Atomisasi bubuk logam

Jenis-Jenis Atomisasi Bubuk Logam

Proses pembuatan bubuk logam halus melalui **atomisasi bubuk logam** merupakan tahap penting. Pada dasarnya, proses ini mengatomisasi logam cair menjadi butiran, yang kemudian memadat menjadi partikel bubuk. Teknik ini sangat populer di berbagai industri seperti manufaktur, dirgantara, dan medis untuk memproduksi bubuk logam. Terdapat berbagai metode atomisasi logam, masing-masing dengan pendekatan dan fokus yang berbeda.

• Atomisasi Gas: Metode ini menggunakan aliran gas berkecepatan tinggi untuk memecah logam cair menjadi butiran halus. Selama proses tersebut, logam biasanya dituangkan dari tungku melalui nosel. Kemudian, aliran gas terkompresi (misalnya, nitrogen atau argon) diarahkan ke aliran logam. Hal ini akan memotong aliran logam menjadi butiran kecil. Terakhir, butiran tersebut memadat saat mendingin dan menghasilkan bubuk dengan berbagai ukuran partikel.
• Atomisasi Air: Pada metode ini, semburan air bertekanan tinggi mengubah logam cair menjadi bubuk. Logam cair dituangkan ke dalam ruang di mana logam tersebut bersentuhan dengan aliran air berkecepatan tinggi. Aliran tersebut akan memercik logam, membentuk butiran halus. Butiran tersebut kemudian memadat saat direndam dalam air, menghasilkan bubuk logam. Dibandingkan dengan atomisasi gas, metode ini menghasilkan partikel yang lebih besar.
• Atomisasi Hibrida: Metode ini menggabungkan atomisasi gas dan air. Metode ini menggunakan kombinasi gas terkompresi dan air untuk menghasilkan aliran logam cair.
• Atomisasi Sentrifugal: Metode ini melibatkan pemutaran logam cair di dalam cakram atau cangkir. Metode ini menggunakan gaya mekanis untuk memecah logam menjadi aliran halus.
• Atomisasi Etanol-Terdispersi-Mudah Terbakar-Nitrogen (EDIN): Ini adalah metode atomisasi baru yang menggunakan etanol cair untuk menghasilkan bubuk logam halus. Selama proses tersebut, logam cair dituangkan ke dalam pusaran nitrogen berkecepatan tinggi. Etanol diinjeksikan ke dalam pusaran tersebut, membentuk campuran mudah terbakar yang mengatomisasi logam.
• Disintegrasi Lelehan Laser (LMD): Juga dikenal sebagai fragmentasi termal cairan, metode ini menggunakan laser untuk melelehkan logam dan kemudian memecahnya menjadi bubuk. Berkas laser memanaskan dan melelehkan logam, dan aliran gas dingin dengan cepat mendinginkan butiran tersebut, memadatkannya menjadi bubuk.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Atomisasi Bubuk Logam

Spesifikasi atomisasi logam akan bergantung pada jenis metode atomisasi yang digunakan. Peralatan tersebut dilengkapi dengan spesifikasi berikut:

• Bahan Baku: Bubuk, ingot, atau elektron pra-paduan harus dipilih dengan cermat untuk memastikan hasil atomisasi yang optimal.
• Unit Pelelehan: Unit pelelehan (tungku busur listrik, tungku plasma, atau tungku induktif) akan dilengkapi dengan berbagai output daya dan kapasitas. Misalnya, tungku plasma akan memiliki panjang obor plasma yang berbeda untuk mengubah masukan panas dan laju pelelehan.
• Unit Atomisasi: Unit ini akan memiliki berbagai ruang atomisasi (seperti menara atomisasi atau ruang) dan kapasitas kerja, tekanan, dan suhu. Misalnya, menara atomisasi gas akan memiliki nosel atomisasi dan tirai gas.
• Unit De-Oksigenasi: Unit ini akan memiliki berbagai sistem filtrasi, seperti filter karbon, filter zeolit, atau filter membran. Misalnya, filter karbon akan memiliki pori-pori dan area permukaan tertentu untuk adsorpsi gas.
• Unit Klasifikasi Bubuk: Unit ini akan memiliki berbagai klasifikasi, seperti klasifikasi udara atau klasifikasi mekanis. Klasifikasi tersebut akan memiliki fitur seperti layar pemisah, ayakan, atau bilah klasifikasi.

