1. * 5651 Sayılı Kanun'a göre TÜM ÜYELERİMİZ yaptıkları paylaşımlardan sorumludur.
    * Telif hakkına konu olan eserlerin yasal olmayan şekilde paylaşıldığını ve yasal haklarının çiğnendiğini düşünen hak sahiplerinin İLETİŞİM bölümünden bize ulaşmaları durumunda ilgili şikayet incelenip gereği 1 (bir) hafta içinde gereği yapılacaktır.
    E-posta adresimiz

Atomizasyon Çeşitleri

Konusu 'Fen ve Teknoloji' forumundadır ve Suskun tarafından 8 Aralık 2012 başlatılmıştır.

  1. Suskun

    Suskun V.I.P V.I.P

    Katılım:
    16 Mart 2009
    Mesajlar:
    23.242
    Beğenileri:
    276
    Ödül Puanları:
    6.230
    Yer:
    Türkiye
    Banka:
    2.052 ÇTL
    Su Atomizasyon Yöntem
    Sıvı metali pulverize etmek için bu yöntemde basınçlı su kullanılır. Ergitme ocağından tandişe, buradan da bir nozülden geçerek akan sıvı metal demetine belirli açıda basınçlı su püskürtülerek pülverize olması sağlanır. Kimyasal ve fiziksel özellikleri değiştirebilmek için suya bazı katkılar yapılabilir. Özel memelerden püskürtülen suyun basıncı 5,5-20 MPa, hızı 70-230m/s, debisi ise 110-380 litre/dakika değerleri arasında değişir. Kullanılan su filtre edilip soğutulduktan sonra tekrar kullanılabilir. Atomize edilen sıvı metal paslanmaz çelikten yapılan bir tankta toplanır. Metal tozunu oksidasyondan korumak için tanka azot gazı doldurulabilir. Sıvı metalin aktığı memenin şekli ve suyu püskürten üfleçlerin tipi elde edilecek metal tozunun boyutlarını, boyut dağılımını ve şeklini etkilemektedir.

    [​IMG]
    Su Atomizasyon Yöntemi
    Genel olarak verimlilik mekaniksel yöntemlerle öğütmeye oranla yüksek olmakla birlikte %1`e eşit veya altındadır. Uygulamalı çalışmalar sonucu elde edilen ampirik ilişkiler bu yöntemle elde edilen toz malzemelerin ortalama tane boyutu ve dağılımına, suyun basıncı ve hızı, metal eriyik akış açısı, eriyik viskozitesi, eriyik yoğunluğu, eriyik yüzey gerilimi, sıvı metal akış hızının soğutma suyu akış hızına oranı gibi parametreler etki etmektedir. Örneğin ince metal akışı, yüksek yoğunluk, sıvı metalin düşük viskozite ve yüzey gerilmesi ince toz üretimini arttırmaktadır. Su atomizasyon yöntemi ile elde edilen tozların genelde ortalama tane boyutu 30 – 1000 µm arasında olmaktadır. Proses parametrelerinin değiştirilmesi suretiyle toz şekli farklılık gösterebilir. Tipik toz şekli düzensiz şekilli olup (Şekil 1 a ve b) bu tozların sıkıştırılma sonrası ham dayanımları yüksektir ve yapısal parçaların imalinde kullanılır. Atomize edilen metal ve kullanılan suyun reaksiyonu ise sistemin dezavantajlarındandır. Bu nedenle oksijenin sorun olmadığı veya küçük miktarlarda oksijenin tolere edildiği yada sistemden atomizasyon sonrası işlemlerle kolayca uzaklaştırılabildiği metal ve alaşımlarda kullanılabilir. Örneğin demir ve düşük alaşımlı çelik tozları sulu atomizasyon sonrası hidrojen içeren atmosfer ortamlarında redüklenir. Bazı özel durumlarda yüksek hız takım çelikleri de su atomizasyonu ile elde edilebilir. Böyle durumlarda karbon miktarının ayarlanması, eriyik ve tozların vakum redüksiyonunun yapılması gibi bazı ayarlamalara dikkat edilmesi gerekmektedir. Sıvı atomizasyonu ile üretilen tozların sıkıştırılabilirliliği çok yüksek olmaktadır. (Sıkıştırılabilirlik veya preslenebilirlik, ASTM B 243-94 standartlarına göre metal tozun kapalı bir kalıp içerisinde tek yönlü olarak yoğunluk kazandırılabilme kapasitesi şeklinde tanımlanmaktadır. Sayısal olarak istenilen yoğunluğu elde etmek için gerekli basınç değeri veya verilen basınç değeri için elde edilen yoğunluk olarak belirtilir. Yüksek sıkıştırılabilirlik, presleme (yoğunluk kazandırma) ve sinterleme (pişirme) yöntemi ile yapılan parça imalatında birincil öneme sahip faktördür.) Oksijen problemine karşı son zamanlarda sentetik yağlar suyun yerini almıştır. Ancak bu durumda da üretilen tozların bileşimine yağdan kaynaklanan karbon girişi olmaktadır. Bu nedenle fazla karbonun üretim sonrası sistemden uzaklaştırılması ek maliyet getirmektedir. Yağlı atomizasyon daha çok düşük alaşımlı Mn-Cr çelik tozlarının imalinde kullanılmaktadır.

