१०० मेश – ४०० मेश मेटल पावडर वॉटर ॲटोमायझर मशीन

व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशनद्वारे तयार केलेल्या पावडरमध्ये उच्च शुद्धता, कमी ऑक्सिजनचे प्रमाण आणि बारीक कणांचा आकार हे फायदे आहेत. अनेक वर्षांच्या सततच्या नवनवीन शोध आणि सुधारणांनंतर, व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशन पावडर तंत्रज्ञान हे उच्च-कार्यक्षम धातू आणि मिश्रधातूंच्या पावडरच्या उत्पादनाची मुख्य पद्धत म्हणून विकसित झाले आहे, आणि नवीन सामग्रीच्या संशोधनाला व नवीन तंत्रज्ञानाच्या विकासाला समर्थन देणारा आणि प्रोत्साहन देणारा एक प्रमुख घटक बनले आहे. संपादकांनी व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशनचे तत्त्व, प्रक्रिया आणि पावडर दळण्याच्या उपकरणांची ओळख करून दिली आहे, तसेच व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशनद्वारे तयार केलेल्या पावडरचे प्रकार आणि उपयोग यांचे विश्लेषण केले आहे.

अणूकरण पद्धत ही पावडर तयार करण्याची एक पद्धत आहे, ज्यामध्ये वेगाने वाहणारा द्रव (अणूकरण माध्यम) धातू किंवा मिश्रधातूच्या द्रवावर आदळतो किंवा त्याचे बारीक थेंबांमध्ये विभाजन करतो, जे नंतर घनीभूत होऊन घन पावडर बनतात. अणूकरण केलेल्या पावडरच्या कणांची रासायनिक रचना दिलेल्या वितळलेल्या मिश्रधातूच्या कणांसारखीच एकसंध असते, इतकेच नाही तर जलद घनीकरणामुळे स्फटिकमय रचना अधिक सूक्ष्म होते आणि दुसऱ्या टप्प्यातील स्थूल विलगीकरण नाहीसे होते. सामान्यतः वापरले जाणारे अणूकरण माध्यम पाणी किंवा अल्ट्रासोनिक आहे, ज्याला अनुक्रमे जल अणूकरण आणि वायू अणूकरण म्हटले जाते. जल अणूकरणाने तयार केलेल्या धातूच्या पावडरचे उत्पादन जास्त आणि किफायतशीर असते, तसेच थंड होण्याचा वेगही जलद असतो, परंतु या पावडरमध्ये ऑक्सिजनचे प्रमाण जास्त असते आणि तिचा आकार अनियमित असतो, ती सहसा पातळ पापुद्र्यासारखी असते. अल्ट्रासोनिक अणूकरण तंत्रज्ञानाने तयार केलेल्या पावडरचे कण लहान आकाराचे, अधिक गोलाकार आणि ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी असते, आणि उच्च-कार्यक्षमतेच्या गोलाकार धातू आणि मिश्रधातूंच्या पावडर तयार करण्याची ही मुख्य पद्धत बनली आहे.

व्हॅक्यूम स्मेल्टिंग हाय-प्रेशर गॅस ॲटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग तंत्रज्ञान हे उच्च-व्हॅक्यूम तंत्रज्ञान, उच्च-तापमान स्मेल्टिंग तंत्रज्ञान, उच्च-दाब आणि उच्च-गती गॅस तंत्रज्ञान यांना एकत्रित करते आणि पावडर मेटलर्जीच्या विकासाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, विशेषतः सक्रिय घटक असलेल्या उच्च-गुणवत्तेच्या मिश्रधातूंच्या पावडरच्या उत्पादनासाठी तयार केले जाते. अल्ट्रासोनिक / गॅस ॲटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग तंत्रज्ञान हे एक नवीन जलद घनीकरण तंत्रज्ञान आहे. उच्च शीतलन दरामुळे, पावडरमध्ये कण-सूक्ष्मता, एकसमान रचना आणि उच्च घन विद्राव्यता ही वैशिष्ट्ये असतात.

वरील फायद्यांव्यतिरिक्त, व्हॅक्यूम स्मेल्टिंग हाय-प्रेशर गॅस ॲटोमायझेशनद्वारे उत्पादित धातूच्या पावडरमध्ये खालील तीन वैशिष्ट्ये आहेत: शुद्ध पावडर, कमी ऑक्सिजन प्रमाण; बारीक पावडरचे उच्च उत्पादन; आणि उच्च गोलाकार स्वरूप. या पावडरपासून बनवलेल्या संरचनात्मक किंवा कार्यात्मक सामग्रीचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांच्या बाबतीत पारंपरिक सामग्रीपेक्षा अनेक फायदे आहेत. विकसित पावडरमध्ये सुपरअलॉय पावडर, थर्मल स्प्रे अलॉय पावडर, कॉपर अलॉय पावडर आणि स्टेनलेस स्टील पावडर यांचा समावेश आहे.

