I. Tecnología tradicional de electrodos rotativos de plasma (PREP)

La tecnología tradicional de electrodos rotativos de plasma (PREP) fue inventada por Nuclear Metals/Starmet y luego adquirida por TIMET. La tecnología tradicional PREP utiliza un electrodo de varilla como cátodo, una antorcha de plasma de arco transferida como ánodo, estimula el gas argón para que la ionización del ion argón de alta temperatura se funda formando la cara del extremo de la varilla del electrodo de membrana líquida y luego a través del eje de rotación de la fuerza centrífuga para formar partículas esféricas de metal, la velocidad de rotación en 14000 ~ 16000 r/min, la sujeción de la barra está cerca del extremo del motor expuesto al aire, a la atmósfera del estricto control. En la actualidad, el diámetro de las partículas de polvo PREP tradicionales solo puede cumplir con los requisitos de tamaño de grano de 90 ~ 250 µm en la tecnología de deposición de revestimiento LASER doméstica (LMD), pero aún es difícil cumplir con los requisitos de la tecnología avanzada de revestimiento láser de alta velocidad (DED/LENS) de 50 ~ 150 µm, la tecnología de fusión selectiva por haz de electrones y la tecnología de fusión selectiva por láser para polvo.

2. Método de atomización de gas argón

Según los diferentes métodos de fusión, la atomización de argón (GA) se puede dividir en dos procesos: crisol de pared FRÍA (TGA) y atomización de argón por inducción de electrodos (EIGA). El crisol de cobre de pared fría atomizado con argón por fusión por inducción al vacío de las materias primas de aleación de titanio se funde completamente en el crisol, crisol, lo que puede mejorar la solución de metal sirviendo a su uniformidad de contenido, utilizando una bobina de inducción secundaria local en la parte inferior del crisol para calentar la solución de metal, luego formar un flujo estable, por medio de alta presión de soplado de inyección de argón fuerza el enfriamiento del flujo de metal para formar partículas de metal. Recoger primero en el separador ciclónico, luego en el tanque de metal. La densidad vibratoria del polvo de aleación de titanio TGA es del 60% ~ 70% de la densidad teórica. La aireación por inducción de electrodos (EIGA) forma directamente un flujo de líquido al fundir los extremos de las barras de aleación de titanio de un tamaño específico con bobinas de inducción cónicas. Español El crisol no entra en contacto durante todo el proceso, y luego el polvo se atomiza mediante un flujo de gas argón de alta velocidad.

3. Atomización de plasma

La técnica de atomización de plasma apareció por primera vez en 1996, la tecnología consiste en fundir instantáneamente un alambre de aleación de titanio de unos 3 mm de diámetro con un alto impacto y sin transferencia de llama de plasma, y utilizar la antorcha de plasma de argón para impulsar el material de seda fundida por soplado, este avance tecnológico hace que la fusión del metal y la atomización con gas argón se integren en los mismos pasos, el argón a alta temperatura prolonga el tiempo de solidificación de las gotas, no solo puede mejorar el grado esférico de las partículas metálicas y puede reducir la proporción de partículas huecas, su esencia sigue siendo la pulverización de aerosol, pero desde su calidad de polvo, rendimiento, aplicación de materia prima, etc., una consideración integral, debe pertenecer a un tipo de tecnología de preparación de polvo de aleación de titanio completamente nueva.

4. Esferoidización por plasma

La tecnología de esferoidización por plasma de radiofrecuencia (es decir, la esferoidización por plasma IPS o PS) mediante flujo de aire para hidrogenar esféricamente el polvo de aleación de titanio deshidrogenado en partículas líquidas de refundición por llama de plasma de alta densidad, y se basa en la superficie de la gota libre puede reducir el proceso espontáneo de solidificación instantánea para partículas metálicas esféricas, la tasa de esferoidización de no menos del 80% a la vez, por lo general aún necesitaría una clasificación y esferoidización nuevamente. A través del fuerte efecto de acoplamiento electromagnético, si el plasma puede inducir el efecto de calor Joule de la corriente para calentar el flujo de aire a alta temperatura, formando así un plasma autosostenible, que es diferente del plasma utilizado en la tecnología de atomización de plasma y la tecnología de electrodos rotativos de plasma. La tecnología de esferoidización por plasma se limita a partículas de polvo no esféricas, por lo que la variedad de aleación de titanio que se puede producir se limita a titanio puro CP-TI, Ti6Al4V y algunas otras marcas convencionales. Además, debido a dos procesos de pulverización, el control de elementos de impurezas como el oxígeno y el nitrógeno es un problema urgente que se debe resolver.

5. Avance en la fabricación aditiva de polvo de aleación de titanio

El proceso de atomización de plasma (PA) tiene el mayor rendimiento de 0 ~ 45 m y la mayor tasa de utilización de alambre de titanio como materia prima, que es el proceso de preparación de polvo más adecuado para SLM. El proceso de electrodo rotatorio de plasma de velocidad ultraalta (SS-PREP) tiene el rendimiento integral de polvo óptimo, que incluye esfericidad, fluidez, densidad de empaquetamiento suelto y proporción de partículas huecas. Debido a la menor proporción de partículas huecas, tiene ventajas obvias en la aplicación de aditivo de polvo de haz de electrones (EBM) y aditivo de alimentación de polvo láser (LMD). El polvo Ss-prep puede cubrir la tecnología de preparación de polvo SLM, EBM y LMD para fabricación aditiva. Por otro lado, el proceso TGA puede utilizar diversas formas de materias primas de aleación de titanio, por lo que su polvo tiene el menor costo económico, mientras que EIGA solo se puede utilizar. Para materias primas en barra de 50 mm u otros tamaños, aunque el proceso GA es el mismo, el control de costos del proceso TGA es mejor que el proceso EIGA.