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- 概要
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製品の説明
超音波アシスト金属粉末製造は、超音波微粒化技術の応用の一つです。この方法で製造された粉末は、良好な球状形状を持ち、粒子径を制御可能で、粒子径の範囲も狭いという特徴があります。
企業が独自開発した高温粉砕装置は、タンク本体の急速な多方向スイング運動により、タンク内のミル媒体が不規則に動き巨大な衝撃力を生み出す仕組みです。これによりミル媒体の運動軌道を延長し、衝撃エネルギーを高めるとともに、衝撃の盲点を低減します。この高温粉砕装置の作業効率は、従来のプロセスの数十倍にもなります。タンク内ミル媒体の衝撃エネルギーおよび運動を大幅に高めることで、粉砕された物質粒子をナノスケールのサイズまで細かくすることが可能です。従来の方法では粉砕困難な繊維、たんぱく質、超高硬度素材などの素材に対しても、優れた粉砕効果を発揮します。
金属粉末にはインジウム粉末、アルミニウム粉末、銅粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、チタン粉末、タングステン粉末、モリブデン粉末などが含まれます。金属粉末は優れた耐腐食性を持ち、蒸発や燃焼しにくく、長期保存が可能であり、環境に非常にやさしいです。自動車、航空宇宙、電子、機械および建設分野などで広く使用されています
製品詳細
超音波金属アトマイズ粉末プロセスおよび装置構成
製造プロセスの簡単な紹介
超音波金属粉砕技術プロセスでは、まず前端の溶融モジュールで必要な粉末原料を液体状態に加熱します。この液体は中段の超音波アトマイズ面へと導入されます。同時に、超音波発生装置が高周波電磁エネルギーを生成し、超音波変換器を通じてそれを高周波機械エネルギーに変換し、縦方向の高周波振動を生じさせます。変換器の出力端部は振幅ブースターに接続されており、この振動はブースターによって増幅され、アトマイズ面へ伝えられ、定在波を発生させます。溶融金属液がアトマイズ面を通過する際、高周波振動および定在波の影響により均一な微細滴（マイクロメートル単位）に粉砕されます。不活性ガスによる保護雰囲気中において、これらの微細滴は急速に冷却・凝固し、マイクロメートルサイズの金属固体粒子となります。こうして固化した金属粒子は粉末回収シリンダーへ落下し、所望の金属粉末として回収されます。
機器構成
超音波発振器：
超音波発振器は、220Vの交流電源を高周波振動用の電気エネルギーに変換し、全体のネブライザー装置に十分な電力を供給します。
超音波トランスデューサー
一般的に使用されるのはサンドイッチ型圧電セラミックトランスデューサであり、高周波電気振動信号を機械的振動に変換する機能を持ち、電気エネルギーを高周波振動に変換します。
可変振幅ロッド
超音波振幅調整器は、超音波コンセントレーターとも呼ばれ、粒子の変位と機械振動の速度を増幅させ、超音波エネルギーをより狭い領域に集中させる働きがあります。
超音波噴霧ヘッド
超音波アトマイズヘッドは素材に直接接触する部品であり、一般的には合金で作られています。アトマイズされる金属の融点はアトマイズヘッドの材質によって制限されるため、この方法は中融点・低融点の金属および合金の製造に適しています。変換器とホーンが高周波振動をアトマイズヘッドに伝達し、それが溶融金属に作用して微細な粒子や粉末にアトマイズします。一方、表面張力理論によれば、液体内の表面波の不安定性により霧化が生じ、滴が形成されるとされています。ある強度の超音波が液体を通過して気液界面に達すると、表面張力波が形成されます。表面張力波に垂直な方向の力の作用により、振動面の振幅がある値に達すると、波峰から滴が飛び出し、霧化が生じます。この理論では、表面張力波の波峰で滴が生成され、滴のサイズは波長に比例すると考えられています。
ネブライゼーションのプロセス
超音波金属アトマイズでは、高速の超音波振動を使用して溶融金属または合金の流束に衝撃を与え、最終的にアトマイゼーション（微粒化）のプロセスを通じて微細な金属粉末を生成します。金属の超音波アトマイズにおいて、発振器が交流電力を高周波電磁エネルギーに変換し、次いで超音波トランスデューサーによって高周波振動に変換されます。この振動はホーンによって増幅され、最終的にツールヘッド（アトマイザー）に伝達されます。超音波アトマイザーが溶融金属に作用すると、溶融金属は高周波振動により薄膜に広がります。ある振幅の超音波振動により、溶融金属は微細な滴に砕け、振動面から飛沫してミスト状の滴を形成します。
超音波による金属粉末製造プロセスは、一般的に破砕と凝縮の2つの段階に分けられます。第1段階では加熱された溶融金属または合金を破砕します。この工程では金属の滴が生成され、最終的な金属粉末のサイズに影響を与えます。第2段階の凝縮工程では最終的な金属粒子の形成が決まり、主に熱伝導に関連する問題を含め、金属粉末の形状に直接的な影響を与えます。
金属粉末の特性：
超音波粉末製造の利点：
