إن معدات تصنيع مسحوق المعادن باستخدام الموجات فوق الصوتية تمثل تطبيقًا محددًا لتكنولوجيا التشتت بالموجات فوق الصوتية

وصف المنتج

إنتاج مساحيق المعادن بمساعدة الموجات فوق الصوتية هو أحد تطبيقات تكنولوجيا التحلل بالموجات فوق الصوتية. يتميز المسحوق المنتج بهذه الطريقة بكونه يتمتع بشكل كروي جيد، وحجم جسيمات قابل للتحكم، ومدى ضيق لنطاق حجم الجسيمات.
إن المعدات التي طورتها الشركة ذاتياً لتصنيع مسحوق عالي الحرارة تعتمد على حركة تأرجح متعددة الأبعاد وسريعة للجسم الدوار، مما يسبب حركة غير منتظمة لوسط الطحن داخل الخزان لتوليد قوى تصادم هائلة. كما تمد المسار الحركي لوسط الطحن، وتحسّن من طاقة التصادم، وتقلل من نقاط التصادم العمياء، وبهذا تكون كفاءة عمل معدات تصنيع المسحوق عالية الحرارة تساوي أضعاف الكفاءة في العمليات التقليدية. ويمكن لهذه التقنية بشكل ملحوظ زيادة طاقة التصادم وحركة وسط الطحن داخل الخزان، مما يسمح بوصول جزيئات المادة المطحونة إلى المقاييس النانوية. وبالنسبة للألياف والبروتينات والمواد صعبة الطحن مثل المواد ذات الصلابة العالية والتي يصعب سحقها بالطرق التقليدية، فإن هذه التقنية توفر تأثير سحق ممتاز.
تشمل مساحيق المعادن مسحوق الإنديوم ومسحوق الألومنيوم ومسحوق النحاس ومسحوق الحديد ومسحوق النيكل ومسحوق التيتانيوم ومسحوق التنغستن ومسحوق الموليبدينوم وغيرها. تمتلك مسحوق المعادن خصائص جيدة مقاومة للتآكل، ولا تتبخر أو تحترق بسهولة، ويمكن تخزينها لفترة طويلة، وهي صديقة للبيئة بشكل كبير. وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات السيارات والفضاء الجوي والإلكترونيات والآلات والبناء

تفاصيل المنتج

عملية مسحوق التشتت المعدني فوق الصوتي ومكونات المعدات

مقدمة مختصرة لعملية التصنيع

يشمل عملية تقنية تكسير المساحيق المعدنية بالموجات فوق الصوتية تسخين مادة المسحوق المطلوبة إلى الحالة السائلة داخل وحدة الذوبان الأمامية. ثم يتم توجيه هذا السائل إلى سطح التذبذب بالموجات فوق الصوتية في المرحلة المتوسطة. في نفس الوقت، يُنتج المُولِّد فوق الصوتي طاقة كهرومغناطيسية ذات تردد عالي، والتي تتحول عبر محول الموجات فوق الصوتية إلى طاقة ميكانيكية ذات تردد عالي، مما يؤدي إلى اهتزازات طولية ذات تردد عالي. يتم توصيل الطرف الناتج من المحول إلى مُضَخِّم للاهتزاز، يقوم بتكبير الاهتزازات ونقلها إلى سطح التذبذب، مما يولّد موجة ثابتة. عندما يمر سائل المعدن المنصهر عبر سطح التذبذب، فإنه ينقسم إلى قطرات موحدة بحجم ميكرون تحت تأثير الاهتزازات ذات التردد العالي والموجة الثابتة. وفي بيئة تحضيرية محمية بغاز خامل، تبرد هذه القطرات بسرعة وتتصلب، مُشكِّلة جسيمات صلبة معدنية بحجم الميكرون. ثم تتساقط هذه الجسيمات المعدنية المتصلدة داخل أسطوانة جمع المسحوق وتُجمَع لتصبح مسحوقًا معدنيًا مطلوبًا.

