a bauxita (principalmente óxido de alumínio) a matéria-prima mais comum para a produção de alumínio metálico puro (um processo que exige muita energia e requer redução eletrolítica). Por ser um metal reativo, o alumínio é inflamável e potencialmente combustível. Certas reações químicas também liberam gases inflamáveis ​​(por exemplo, 2Al + 3H2O = Al203 + H2). Exposto ao ar, o alumínio formará prontamente uma camada de óxido estável e, uma vez revestido, as peças a granel são comumente usadas em muitas aplicações diárias.

Na forma de pó, contudo, o factor de risco aumenta devido ao aumento da área superficial e o potencial de combustão é amplamente reconhecido. As próprias propriedades que podem representar desafios de produção e manuseio também podem tornar os pós de alumínio muito úteis para uma ampla gama de aplicações, incluindo revestimentos por pulverização térmica, produção de tintas, fabricação de aditivos, catalisadores, propelentes sólidos, fogos de artifício e explosivos, entre outros.

O crescimento da Manufatura Aditiva promoveu o desenvolvimento de novas composições particularmente adequadas às características únicas de fusão e solidificação dos processos AM de laser e feixe de elétrons. Muitas dessas ligas contêm elementos reativos – como terras raras Ti e Zr – e requerem técnicas de fusão e atomização limpas a vácuo/gás inerte fornecidas nos atomizadores em escala de produção HERMIGA da série 120 da PSI. Um desses atomizadores foi recentemente instalado nas instalações de pó metálico da IRT M2P em Uckange, França. A instalação enfrentou alguns desafios, explicou a PSI, com o maior dos componentes do atomizador sendo instalado através do telhado para caber em um edifício alto existente com uma área restrita.

A PSI relata que também trabalhou no desenvolvimento da liga de alumínio A20X™ para Manufatura Aditiva. Esta liga tem uma resistência particularmente boa a altas temperaturas devido aos efeitos de endurecimento por dispersão do seu conteúdo de TiB2, e foi desenvolvida através do NATEP financiado 'AltoSprecisarAde luzP projeto de produção aditiva (HIGHSAP). O consórcio reuniu Aeromet (parceiro principal), PSI, Renishaw e Rolls Royce para otimizar o pó A20X produzido por atomização para obter propriedades mais adequadas para atender aos requisitos de produção AM para aplicações aeroespaciais, de defesa e automotivas. Usando pós produzidos pela PSI, o consórcio fabricou amostras e componentes de testes mecânicos de forma aditiva. Através da experiência e capacidades combinadas do consórcio, foram alcançadas as seguintes propriedades de temperatura ambiente; resistência máxima de 511 MPa, limite de escoamento de 440 MPa e alongamento de 13% (testes de temperatura elevada também foram realizados). O pó AT20X já está disponível comercialmente.

Nos últimos quatro anos, a PSI entrou no campo da tecnologia de leito fluidizado. Os FBR são extremamente versáteis no processamento de pós, tanto metálicos quanto outros. As aplicações incluem tratamentos térmicos, reações químicas e revestimento por meio de deposição química de vapor (CVD) de pós a granel que podem ser dimensionados para volumes comercialmente atraentes. As características de massa e transferência de calor de um leito fluidizado tornam-no especialmente adequado para processamento em temperatura elevada, enquanto a pressão pode ser facilmente ajustada para otimizar o resultado.