Inspeksi dan Pembersihan Berkala:

Pengguna perlu memeriksa semua komponen peralatan atomisasi sesuai jadwal yang disarankan secara berkala. Mereka juga harus membersihkan bagian peralatan untuk menghilangkan sisa bubuk yang teratomisasi.

Pelumasan Bagian yang Bergerak:

Karena mesin atomisasi akan dilengkapi dengan banyak komponen yang bergerak, bagian-bagian ini perlu dilumasi dari waktu ke waktu. Melumasi komponen tersebut untuk mencegah keausan dan memastikan fungsi yang lancar.

Kalibrasi dan Penyesuaian:

Semua peralatan atomisasi memiliki sistem kontrol yang mengatur tekanan, suhu, dan parameter atomisasi penting lainnya. Sistem ini perlu dikalibrasi dan disesuaikan dari waktu ke waktu untuk memastikan ketepatan dan konsistensi bubuk logam.

Penggantian Bagian yang Aus:

Peralatan atomisasi akan memiliki beberapa komponen yang dapat aus atau rusak, seperti bilah, nosel, ayakan, dan filter. Komponen ini perlu diganti dari waktu ke waktu untuk memastikan efisiensi dan efektivitas proses atomisasi.

Kegunaan Atomisasi Bubuk Logam

Atomisasi logam merupakan teknologi kunci untuk memproduksi bubuk logam yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Kegunaan industri utama atomisasi bubuk logam adalah sebagai berikut.

• Cetak 3D: Bubuk logam yang dihasilkan oleh atomisasi merupakan bahan baku yang digunakan dalam teknologi cetak 3D seperti Selective Laser Melting (SLM) dan Electron Beam Melting (EBM). Metode produksi bubuk canggih ini memungkinkan pembuatan geometri kompleks dan komponen logam khusus lapis demi lapis dengan presisi tinggi.
• Binder Jetting: Binder Jetting merupakan teknik manufaktur aditif yang memanfaatkan partikel bubuk logam yang diatomisasi sebagai bagian dari prosesnya. Dalam metode ini, pengikat cair diaplikasikan secara selektif untuk membangun lapisan bubuk logam, menghasilkan peningkatan presisi dan detail pada komponen logam akhir.
• Manufaktur Cepat: Atomisasi bubuk logam menyediakan metode produksi yang cepat untuk membuat bubuk logam berkualitas tinggi. Bubuk ini berfungsi sebagai bahan baku untuk teknik manufaktur aditif seperti Direct Metal Laser Sintering (DMLS) dan Selective Laser Melting (SLM). Partikel bubuk logam yang diatomisasi tersebut menawarkan solusi efisien untuk pembuatan prototipe cepat dan produksi skala kecil komponen logam dengan desain rumit.
• Peralatan dan Jig: Atomisasi bubuk logam juga dapat diaplikasikan dalam pembuatan peralatan dan jig yang digunakan selama proses manufaktur aditif. Dengan menggunakan bubuk logam yang diatomisasi, menjadi memungkinkan untuk menghasilkan struktur pendukung, perlengkapan, atau panduan yang membantu dalam produksi aditif itu sendiri, sehingga meningkatkan alur kerja manufaktur aditif secara keseluruhan.
• Manufaktur Industri: Atomisasi bubuk logam menawarkan kemajuan signifikan dalam produksi bubuk logam yang diatomisasi untuk metode manufaktur tradisional. Bubuk logam yang diatomisasi berfungsi sebagai bahan penting untuk praktik seperti metalurgi serbuk, di mana bubuk ini digunakan untuk membuat komponen sinter, bagian yang diresapi, dan alat. Selain itu, bubuk logam yang diatomisasi dapat digunakan dalam proses pelapisan permukaan untuk meningkatkan sifat dan kinerja berbagai permukaan.

