用于增材制造的金属粉末雾化

粉末雾化设备包括感应炉、雾化装置和旋风分离器。其设计目的是使整个过程在惰性气氛中进行。因此，在进行温度测量、取样和材料进料时，不会产生任何气氛变化。熔化过程开始时，输入的材料在容器内的真空气氛下在熔炉中熔化。经过熔化处理并达到过热温度后，液态金属被倒入预热的熔池中。雾化喷嘴位于中间包下方。金属通过所谓的封闭耦合喷嘴，在雾化塔中通过惰性气体进行雾化。由此产生的粉末被输送到旋风分离装置，与惰性气体分离并收集到容器中。然后，金属粉末被筛选成不同市场的目标分级。

在我们新开发的连续生产工艺中，两台大型真空感应熔化炉（VIM）可连续保持液态熔体，并通过喷嘴连续雾化。喷嘴可在运行过程中更换。熔化是在真空条件下进行的，就像传统的 VIGA 工艺一样。除了使用纯废料作为原料的 VIM 工艺路线外，新工艺还可以使用现有的液态金属供应。以基本废料为原料的冶金路线也是可行的。

通过将反卫星粉系统作为粉末雾化设备的一个模块单元来运行，可大大减少卫星粉的形成。卫星粉是粘附在较大颗粒上的小颗粒，因此会形成不希望出现的颗粒缺陷。利用反卫星粉技术，可产生外部气流并从上方注入雾化塔，这就在工艺腔内形成了自上而下的二次气流，从而抑制了工艺腔内细小颗粒的上升。如果不使用反卫星粉系统，细小的凝固颗粒就会被塔壁和喷雾锥之间死角的再循环气流吸走，上升的颗粒会被拉入雾化区，与较大的凝固颗粒撞击后形成卫星粉。

西马克集团为其 VIGA 设备提供热气系统作为选项。热气系统可以使用预热的惰性气体进行雾化。使用氩气时，热气系统可将气体加热至 450 °C。在较高的气体温度下进行雾化，可为工艺和产品质量带来诸多益处。使用热气体可提高细颗粒的产量。预热气体降低了颗粒的冷却速度，延长了颗粒分解成更细颗粒的时间。此外，通过降低气体和熔体之间的温差，热气系统还能提高工艺稳定性。