Dralldruck-Gas-Zerstäubung von Metallschmelzen

Kurzfassung

Die Dralldruck-Gas-Zerstäubung von Metallschmelzen ist ein neues Zerstäubungsverfahren [1, 2], bei dem Metallschmelze über einen Dralldruck-Zerstäuber aus einer zylindrischen Öffnung gepresst wird und dabei eine Schmelzelamelle in der Form eines Hohlkegels bildet. Die Lamelle zerfällt kurz nach Austritt aus dem Dralldruck-Zerstäuber, anschließend sorgt die Gasströmung aus einer Ringdüse für einen weiteren Zerstäubungsschritt. Die hier vorgestellten Ergebnisse umfassen Untersuchungen zur Ausbildung der Schmelzelamelle und des Sprühkegels, der entstehenden Partikelgrößen und -verteilungen sowie der Tropfen- bzw. Partikelform. Untersucht wurden sowohl reine Zinnschmelzen als auch Kupfer-Zinn-Legierungen. Ebenfalls wurde der Einfluss einer Gas-Rückführung auf die Partikelgrößenverteilung untersucht. Diese Zerstäubungstechnik eignet sich prinzipiell auch für das metallische Beschichten von Bauteilen.

Abstract

Pressure-gas-atomization of molten metal is a new atomization technique [1, 2]. The pressurized melt flows into the pressure-swirl nozzle and finally forms a hollow lamella after leaving the cylindrical outlet. The already disintegrated film is then atomized in a second step by a gas stream. As a result, the formation of the spray, the particle size and distribution, and the particle shape are analyzed. Tin and copper-tin alloys are investigated. A „clean-gas recirculation“ was successfully used to improve the quality of the metal powder. This atomization technique can be also used for coating or spray forming.