१. व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशन पावडर मिलिंग प्रक्रिया आणि उपकरणे

१.१ व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशन पावडर मिलिंग प्रक्रिया

व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग पद्धत ही अलिकडच्या वर्षांत मेटल पावडर उत्पादन उद्योगात विकसित झालेली एक नवीन प्रकारची प्रक्रिया आहे. यामध्ये पदार्थांचे सहज ऑक्सिडेशन न होणे, मेटल पावडरचे जलद शमन (quenching) आणि उच्च पातळीचे ऑटोमेशन हे फायदे आहेत. याची विशिष्ट प्रक्रिया अशी आहे की, इंडक्शन फर्नेसमध्ये मिश्रधातू (धातू) वितळवून शुद्ध केल्यानंतर, वितळलेला धातूचा द्रव थर्मल इन्सुलेशन स्लम्पमध्ये ओतला जातो आणि गाईड ट्यूब व नोझलमध्ये प्रवेश करतो, आणि उच्च-दाबाच्या वायू प्रवाहाद्वारे वितळलेल्या प्रवाहाचे अणूकरण केले जाते. अणूकरण झालेली धातूची पावडर ॲटोमायझेशन टॉवरमध्ये घट्ट होऊन स्थिरावते आणि पावडर गोळा करण्याच्या टाकीत पडते.

अणूकरण उपकरण, अणूकरण अल्ट्रासोनिक आणि धातू-द्रव प्रवाह हे वायू अणूकरण प्रक्रियेचे तीन मूलभूत पैलू आहेत. अणूकरण उपकरणामध्ये, अंतःक्षेपित केलेले अणूकरण अल्ट्रासोनिक, अंतःक्षेपित केलेल्या धातू-द्रव प्रवाहाशी अभिक्रिया करून वेग वाढवते आणि एक प्रवाह क्षेत्र तयार करते. या प्रवाह क्षेत्रात, वितळलेल्या धातूचा प्रवाह खंडित होतो, थंड होतो आणि घनीभूत होतो, ज्यामुळे विशिष्ट गुणधर्म असलेली पावडर मिळते. अणूकरण उपकरणाच्या पॅरामीटर्समध्ये नोझलची रचना, कॅथेटरची रचना, कॅथेटरची स्थिती इत्यादींचा समावेश होतो; अणूकरण वायू आणि त्याच्या प्रक्रिया पॅरामीटर्समध्ये अल्ट्रासोनिक गुणधर्म, हवेचा प्रवेश दाब, हवेचा वेग इत्यादींचा समावेश होतो; आणि धातू-द्रव प्रवाह आणि त्याच्या प्रक्रिया पॅरामीटर्समध्ये धातू-द्रव प्रवाहाचे गुणधर्म, सुपरहीट, द्रव प्रवाहाचा व्यास इत्यादींचा समावेश होतो. अल्ट्रासोनिक अणूकरण विविध पॅरामीटर्स आणि त्यांच्या समन्वयाद्वारे पावडरच्या कणांचा आकार, कणांच्या आकाराचे वितरण आणि सूक्ष्मरचना समायोजित करण्याचा उद्देश साध्य करते.

१.२ व्हॅक्यूम एअर ॲटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग उपकरण

सध्याच्या व्हॅक्यूम ॲटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने परदेशी आणि स्वदेशी उपकरणांचा समावेश आहे. परदेशात उत्पादित उपकरणांमध्ये उच्च स्थिरता आणि उच्च नियंत्रण अचूकता असते, परंतु उपकरणांची किंमत जास्त असते आणि देखभाल व दुरुस्तीचा खर्चही जास्त असतो. स्वदेशी उपकरणांची किंमत कमी असते, देखभालीचा खर्च कमी असतो आणि देखभाल करणे सोयीचे असते. तथापि, स्वदेशी उपकरण उत्पादकांना सामान्यतः ॲटोमायझिंग नोझल्स आणि ॲटोमायझेशन प्रक्रिया यांसारख्या उपकरणांच्या मुख्य तंत्रज्ञानावर प्रभुत्व नसते. सध्या, संबंधित परदेशी संशोधन संस्था आणि उत्पादन उद्योग हे तंत्रज्ञान अत्यंत गोपनीय ठेवतात आणि विशिष्ट व औद्योगिक प्रक्रिया पॅरामीटर्स संबंधित साहित्य आणि पेटंटमधून मिळवता येत नाहीत. यामुळे उच्च-गुणवत्तेच्या पावडरचे उत्पादन इतके कमी होते की ते किफायतशीर ठरत नाही, आणि हेच मुख्य कारण आहे की अनेक एरोसोल पावडर उत्पादन आणि वैज्ञानिक संशोधन युनिट्स असूनही, आपला देश औद्योगिक स्तरावर उच्च-गुणवत्तेच्या पावडरचे उत्पादन करू शकलेला नाही.