    Su Atomizasyon yönteminin avantajları

    Birden fazla atomizörlü sistemler için uygundur.
    Ters akışlı sistemler için uygundur.
    Maliyet düşüktür.
    Akışkan olmayan sıvılarda diğer atomizör tiplerine göre daha verimlidir.
    Sistemde yapılacak dizayn değişikliklerine elverişlidir.


    Su Atomizasyon yönteminin dezavantajları
    Spray nozülü uygulanan basınca bağlı olarak çalışılır ve fazla esneklik göstermez..
    Nozüller aşınmaya karşı diğer sistemlere nazaran daha çok maruz kalırlar.
    Yüksek sıvı basıncı sağlayan pompalar hem pahalıdır hemde korozyon problemi vardır.
    Ancak belli limitler içinde Atomizasyon sağlanır.


    [​IMG]
    Gaz Atomizasyon Yöntemi
    Basınçlı gaz ile atomizasyon da prensip olarak su atomizasyon yöntemine benzer, ancak burada akışkan olarak su yerine gaz kullanılır. Gaz yerine, su buharı veya hava da kullanılabilmektedir. Sistemin birbirine püskürtme memesi ile irtibatlı düşey olarak üst üste bulunan iki odası vardır. Üstteki odada sıvı metal potası bulunmakta, alttaki odada ise atomizasyon işlemi yapılmaktadır. Her iki oda da vakum pompasına bağlantılı olup oksidasyonu engellemek için işlem vakum altında yapılmaktadır. Sıvı metal potası ve atomizasyon memesi yüksek frekanslı indüksiyon bobinleri ile sıcak tutulmaktadır. Atomizasyon odasında oluşan fazla buharı ve yüksek basıncı atmak için emniyet ventilinden yararlanılmaktadır. Bu ventilin bulunduğu borunun diğer ucu siklon ve filtre üzerinden atmosfere veya bir emişe bağlıdır. Basınçlı gaz tüpünden boru ile memeye ulaşan gaz potadaki sıvı metali beraberinde sürükleyerek atomizasyon odasına pulverize ederek dağıtılır. Soğuyan metal tozu bu odanın tabanındaki bir hazne içinde toplanır. Pulverize edilen metal tozlarının birbirine yapışmaması şekillerinin bozulmaması için Atomizasyon odasının boyutları dikkatli seçilmelidir. Süper alaşımlar için kapalı devre argon gazı kullanılır. Takım çelikleri ve paslanmaz çelikler için ise daha ucuz olması bakımından argon veya argon gazı karışımı kullanılır. Sıvı metal atomizasyon gazının bir kısmını absorplayabilir, bu gaz daha sonra vakum altında uzaklaştırılabilir. Su atomizasyon yönteminde olduğu gibi gaz Atomizasyon yönteminde de üfleçlerin özellikleri elde edilecek tozun şeklini yakından etkilemektedir. Genellikle istenen tane boyutu olabildiğince ince toz üretmektir, bunun için ise süpersonik üfleçler geliştirilmiştir. Bu sayede çok ince boyutlu toz elde edilir.


