Details

В данной работе рассмотрены методы получения металлических порошков. Подробно рассмотрен метод центробежного распыления. Проведено сравнение методов получения металлического порошка. На основе литературы описан механизм формирования металлического порошка методом центробежного распыления. Рассмотрена установка по получению металлического порошка методом центробежного распыления. Разработана конструкция привода, соединенного жестко со станком без использования цепных или ременных передач с возможностью регулирования от 0 до 40000 оборотов/минуту. Проведен статический и модальный анализ вала шпиндельного узла. Создана геометрическая модель распыляющего устройства, создана модель процесса центробежного распыления расплава. Все расчеты методом конечных элементов произведены с применением программного пакета «Ansys» с использованием таких модулей как «Design modeler», «Meshing», «Mechanical», «Fluent». Проектирование мотор- шпинделя проводилось в программном пакете «КОМПАС — 3D». По результатам трехмерного моделирования сверхбыстрого шпинделя и моделирования процесса центробежного распыления расплава показана перспективность использования данной технологии распыления металла. Благодаря данным расчетам выявлена закономерность образования капель, с помощью которой можно управлять процессом распыления получая требуемый размер металлического порошка для любого используемого расплава металла.

In this paper, methods for producing metal powders were considered. The centrifugal atomization method is considered in detail. Based on the literature, the mechanism of the formation of a metal powder by centrifugal spraying is described. A drive design has been developed that is rigidly connected to the machine without the use of chain or belt drives with the ability to control from 0 to 40,000 rpm. The loads acting on the supports of the motor spindle are determined. A system of oil channels and cooling channels for the spindle housing has been developed. A geometric model of an atomizer device was created, a model of the centrifugal atomization process was created. All calculations by the finite element method were performed using the Ansys software package using such modules as Design modeler, Meshing, Mechanical, Fluent. The design of the motor spindle was carried out in the KOMPAS-3D software package. According to the results of three-dimensional modeling of an ultrafast spindle and simulation of the centrifugal melt spraying process, the prospects of using this metal spraying technology are shown. Thanks to these calculations, the pattern of droplet formation was revealed, with the help of which it is possible to control the spraying process, obtaining the required size of the metal powder for any metal melt used.