Comparação: Três tipos de pó de aço inoxidável
| Características |
Pó esférico atomizado |
Pó ultrafino |
Pó geral (atomisado em água) |
| Processo primário |
Atomização de gás (ou VIGA, EIGA) |
Atomização especializada de gases (com classificação fina) ou processos químicos |
Atomização da água |
| Forma das partículas |
Esférica |
Esférica ou Subesférica |
Irregulares e irregular |
| Tamanho das partículas |
15 a 150 μm (dependendo do processo) |
Normalmente < 10 μm (os nanopóndulos são < 1 μm) |
5-250 μm (dependendo do processo) |
| Fluência |
Excelente. |
Muito pobre (coesão) |
De "Fair to Good" para "Good" (bloqueio mecânico) |
| Densidade de embalagem |
Muito elevado |
Baixo |
Moderado |
| Teor de oxigénio |
Baixo |
Pode ser elevado (devido à grande área de superfície) |
Alto |
| Custo |
Alto |
Muito elevado |
Baixo |
| Aplicações primárias |
Fabricação aditiva, MIM, HIP |
MIM especializado, tintas condutoras, catalisadores, auxiliares de sinterização |
Press & Sinter (P/M), Electrodos de Soldadura, Revestimento de Superfície |
1Pulverizado de aço inoxidável esférico atomizado
Este é o pó de alto desempenho, de qualidade superior usado na fabricação avançada.
Método de produção:
O aço inoxidável fundido é desintegrado por um fluxo de alta velocidade de gás inerte (Argão ou Nitrogênio), formando gotículas esféricas que se solidificam à medida que caem.
Características principais:
- Morfologia:Uma superfície perfeitamente esférica e lisa.
- Faixa de tamanho:Distribuições rigorosamente controladas. Comum para a Fusão de Leito de Pó a Laser (3D) é de 15-45 μm ou 20-53 μm. Para MIM, é mais fino, tipicamente 5-25 μm.
- Fluência:Excelente, crucial para camadas automatizadas em impressoras 3D e preenchimento uniforme de moldes em MIM.
- Purificação:Muito baixo teor de oxigénio devido à atmosfera de gás inerte.
Por que a esfericidade é crítica:
- Para AM:Assegura um leito de pó suave e consistente para fusão a laser e peças de alta densidade.
- Para o MIM:Permite uma elevada carga de pó no aglutinante, levando a menos encolhimento e melhores propriedades finais.
Notas comuns:
316L, 304L, 17-4PH, 316, 420.
Aplicações:
- Fabricação aditiva de metais (impressão 3D)
- Moldagem por injecção de metais (MIM)
- Pressão isostática a quente (HIP)
- Revestimento através de pulverização de plasma
2Pulveras de aço inoxidável ultrafinas
Isto refere-se a pós com tamanhos de partículas tipicamente na faixa de sub-micron a ~ 10 microns.
Método de produção:
- Atomização especializada de gases:Atomização de gás padrão seguida de classificação avançada do ar para separar a fração mais fina.
- Métodos químicos:Tal como a redução de óxidos em pó ou eletrólise.
Características principais:
- Morfologia:Pode ser esférico, mas muitas vezes menos perfeito do que o pó gasoso atomizado padrão.
- Faixa de tamanho:Geralmente < 10 μm. Os nano-powders reais são < 1 μm (1000 nm).
- Fluência:Estes pós são altamente coeso e comportam-se mais como um fluido ou pasta devido a fortes forças interpartículas (forças de Van der Waals).
- Reatividade:A superfície muito elevada torna-os altamente reativos (piróforos em alguns casos) e suscetíveis a oxidação rápida.
Aplicações primárias (nicho e alto valor):
- MIM especializado: para a produção de peças micro-MIM com características ultrafinas.
- Ativador de sinterização: Adicionado a pós mais grosseiros para melhorar a cinética de sinterização e permitir temperaturas de sinterização mais baixas.
- Tintas e pastas condutoras: para eletrónica impressa.
- Catalisadores: no processamento químico.
- Materiais energéticos: como componente de combustível em pirotecnia e propelentes.
3. Pó de aço inoxidável geral (atomisado com água)
Trata-se do tipo de pó de aço inoxidável mais comum e mais económico, representando a maior parte do consumo da indústria da metalurgia de pó (P/M).
Método de produção:
O aço fundido é quebrado por jatos de água de alta pressão.
Características principais:
- Morfologia:Irregular, irregular e semelhante a framboesa.
- Faixa de tamanho:Distribuição ampla, de alguns micrões até 250 μm.
- Fluência:As partículas irregulares se interligam mecanicamente, o que é benéfico para alcançar a "força verde" em peças compactadas antes da sinterização.
- Teor de oxigénio:Maior do que o pó atomizado em gás devido à oxidação durante a atomização da água.
Por que a forma irregular é uma vantagem para suas aplicações:
- Para a prensagem e sinterização:As partículas irregulares são soldadas a frio sob alta pressão, formando uma parte "verde" forte que pode ser manipulada antes de entrar no forno de sinterização.
Notas comuns:
304L, 316L, 430, 409, 17-4PH.
Aplicações:
- Peças tradicionais de prensagem e sinterização (P/M): como componentes automotivos (anéis de sensores, flanges de escape), peças de aparelhos e peças de máquinas industriais.
- Eletrodos de solda e fios de núcleo de fluxo.
- Aditivos metálicos para revestimentos.
- Filtros porosos (a forma irregular cria poros interconectados).
Resumo e guia de selecção
- Escolha o pó esférico atomizado quando o seu processo exige excelente fluidez e alta densidade de embalagem.peças complexas.
- Escolha Ultrafine Powder para aplicações altamente especializadas onde a área de superfície extrema ou características muito finas são necessárias, como em micro-MIM, catálise ou como um preenchimento funcional.Os custos e a dificuldade de manuseio são fatores significativos.
- Escolha o pó atomizado por água geral para a fabricação de componentes estruturais de alto volume e de baixo custo através de prensagem e sinterização,ou para aplicações como solda e revestimentos onde a forma das partículas é menos crítica do que o custo.
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