Co to jest formowanie natryskowe?
Formowanie natryskowe to proces formowania metalu, który wypluwa stopiony, rozpylony metal na obracającym się podłożu, tworząc metalowy wlewek lub kęs. Wysoka szybkość krzepnięcia procesu powoduje dobrze zdefiniowaną mikrostrukturę. Proces wytwarza materiał podobny do tego uzyskanego w metalurgii proszków za ułamek kosztów. W zależności od kształtu podłoża możliwe są kęsy lub pręty o różnych kształtach. Proces ma zastosowanie do szerokiej gamy stopów.
Ze względu na ich unikalne właściwości, ludzkość manipulowała metalami od tysięcy lat przy tworzeniu narzędzi, narzędzi, statków oraz różnego rodzaju sprzętu lub broni. Nowoczesne narzędzia i instrumenty wymagają metalowych części, które ściśle przylegają do siebie i poruszają się płynnie względem siebie. Ponadto te precyzyjne części muszą wykazywać wysoką wytrzymałość i twardość, funkcje mikrostruktury litego metalu.
Przez staranne kontrolowanie procesu formowania natryskowego można manipulować wielkością kropli, kształtem i kompozycją, aby uzyskać pożądane właściwości wykończeniowe. Na przykład węgliki, związki węgiel-metal, są znaczącym czynnikiem w końcowej twardości stali stosowanej w środowiskach o dużym obciążeniu, takich jak w przestrzeni kosmicznej lub pod wodą. W badaniu mikroskopowym odlewanych blach stalowych kryształy węglika są widoczne jako długie łańcuchy, zwiększając kruchość produktu końcowego. Większość tych węglików to związki chromu. W podobnych blachach stalowych formowanych natryskowo węgliki są mniejsze, równomiernie rozmieszczone i są związkami wanadu, mocniejszego metalu.
Formowanie natryskowe jest tańsze niż metalurgia proszków. W tej alternatywnej technologii proszek jest najpierw przygotowywany za pomocą jednej z kilku technik. Następnie proszek jest mieszany, prasowany w matrycy i spiekany w piecu. Spiekanie pozwala na powolną koalescencję cząsteczek, które topią się i biegną razem. Wzrost ziarna jest mikroskopijny. Metalurgia proszków wytwarza bardzo gęste, mocne materiały.
Produkty formowane natryskowo są również bardzo gęste, ale wymagają dwóch etapów przetwarzania. Stop topi się, rozpyla przez dyszę i uderza w podłoże. Chłodząc gazowy azot, który jest przedmuchiwany przeciwprądowo do kropelek, kropelki są utrzymywane osobno i wyraźnie, ale szybciej chłodzą się. Segregacja metali stopu jest opóźniona przez niedopuszczenie do mieszania się kropelek. Kropelki są częściowo stopione po uderzeniu w podłoże; w metalurgii proszków metal jest w postaci cząstek stałych.
Proces formowania natryskowego został udoskonalony jako proces Osprey, komercyjna metodologia stali o wysokiej wytrzymałości. Odmiana tego procesu, proces Spraycast-X ™, umożliwia produkcję stopów na bazie niklu wystarczająco wytrzymałych na części do silników turbogazowych. Koszty są również zmniejszone, ponieważ należy usunąć mniej odpadów metalowych, aby utworzyć końcową część.