تكوين المعدات

مولد الموجات فوق الصوتية：

يقوم مولد الموجات فوق الصوتية بتحويل الطاقة الكهربائية التيار المتردد 220 فولت إلى طاقة كهربائية ذات تردد عالي لتوفير الطاقة الكهربائية الكافية لجهاز البخاخ بالكامل.
مُحَوِّل فوق صوتي
أكثر ما يُستخدم شيوعًا هو محولات السيراميك الكهروإجهادية من النوع الساندويتش، وهي تعمل على تحويل إشارات التذبذب الكهربائي عالية التردد إلى اهتزازات ميكانيكية، وتحويل الطاقة الكهربائية إلى اهتزازات عالية التردد.
قضيب السعة المتغيرة
مُعدّل سعة الموجات فوق الصوتية، ويُعرف أيضًا باسم مركّز الموجات فوق الصوتية، يمكنه تضخيم إزاحة الجسيمات وسرعة الاهتزازات الميكانيكية، وتركيز الطاقة فوق الصوتية في مساحة أصغر.
رأس التبخير بالموجات فوق الصوتية
رأس التبخير فوق الصوتي، وهو مكون يلامس المادة مباشرةً، يُصنع عادةً من سبائك. يحدّ انصهار المعدن المستخدم في رأس التبشير من درجة حرارة انصهار المعدن أو السبيكة، ما يجعل هذه الطريقة أكثر ملاءمةً لإعداد المعادن والسبيكات ذات درجات الانصهار المتوسطة والمنخفضة. يقوم المحول والمطوق بنقل الاهتزازات عالية التردد إلى رأس التبشير، الذي بدوره يعمل على المعدن المنصهر ويزعجه إلى جزيئات دقيقة ومسحوق. من ناحية أخرى، تقترح نظرية التوتر السطحي أن تشكّل القطرات يحدث نتيجة عدم استقرار موجات السطح في السائل ما يؤدي إلى التبشير. عندما تمر موجات فوق صوتية بمستوى معين من الشدة عبر السائل وصولاً إلى واجهة الغاز-السائل، فإنها تشكّل موجات توتر سطحي. تحت تأثير قوة عمودية على موجات التوتر السطحي، بمجرد أن يصل اتساع السطح المهتز إلى قيمة معينة، تنفصل القطرات عن قمم الموجات لتشكّل التبشير. تفترض هذه النظرية أن موجات التوتر السطحي تولّد قطرات عند قممها، وأن حجم القطرات يتناسب طرديًا مع الطول الموجي.

عملية التبخير

يتم في ذرّ النيكل باستخدام الموجات فوق الصوتية توجيه اهتزازات معدنية عالية السرعة لتأثيرها على خيوط المعادن أو السبائك المنصهرة، وذلك لإنتاج مسحوق معدني ناعم من خلال عملية الذر. وفي هذه العملية، يقوم المذبذب بتحويل الكهرباء المتناوبة إلى طاقة كهرومغناطيسية ذات تردد عالٍ، والتي تتحول بعد ذلك إلى اهتزازات ذات تردد فوق صوتي بواسطة محول كهربائي. يتم تضخيم هذا الاهتزاز عبر قرون رافعة ومن ثم يُنقل إلى رأس الأداة (جهاز الذر). وعندما يؤثر جهاز الذر فوق الصوتي على المعدن المنصهر، ينتشر المصهور على شكل فيلم رقيق تحت تأثير الاهتزازات ذات التردد العالي. وعند سعة معينة للاهتزازات فوق الصوتية، يتحطم المعدن المنصهر إلى قطرات صغيرة تسقط من السطح المهتز لتشكل قطرات ضبابية.

يُقسَّم عملية إنتاج مسحوق المعادن باستخدام الموجات فوق الصوتية عمومًا إلى مرحلتين: التفتت والتكاثف. تشمل المرحلة الأولى تفتيت المعدن أو السبيكة المنصهرة والمُسخَّنة. يؤدي هذا الإجراء إلى إنتاج قطرات معدنية ويؤثر على الحجم النهائي لمسحوق المعدن. أما المرحلة الثانية من التكاثف، فهي تحدد تشكيل الجسيمات المعدنية النهائية، مما يؤثر مباشرةً على شكل المسحوق المعدني، وتشمل بشكل رئيسي قضايا التوصيل الحراري.

خصائص مساحيق المعادن:

مزايا إنتاج المسحوق بالموجات فوق الصوتية: