Details

В работе рассмотрены методы получения мелкодисперсных металлических порошков, предназначенных для применения в аддитивных технологиях. После проведенного анализа научной и экономической мировой базы, в работе был предложен новый метод получения металлических порошков путем распыление вращающейся заготовки несколькими плазмотронами на переменном токе. Что позволяет увеличить производительность продукции, благодаря дополнительным источникам тепловой энергии, в том числе джоулевого нагрева, возникающего в расплавляемой заготовке, путем прохождения электрического тока, что так же обеспечивает скин-эффект. Это позволяет достичь локального расплавления материала и путем вращения заготовки получения гранул необходимой фракции. Так же был рассчитан наилучший состав инертного газа, для заполнения рабочего пространства и охлаждения расплавленного металла. Итогом научной работы является рабочая модель установки, позволяющая получить мелкодисперсный металлический порошок, с эффективной дисперсностью и составом. Были созданы различные математические модели, описывающие стадии работы установки, такие как: горения плазменной дуги, расплавления металлической заготовки и охлаждение металлических частиц. Данные модели были верифицированы и использовались для настройки рабочих режимов установки. По окончанию работ был получен конечный продукт в виде металлических частиц, был проведен SE и BSE анализ, который подтвердил наличие порошков необходимой дисперсности и состава.

The paper considers methods for obtaining fine metal powders intended for use in additive technologies. After analyzing the scientific and economic world base, a new method for producing metal powders by spraying a rotating billet with several alternating current plasma torches was proposed. This allows you to increase the productivity of products, thanks to additional sources of thermal energy, including Joule heating, which occurs in the molten billet, by passing an electric current, which also provides a skin effect. This allows you to achieve local melting of the material and by rotating the workpiece to obtain the desired fraction of granules. The best composition of the inert gas for filling the working space and cooling the molten metal was also calculated. The result of the research is a working model of the plant, which allows to obtain a fine metal powder with an effective dispersion and composition. Various mathematical models were created that describe the stages of the plant operation, such as: Gorenje plasma arc, molten metal billet and cooling of metal particles. These models were verified and used to configure the operating modes of the installation. At the end of the work, the final product was obtained in the form of metal particles, SE and BSE analysis was performed, which confirmed the presence of powders of the required dispersion and composition.