Blog

Jan 14, 2024

La atomización PSI optimiza el polvo de aluminio para la impresión 3D

29 de septiembre de 2022 Comparta en su red: Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Reino Unido, ha informado de una creciente demanda de sus sistemas atomizadores avanzados utilizados para procesar aluminio.

29 de septiembre de 2022

Comparte en tu red:

Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Reino Unido, ha informado de una creciente demanda de sus avanzados sistemas de atomización utilizados para procesar aluminio. A través de su gama de atomizadores HERMIGA, PSI ofrece a sus clientes equipos con clasificación ATEX para producir polvos esféricos de aluminio de alta calidad. La distribución del tamaño de las partículas se puede ajustar para adaptarse al usuario final, logrando altos rendimientos, incluso en el extremo más fino del rango para aplicaciones, como la fabricación aditiva por fusión de lecho de polvo con haz láser (PBF-LB). La cartera de HERMIGA abarca desde sistemas de investigación y desarrollo hasta sistemas a escala de producción de alta capacidad, y se ofrece en modo de vertido continuo y por lotes. Esto se complementa aún más con las actividades de desarrollo de pulvimetalurgia de PSI y la tecnología de procesamiento de polvos de posproducción.

El aluminio es un metal reactivo de baja densidad con afinidad por el oxígeno, explica PSI. En el mundo natural se encuentra en forma de compuestos, siendo la bauxita (principalmente óxido de aluminio) la materia prima más común para la producción de aluminio metálico puro (un proceso que consume mucha energía y que requiere reducción electrolítica). Como metal reactivo, el aluminio es inflamable y potencialmente combustible. Ciertas reacciones químicas también liberan gases inflamables (p. ej., 2Al + 3H2O = Al2O3 + H2). Expuesto al aire, el aluminio formará fácilmente una capa de óxido estable y, una vez recubiertas, las piezas a granel se utilizan comúnmente en muchas aplicaciones cotidianas.

Sin embargo, en forma de polvo, el factor de riesgo aumenta debido al aumento de la superficie y el potencial de combustión es ampliamente reconocido. Las mismas propiedades que pueden plantear desafíos de producción y manipulación también pueden hacer que los polvos de aluminio sean muy útiles para una amplia gama de aplicaciones, incluidos recubrimientos por pulverización térmica, producción de pinturas, fabricación aditiva, catalizadores, propulsores sólidos, fuegos artificiales y explosivos, entre otros.

El crecimiento de la fabricación aditiva ha promovido el desarrollo de nuevas composiciones particularmente adecuadas para las características únicas de fusión y solidificación de los procesos de AM con láser y haz de electrones. Muchas de estas aleaciones contienen elementos reactivos, como tierras raras Ti y Zr, y requieren técnicas de atomización y fusión de gas inerte/vacío limpio proporcionadas por los atomizadores a escala de producción HERMIGA Serie 120 de PSI. Recientemente se ha instalado uno de estos atomizadores en las instalaciones de polvo metálico de IRT M2P en Uckange, Francia. La instalación enfrentó ciertos desafíos, explicó PSI, ya que los componentes más grandes del atomizador se instalaron a través del techo para encajar en un edificio alto existente con una huella restringida.

PSI informa que también trabajó en el desarrollo de la aleación de aluminio A20X™ para fabricación aditiva. Esta aleación tiene una resistencia particularmente buena a altas temperaturas debido a los efectos de endurecimiento por dispersión de su contenido de TiB2, y fue desarrollada a través del proyecto financiado por NATEP.AltoSnecesidadAde luzPAG Proyecto "Óxido para la fabricación aditiva" (HIGHSAP). El consorcio reunió a Aeromet (socio principal), PSI, Renishaw y Rolls Royce para optimizar el polvo A20X producido por atomización para lograr las propiedades más adecuadas para cumplir con los requisitos de producción de AM para aplicaciones aeroespaciales, de defensa y automotrices. Utilizando polvos producidos por PSI, el consorcio fabricó aditivamente muestras y componentes de prueba mecánica. Gracias a la experiencia y las capacidades combinadas del consorcio, se lograron las siguientes propiedades a temperatura ambiente; resistencia máxima de 511 MPa, límite elástico de 440 MPa y alargamiento del 13% (también se realizaron pruebas a temperatura elevada). El polvo AT20X ya está disponible comercialmente.

Durante los últimos cuatro años, PSI ha entrado en el campo de la tecnología de lecho fluidizado. Los FBR son extremadamente versátiles en el procesamiento de polvos, tanto metálicos como de otro tipo. Las aplicaciones incluyen tratamientos térmicos, reacciones químicas y recubrimiento mediante deposición química de vapor (CVD) de polvos a granel que pueden ampliarse a volúmenes comercialmente atractivos. Las características de transferencia de masa y calor de un lecho fluidizado los hacen especialmente adecuados para el procesamiento a temperatura elevada, mientras que la presión se puede ajustar fácilmente para optimizar el rendimiento.

El proyecto 'Establecimiento de una cadena de suministro de polvo con sede en el Reino Unido parainginerizadopoder El proyecto de ders (ENGPOW) utilizó tecnología FBR para procesar polvo con el objetivo final de reparar in situ componentes de aluminio dañados del fuselaje mediante deposición por pulverización en frío. La reparación con soldadura convencional no se puede utilizar porque esto afectaría negativamente el temple de la aleación del sustrato en la zona afectada por el calor (HAZ). La reparación por pulverización en frío ofrece una alternativa compatible con el sustrato, pero se ve obstaculizada por la baja eficiencia de deposición cuando se pulverizan grados de aluminio relevantes. Para resolver el problema, el consorcio desarrolló tratamientos térmicos personalizados para ablandar el polvo, lo que dio lugar a una mayor deformación de las partículas y, por tanto, a su adhesión al sustrato. Para lograr esto, se utilizó una plataforma FBR diseñada por PSI para tratar térmicamente el polvo con solución, seguido de extracción, enfriamiento rápido y almacenamiento en frío a -40 °C para evitar la aparición del endurecimiento por envejecimiento natural. El consorcio estaba compuesto por PSI (socio principal), TWI y Alphatek HyPerformance Coatings con BAE Systems en calidad de asesor. Arriba se muestra un FBR operado a PSI sin el recipiente de contención, junto con un análogo de baja temperatura utilizado para establecer la característica de fluidificación del polvo de aluminio antes del tratamiento térmico a temperatura elevada.

PSI desarrolló recientemente la tecnología para la fabricación de polvos equimolares de aleación de aluminio y litio. Debido a la densidad extremadamente baja del Li, 534 kg/m3, la aleación de una fracción de tan alto volumen enfrentó dificultades considerables en comparación con las versiones estructurales más familiares que contienen hasta un 2,45% de Li en masa. Esto, combinado con la alta presión de vapor del Li, presentó dificultades tanto durante la aleación como durante la manipulación posterior del polvo. Se tuvieron que desarrollar procedimientos de pasivación revisados ​​ante la falta de datos fiables sobre la explosividad y la tendencia a reaccionar vigorosamente con el agua. Se ha instalado una planta de producción en las instalaciones de un cliente y ya está en funcionamiento.

PSI expondrá en la exposición Formnext de este año, que tendrá lugar en Frankfurt, Alemania, del 15 al 18 de noviembre. La empresa estará ubicada en el pabellón 12.0, stand B14.

www.psiltd.co.uk

25 de agosto de 2023

25 de agosto de 2023

29 de agosto de 2023

30 de agosto de 2023