Cara Memilih Atomisasi Bubuk Logam

• Penilaian Permintaan:

  Pada awalnya, sangat penting untuk menganalisis kebutuhan bisnis. Tentukan jenis, jumlah, ukuran partikel, dan bentuk bubuk logam yang dibutuhkan. Pertimbangkan bahan dan spesifikasi produk akhir. Penilaian ini membantu memilih peralatan atomisasi yang memenuhi persyaratan yang berbeda.

• Pemilihan Metode:

  Tersedia berbagai metode atomisasi, masing-masing dengan keuntungan dan kerugiannya. Pilih metode yang sesuai berdasarkan kebutuhan dan kondisi sumber daya. Misalnya, jika memprioritaskan efektivitas biaya, atomisasi tekanan mungkin menjadi pilihan yang lebih baik. Jika mengejar kualitas bubuk yang tinggi, atomisasi putaran lelehan vakum bisa menjadi pilihannya.

• Kinerja Peralatan:

  Saat memilih peralatan atomisasi, pertimbangkan performanya. Faktor-faktor seperti kemampuan beradaptasi, otomatisasi, dan stabilitas peralatan harus dipertimbangkan. Pilih peralatan yang dapat menangani berbagai logam dan mudah dioperasikan dan dikelola untuk pengoperasian dan pemeliharaan jangka panjang.

• Analisis Biaya:

  Lakukan analisis biaya yang komprehensif, termasuk biaya pembelian, konsumsi energi, biaya pemeliharaan, dan lainnya. Sangat penting untuk memilih peralatan atomisasi dengan biaya yang wajar dan kinerja yang baik untuk memastikan pengembalian yang cukup untuk bisnis.

• Pemilihan Supplier:

  Pilih produsen mesin atomisasi yang terpercaya. Selidiki reputasi dan pengalaman produsen tersebut dan minta referensi dari pelanggan lain. Selain itu, pertimbangkan layanan purna jual yang disediakan oleh pemasok, seperti dukungan instalasi, pelatihan, dan layanan pemeliharaan, untuk memastikan pengoperasian yang lancar setelah membeli peralatan.

Tanya Jawab

T: Untuk apa bubuk atomisasi logam digunakan?

J: Bubuk atomisasi logam adalah bubuk yang dihasilkan oleh proses atomisasi, seperti atomisasi gas atau air. Bubuk ini banyak digunakan di berbagai industri, termasuk pencetakan injeksi logam (MIM), manufaktur aditif (AM), dan metalurgi serbuk. Dalam metalurgi serbuk, bubuk atomisasi logam dipadatkan dan disinter untuk membuat produk yang tahan lama dan berkinerja tinggi.

T: Apa keuntungan dari bubuk logam yang diatomisasi?

J: Bubuk logam yang diatomisasi menawarkan beberapa keuntungan. Pertama, morfologi bulat mereka meningkatkan kemampuan mengalir dan kepadatan pengemasan, memungkinkan pemrosesan dan produksi yang efisien. Kedua, bubuk logam yang diatomisasi menunjukkan kemurnian kimia yang sangat baik dan distribusi ukuran partikel yang terkontrol, membuatnya cocok untuk aplikasi yang menuntut di berbagai industri. Terakhir, efektivitas bubuk yang diatomisasi dalam metalurgi serbuk, manufaktur aditif, dan pencetakan injeksi logam menunjukkan keuntungan bubuk logam yang diatomisasi bagi ahli metalurgi serbuk logam yang diatomisasi.

T: Bagaimana bubuk logam yang diatomisasi diproduksi?

J: Produksi bubuk logam yang diatomisasi seringkali melibatkan tahap atomisasi terlebih dahulu, kemudian klasifikasi, konsolidasi, dan akhirnya, bubuk tersebut disiapkan untuk digunakan dalam berbagai proses manufaktur.

T: Berapa ukuran pasar bubuk atomisasi logam?

J: Ukuran pasar global bubuk atomisasi logam berkembang pesat. Pada tahun 2021, nilainya mencapai 1.228,63 juta USD dan diperkirakan akan mencapai 1.876,51 juta USD pada tahun 2028, dengan CAGR sebesar 6,3% dari tahun 2022 hingga 2028.