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3D Lab 超聲波霧化技術獲美國專利,可用于生產(chǎn)高質量增材制造粉末

3D打印動態(tài)
2024
09/19
17:00
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2024年9月19日,南極熊獲悉,波蘭先進金屬霧化技術公司 3D Lab 的最新創(chuàng)新技術“超聲波霧化生產(chǎn)重金屬粉末的方法和裝置/METHOD AND DEVICE FORPRODUCING HEAVY METAL POWDERS BY ULTRASONIC ATOMIZATION”已獲得美國專利。

3D Lab 獲得超聲波霧化技術美國專利(此前曾獲批中國專利)

這項專利是3D Lab最近提交的一系列申請中的最新獲批的專利,此前中國已授予金屬粉末生產(chǎn)技術專利。3D Lab公司 ATO 系列超聲波金屬霧化器是這項制粉專利技術的核心,該系列霧化器可生產(chǎn)出高品質球形金屬粉末,可精確控制顆粒大小,具有出色的流動性和低氧含量,這對于增材制造和各種工業(yè)應用至關重要。

ATO 技術原理

ATO 技術原理是將金屬絲材或棒材在無氧室內的電等離子弧內熔化,利用超聲波振動將熔融金屬分解成微小液滴。這些液滴在惰性氣體保護氣氛下迅速凝固,形成金屬粉末。凝固顆粒隨保護氣被輸送到儲存容器,沿途對工藝廢物和煙霧進行過濾,并將其與粉末分離。


金屬粉末的最終顆粒大小取決于超聲波振動的頻率,頻率越高,顆粒越小,頻率越低,顆粒越大。值得注意的是,該系統(tǒng)可適應各種形式的輸入材料,例如線材、棒材、球團、顆粒和廢料。


3D Lab 首席執(zhí)行官 JakubRozpendowski 表示:“我們很自豪能將這項美國專利添加到我們快速增長的全球知識產(chǎn)權組合中。我們的專利技術推動著我們的使命,即為金屬粉末生產(chǎn)提供先進且多功能的解決方案,確保卓越的材料質量并加速材料創(chuàng)新。這項專利是我們發(fā)展歷程中的一個重要里程碑,體現(xiàn)了我們團隊的奉獻精神和創(chuàng)新精神!

科學研究應用

3D Lab 公司推出的ATO LabPlus 是一款超聲波金屬霧化器,專為實驗室規(guī)模生產(chǎn)高品質金屬粉末而設計。它非常適合研究和生產(chǎn)環(huán)境,能夠高效且經(jīng)濟地生產(chǎn)反應性和非反應性金屬粉末。霧化器的模塊化結構允許通過可互換模塊輕松擴展粉末生產(chǎn)能力。該設備具有先進的安全系統(tǒng)和自動功能,即使是非技術人員也可以操作。


在2021年,來自德國卡爾斯魯厄理工學院 (KIT)應用材料研究所 (IAM-WK)的一組研究人員成功地在實驗室中通過獨特的超聲波霧化 (UA) 工藝生產(chǎn)出了合金粉末。他們在研究所采用的便是3DLab Ltd. 提供的 ATOLab+ 超聲波霧化機器。

相關研究以題為“Flexible Powder Production forAdditive Manufacturing of Refractory Metal-Based Alloys”的論文發(fā)表在《Metals》期刊上。



文章中指出,研究人員所使用新一代 ATO Lab Plus機器(世界上第一臺專為有限空間使用而設計的霧化器),應用了一種先進的技術,即電極形成的等離子弧熔化金屬線/棒,在振動的坩堝上形成熔池。然后,超聲波振動產(chǎn)生粉末狀顆粒,通過快速氧氣還原真空泵提取。

△UA(a)和EIGA(b)方案。圖片來源:Hinrichs,F(xiàn) 等人

研究團隊表示他們使用的超聲波霧化工藝首次采用了工業(yè)電極感應氣體霧化 (EIGA) 工藝和改進的電極概念,所生產(chǎn)的合金粉末具有合金開發(fā)和粉末床熔合所需的質量,且數(shù)量適中。此外,研究團隊認為該工藝能夠提高合金粉末產(chǎn)量。

研究中使用的霧化器還展示了處理活性和非活性金屬(包括鈦、鎂和鋁合金)的能力。此外,該機器還能夠生產(chǎn)粒徑在 20 – 100 納米之間的粉末。通過修改 EIGA 工藝,研究人員可以優(yōu)化 ATOLab+ 機器的功能,并獲得表明合金粉末生產(chǎn)可擴展的結果。



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