अल्ट्रासोनिक अॅटोमायझेशन पल्व्हरायझिंग डिव्हाइसच्या संरचनेत खालील भागांचा समावेश असतो: इंटरमीडिएट फ्रिक्वेन्सी इंडक्शन मेल्टिंग फर्नेस, होल्डिंग फर्नेस, अॅटोमायझेशन सिस्टम, अॅटोमायझेशन टँक, डस्ट कलेक्शन सिस्टम, अल्ट्रासोनिक सप्लाय सिस्टम, वॉटर कूलिंग सिस्टम, कंट्रोल सिस्टम, इत्यादी.

सध्या, एरोसोलायझेशनवरील विविध संशोधने मुख्यत्वे दोन पैलूंवर लक्ष केंद्रित करतात. एकीकडे, नोझलच्या संरचनेचे मापदंड आणि जेट प्रवाहाच्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास केला जातो. याचा उद्देश वायुप्रवाह क्षेत्र आणि नोझलची रचना यांच्यातील संबंध मिळवणे हा आहे, जेणेकरून अल्ट्रासोनिक प्रवाह दर कमी असताना तो नोझलच्या आउटलेटवर आवश्यक वेग गाठेल आणि नोझलच्या डिझाइन व प्रक्रियेसाठी एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करेल. दुसरीकडे, अ‍ॅटोमायझेशन प्रक्रियेच्या मापदंडांचा आणि पावडरच्या गुणधर्मांमधील संबंधाचा अभ्यास केला गेला. पावडर उत्पादनाला अनुकूल करण्यासाठी आणि मार्गदर्शन करण्यासाठी, नोझल-विशिष्ट आधारावर अ‍ॅटोमायझेशन प्रक्रियेच्या मापदंडांचा पावडरच्या गुणधर्मांवर आणि अ‍ॅटोमायझेशन कार्यक्षमतेवर होणाऱ्या परिणामाचा अभ्यास करणे हे याचे उद्दिष्ट आहे. थोडक्यात, सूक्ष्म पावडरची उत्पादकता वाढवणे आणि वायूचा वापर कमी करणे ही अल्ट्रासोनिक अ‍ॅटोमायझेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासाची दिशा आहे.

१.२.१ अल्ट्रासोनिक अ‍ॅटोमायझेशनसाठी विविध प्रकारचे नोझल्स

अणूकरण करणारा वायू नोझलमधून वेग आणि ऊर्जा वाढवतो, ज्यामुळे द्रव धातूचे प्रभावीपणे विघटन होते आणि आवश्यकतेनुसार पावडर तयार होते. नोझल अणूकरण होणाऱ्या माध्यमाचा प्रवाह आणि प्रवाह पद्धती नियंत्रित करते, आणि अणूकरण कार्यक्षमतेची पातळी व अणूकरण प्रक्रियेच्या स्थिरतेमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते, आणि हे अल्ट्रासोनिक अणूकरणाचे मुख्य तंत्रज्ञान आहे. सुरुवातीच्या वायू अणूकरण प्रक्रियेमध्ये, सामान्यतः मुक्त-पतन नोझल रचना वापरली जात होती. हे नोझल रचनेत सोपे असते, सहजपणे बंद होत नाही आणि नियंत्रण प्रक्रिया तुलनेने सोपी असते, परंतु त्याची अणूकरण कार्यक्षमता जास्त नसते, आणि ते फक्त ५०-३०० μm कणांच्या आकाराच्या पावडरच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे. अणूकरण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, नंतर प्रतिबंधक नोझल किंवा घट्ट जोडलेले अणूकरण नोझल विकसित केले गेले. घट्ट किंवा प्रतिबंधक नोझल वायूच्या उड्डाणाचे अंतर कमी करते आणि वायू प्रवाह प्रक्रियेतील गतिज ऊर्जेचा ऱ्हास कमी करते, ज्यामुळे धातूशी आंतरक्रिया करणाऱ्या वायू प्रवाहाचा वेग आणि घनता वाढते, आणि बारीक पावडरचे उत्पादन वाढते.

१.२.१.१ परिघीय स्लॉट नोजल

उच्च दाबाचा अल्ट्रासोनिक किरण नोझलमध्ये स्पर्शरेषेच्या दिशेने प्रवेश करतो. त्यानंतर तो उच्च वेगाने बाहेर फेकला जातो, ज्यामुळे एक भोवरा तयार होतो.