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Vistas:88 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-01-30 Origen:Sitio
La tecnología de atomización ultrasónica es un método eficiente y de bajo costo para producir polvos metálicos finos.Los polvos producidos con este método tienen buena esfericidad, tamaño de partícula controlable y una distribución de tamaño estrecha, lo que la convierte en una tecnología prometedora en la industria del polvo metálico.La atomización ultrasónica de metales es una de las aplicaciones de la tecnología de atomización ultrasónica y sus principios son similares a los de la atomización ultrasónica.
La atomización ultrasónica de metales implica el proceso de convertir metal fundido (líquido) en finas gotas de niebla en una fase gaseosa.Se aplican vibraciones de ultrasonido de alta frecuencia a la superficie del metal fundido, lo que hace que las gotas se separen y se rompan de la superficie debido a los picos de las ondas ultrasónicas.A medida que la frecuencia del ultrasonido aumenta gradualmente, las gotas atomizadas se vuelven más finas.Con la acción continua de las vibraciones ultrasónicas se pueden obtener gotas extremadamente finas.
Formas de atomización ultrasónica de metales
La atomización ultrasónica de metales es el proceso de utilizar vibraciones ultrasónicas de alta frecuencia para generar finas gotas de niebla a partir de metal fundido en una fase gaseosa, que luego se solidifican en polvo metálico después de enfriarse.
La primera forma implica el contacto directo o indirecto entre el metal fundido y el cabezal de atomización ultrasónico.Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia generadas por el generador son convertidas y amplificadas por el transductor ultrasónico y el modulador de amplitud, transfiriendo finalmente las vibraciones de alta frecuencia al flujo de metal fundido.El metal fundido se atomiza bajo las vibraciones de alta frecuencia del ultrasonido.
La segunda forma implica concentrar la energía generada por las vibraciones de ultrasonido de alta frecuencia en un espacio pequeño y utilizar directamente el ultrasonido para atomizar el metal fundido.
La tercera forma combina la atomización por ultrasonido con técnicas de atomización tradicionales para crear una nueva tecnología de atomización híbrida.
Mecanismo de atomización ultrasónico
Hay dos explicaciones para el mecanismo de la atomización ultrasónica: la teoría de las ondas de tensión superficial y la teoría de las ondas de microchoque.Un punto de vista de compromiso sugiere que ambas teorías desempeñan un papel en la atomización ultrasónica.
Teoría de las ondas de tensión superficial
Bajo la acción de las ondas de tensión superficial, cuando la amplitud del líquido vibrante alcanza un cierto valor, las gotas salen volando del pico de la onda y forman una niebla.Las ondas de tensión superficial generan gotas en los picos de las olas y el tamaño de las gotas es proporcional a la longitud de onda de las ondas de tensión superficial.Bajo la influencia de ondas de tensión superficial, el metal líquido se atomiza desde la superficie mediante la frecuencia ultrasónica y la superficie vibratoria de las gotas.En la atomización de gas ultrasónica, el flujo de metal fundido se ve impactado y fragmentado por múltiples pulsos de gas de alta velocidad.
Teoría de las ondas de microchoque
La teoría de las ondas de microchoque sugiere que la atomización por ultrasonidos está relacionada con la cavitación, que se refiere a la generación de una gran cantidad de burbujas cuando las vibraciones de ultrasonidos de alta frecuencia actúan sobre el metal fundido.Estas burbujas crecen y colapsan continuamente.Durante el cierre de las burbujas, la vibración que actúa sobre el líquido se transforma en trabajo realizado sobre las burbujas.Cuando las burbujas colapsan, parte de su energía se convierte en calor y radiación luminosa, y la energía restante produce radiación de ondas de microchoque.Esta teoría sugiere que la cavitación causada por vibraciones ultrasónicas de alta frecuencia debajo de la superficie del líquido conduce en última instancia a la formación de gotas.
Introducción del equipo
Generador de ultrasonido
El generador de ultrasonido convierte 220 VCA en oscilaciones eléctricas de alta frecuencia para proporcionar suficiente energía eléctrica para todo el equipo de atomización.
Transductor de ultrasonido
El tipo más común es un transductor cerámico piezoeléctrico de tipo sándwich.Su función es convertir señales de oscilación eléctrica de alta frecuencia en vibraciones mecánicas, convirtiendo la energía eléctrica en vibraciones de alta frecuencia.
Modulador de amplitud
El modulador de amplitud de ultrasonido, también conocido como concentrador de ultrasonido, amplifica el desplazamiento y la velocidad de la vibración mecánica, concentrando la energía del ultrasonido en un área más pequeña.
Cabezal de atomización
El cabezal de atomización por ultrasonidos es el componente que contacta directamente con el material y generalmente está hecho de una aleación.El punto de fusión del metal atomizado está limitado por el material del cabezal de atomización, lo que hace que este método sea más adecuado para la preparación de metales y aleaciones de punto de fusión medio a bajo.El transductor y el modulador de amplitud transmiten vibraciones de alta frecuencia al cabezal de atomización, que actúa sobre el metal fundido, transformando el metal fundido en partículas finas o polvo.
Proceso de atomización
La atomización de metales por ultrasonido es el proceso de utilizar vibraciones ultrasónicas de alta velocidad para impactar y atomizar flujos de metal fundido o aleaciones, produciendo en última instancia un polvo metálico fino.La atomización ultrasónica de metales implica que el generador convierta la CA en ondas electromagnéticas de alta frecuencia, que luego el transductor de ultrasonido convierte en vibraciones de alta frecuencia.Las vibraciones amplificadas finalmente se transmiten al cabezal de la herramienta (cabezal de atomización) mediante el modulador de amplitud.Cuando el cabezal de atomización por ultrasonido actúa sobre el metal fundido, el metal fundido se extiende formando una película líquida bajo las vibraciones de alta frecuencia.Cuando la amplitud ultrasónica alcanza un cierto nivel, el metal fundido se hace añicos y las gotas fragmentadas salen volando de la superficie vibrante, formando una niebla.
El proceso de atomización de metales por ultrasonido se puede dividir a grandes rasgos en dos etapas: fragmentación y condensación.La primera etapa implica descomponer el metal o aleación calentado y fundido, lo que da como resultado la producción de gotas de metal y afecta el tamaño del polvo metálico final.La segunda etapa de condensación determina la formación de las partículas metálicas finales, influye directamente en la forma del polvo metálico y implica principalmente la conducción de calor.
