في مجال التصنيع الإضافي للمعادن (الطباعة ثلاثية الأبعاد)، وتشكيل المعادن بالحقن (MIM)، وتعدين المساحيق، الذي يشهد نمواً سريعاً، مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ لا تزال من أكثر المواد استخدامًا على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن تحقيق التوزيع الأمثل لحجم الجسيمات يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لجودة المنتج النهائي، وانسيابيته، وكثافة التعبئة، وقابلية الطباعة. ويواجه العديد من منتجي ومستخدمي مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ التحدي نفسه: كيفية إزالة كليهما بكفاءة جزيئات متناهية الصغر (عادةً <10-15 ميكرومتر) و جزيئات خشنة كبيرة الحجم مع الحفاظ على القيمة الكسر الأوسط (عادةً ما يتراوح حجمها بين 15-63 ميكرومتر أو 20-45 ميكرومتر، حسب التطبيق). مسحوق ملحمي، ملكنا سلسلة HTS من المصنفات الهوائية التوربينية عالية الكفاءة وقد أثبتت أنها حل فعال للغاية لهذا المطلب المحدد المتمثل في إنتاج مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ.
دراسة حالة: تحويل مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم أقل من 69 ميكرومتر إلى منتج عالي الجودة ذي قطع ضيق
قام أحد عملائنا، وهو شركة رائدة في تصنيع مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في تقنية دمج مسحوق الليزر (LPBF) وتقنية الترسيب الموجه للطاقة (DED)، بتزويدنا بالخصائص التالية للمواد الخام:
- مواد العلفمسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ المُذرّر بالغاز
- أقصى حجم للجسيمات: <69 ميكرومتر
- محتوى الغرامات: 37% <15 ميكرومتر
- تحديد الهدف بعد التصنيف:
- >97% >10 ميكرومتر (أي محتوى منخفض للغاية من الجسيمات <10 ميكرومتر)
- إزالة الجزيئات الخشنة التي يزيد حجمها عن حجم القطع العلوي المحدد (عادةً 45 ميكرومتر، 53 ميكرومتر أو 63 ميكرومتر حسب التطبيق النهائي)
كان هدف العميل هو إنتاج مسحوق ذو توزيع حجمي ضيق يتميز بسيولة ممتازة وأقل قدر من الجزيئات أو الغبار المتطاير.
التحديات التي يواجهها العميل
أسفرت المحاولات الأولية باستخدام المصنفات الهوائية التقليدية عن:
- خسارة كبيرة في المواد القيّمة التي يتراوح حجمها بين 10 و45 ميكرومتر عند محاولة القطع عند 10 ميكرومتر
- ضعف حدة القطع عند إزالة الجزيئات الخشنة
- قدرة معالجة منخفضة
- انسداد متكرر للمرشح بسبب ارتفاع نسبة الجزيئات الدقيقة (37% <15 ميكرومتر)
الحل: التصنيف متعدد المراحل باستخدام مصنف الهواء Epic Powder HTS
وقد اعتمد العميل في نهاية المطاف عملية تصنيف من مرحلتين باستخدام سلسلة HTS:
- المرحلة الأولى - إزالة المسحوق الناعم
تم ضبط مصنف HTS للقطع عند ~10-12 ميكرومتر
→ تمت إزالته ~35–38% من الجسيمات فائقة الدقة
→ تم الإنجاز >97% >10 ميكرومتر في المنتج الخشن - المرحلة الثانية - إزالة الجزء الخشن
تمت إعادة تهيئة مصنف HTS بسرعة دوران مختلفة وإعدادات هواء ثانوية للقطع عند 45 ميكرومتر، 53 ميكرومتر أو 63 ميكرومتر (بحسب مواصفات المنتج النهائية)
→ تم الحصول عليه مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القطر المحدود (PSD) مع D10 >12 ميكرومتر، D50 ≈ 28-35 ميكرومتر، D90 <50 ميكرومتر (قيم مثال)
النتائج الرئيسية المحققة
| المعلمة | مواد العلف | بعد المرحلة الأولى (إزالة الدهانات الدقيقة) | المنتج النهائي ذو القطع الضيق |
|---|---|---|---|
| محتوى <10 ميكرومتر | ~25–30% | <3% | <3% |
| محتوى <15 ميكرومتر | 37% | ~8–10% | ~8–10% |
| محتوى >63 ميكرومتر | ~5–10% | ~5–10% | <1% (إذا تم القطع عند 63 ميكرومتر) |
| ناتج الجزء الأوسط | - | - | 65–75% (عادي) |
| حدة التصنيف (الميل) | - | - | حاد جداً |
أفاد العميل بما يلي:
- تحسن ملحوظ في انسيابية المسحوق
- انخفاض تكوين الأقمار الصناعية في الأجزاء النهائية
- كثافة بناء أعلى وتشطيب سطح أفضل
- انخفاض استهلاك الأرجون أثناء الطباعة نتيجة لانخفاض انبعاث الغازات من الجزيئات الدقيقة
لماذا تتفوق مصنفات الهواء من سلسلة HTS في التعامل مع مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ؟
| ميزة | فوائد معالجة مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ |
|---|---|
| تصميم دوار توربيني عالي الكفاءة | قطع حادة حتى مع معدل إنتاجية عالٍ (1-6 طن/ساعة حسب الطراز) |
| حجم قطع قابل للتعديل يصل إلى 2-3 ميكرومتر | قادر على إزالة الجزيئات الدقيقة التي يقل حجمها عن 10 ميكرومتر بشكل فعال |
| أجزاء قابلة للتآكل مبطنة بالسيراميك | الحد الأدنى من التلوث بالحديد - أمر بالغ الأهمية لسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل |
| تصميم سهل التنظيف | تغيير سريع للمنتج بين درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المختلفة (304L، 316L، 17-4PH، إلخ). |
| التحكم الثانوي الدقيق في الهواء | يسمح بإجراء قطع علوية وسفلية حادة للغاية في إعداد متعدد المراحل |
| استهلاك منخفض للطاقة | انخفاض تكلفة التشغيل مقارنة بالتقنيات المنافسة |
مسحوق ملحمي
سواء كنت منتجًا للمساحيق تتطلع إلى تطوير عملية التصنيف الخاصة بك أو شركة طباعة ثلاثية الأبعاد تسعى إلى تحسين جودة المساحيق الداخلية، مصنف الهواء من سلسلة Epic Powder HTS يوفر حلاً موثوقاً وعالي الأداء للإنتاج مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ ذو القطر المحدود مع الحد الأدنى من خسائر المحصول.
إذا كنت تعاني حاليًا من:
- محتوى عالٍ من الجسيمات فائقة الدقة (<10 ميكرومتر أو <15 ميكرومتر)
- تؤثر الجسيمات الخشنة الزائدة على التدفق والتعبئة
- إنتاجية منخفضة للجزء الأوسط ذي القيمة
- مخاوف التلوث
...إذن، قد تكون عملية تصنيف HTS متعددة المراحل هي المسار الأكثر كفاءة للمضي قدماً.
اتصال مسحوق ملحمي اليوم لمناقشة متطلبات تصنيف مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الخاصة بكم، يمكن لفريقنا إجراء تجارب معملية على نطاق صغير باستخدام موادكم واقتراح التكوين الأمثل لنظام الفصل الحراري عالي الحرارة (HTS) بما يتناسب مع أهداف إنتاجكم. نتطلع إلى مساعدتكم في تحقيق جودة فائقة للمسحوق وكفاءة إنتاجية عالية.
شكراً لقراءتكم. أتمنى أن يكون مقالي مفيداً. يُرجى ترك تعليق أدناه. كما يمكنكم التواصل مع ممثل خدمة عملاء EPIC Powder عبر الإنترنت لأي استفسارات أخرى.
— إميلي تشين, مهندس أول