    [​IMG]
    Döner Disk Yöntemi
    Atomizasyon için değişik yöntemler kullanılabilmektedir, bunların içinde önemli bir yer
    tutan yöntem olarak merkezkaç kuvvetinin etkisiyle toz metal üretimini sağlayan döner disk
    yöntemini görmekteyiz. Bu yöntem içinde de iki ayrı üretim tekniği vardır, bunlardan biri
    belli bir miktarda sıvı metal toz oluşturacak kadar merkezkaç kuvvete tabi tutulur, diğer
    yöntemde ise ergimiş metal sürekli olarak dönen bir disk veya koni üzerine akıtılır, buradan
    saçılan metalin toz haline gelmesi sağlanır. Bir potadan tandişe aktarılan sıvı metal,
    tandiş altındaki memeden dönen bir disk üzerine akıtılır. Disk üzerindeki set ve yarıklara
    çarpan sıvı metal parçalanarak şekildeki gibi saçılır. Saçılan metal parçacıklar nozülden
    çıkışta bazen su ile soğutularak birbirine yapışmadan katılaşmaları sağlanır. Sıvı metali
    mekanik olarak parçalamakta uygulanan basit bir yol da katılaşma sırasında karıştırmaktır.
    Örneğin aluminyum katılaşırken karıştırılırsa toz haline gelir. Eğer bir alaşım söz konusu ise
    karıştırma katılaşma aralığında yapılır. Aluminyum, çinko, kalay gibi metallerin bu yolla çok
    şekilli tozları elde edilebilir.


    DÖNER DİSK YÖNTEMİNİN AVANTAJLARI

    Diğer sistemlere göre daha esnektir.Çünkü disk hızı ayarlanabilinir.
    Birden fazla sıvı aynı anda diske beslenebilir.
    Düşük basınçlarda besleme yapılabilir.
    Fazla aşınma problemi ile karşılaşılmaz.

    DİSK ATOMİZÖRLERİN DEZAVANTAJLARI

    Ters akımlı sistemlere uygulanmaları zordur.
    Atomizör diskler pahalıdır.
    Diskin hızını sağlayan motor ve mekanizmalar pahalıdır.
    Zor akan sıvılarda verimli değildir.
    Paralel kurutma odalı sistemlerde uygun değildir.




    [​IMG]
    Döner Elektrod (REP) Yöntemi

    Bu yöntemde tozu elde edilecek metalden yapılmış bir elektrod ile ergimeyen tungsten elektrod arasında ark oluşturulur . Ergiyen elektrodun döndürülmesiyle, elektrik arkı altında bunun ucunda oluşan metal damlaları savrularak parçalanır ve tankta toplanır. Oksidasyonu önlemek için toz toplama tankı genellikle helyum, argon gibi bir asal gazla doldurulur. Bu yöntemle küresel ve oldukça eşit tane iriliğinde metal tozu üretmek mümkün olmaktadır.
    Elektrot düşey veya yatay eksende döndürülebilir. Bu yöntemin avantajı kapalı, vakumlu veya sızdırmaz ortamlarda tamamen kontrol altında yapılabilir. Böylece ergitme potası kullanılmadığından refrakter malzemelerden kaynaklanan metal dışı katkılardan uzak, yüksek saflıkta ve reaktif tozlar üretilebilir.

    [​IMG]
    Vakum Atomizasyon Yöntemi

    Bu yöntemde silindirik bir tankın alt kısmında sıvı metal potası üst kısmında da vakum atomizasyon odası bulunmaktadır. Her iki bölüm sıvının geçeceği memeyi taşıyan bir plaka tarafından bölünmüştür. Memenin alt kısmında ona bağlı bir seramik boru bulunmaktadır.
    Vakum altındaki sıvı metal önce belirli bir sıcaklığa kadar indüksiyon akımı ile ısıtılır, bundan sonra bu bölüme hidrojen gazı doldurulur. Potadaki sıvı metalde bu hidrojen gazı çözündükten sonra potayı yukarı taşıyan mil potayı yukarı iterek seramik boruyu potaya daldırır. Üst kısımda vakum olduğu için ergimiş sıvı metal memeden geçerek parçalanarak pulverize olur ve soğur. Böylece metal ve alaşımlarından ince küresel tozlar üretilebilmektedir.


    Endüstriyel kullanım alanı bulamamış olmakla birlikte kapilari kuvvetleri (eriyik damlası
    prosesi) ve elektrodinamik atomizasyon gibi diğer bazı yöntemlerle de metal eriyiği atomize
    edilmektedir. Elektrodinamik atomizasyonda, serbest düşüş yapan sıvı metal, nozul ağzının
    hemen çıkışına yerleştirilen elektrot plakaları arasından geçirilir. Elektrot plakaları ve sıvı metali
    tutan pota arasına 3-20 kV arası doğru akım gerilimi uygulanır. Bu şekilde nozuldan akan eriyik
    metalin kapilar çapı 76 µm olabilir. Bu ise diğer atomizasyon yöntemlerine kıyasla 0.1 – 10 µm
    arası boyutta çok ince toz üretimine imkan sağlar. Sistemin dezavantajı ise küçük miktarlarda
    (saatte sadece kilogramın altında miktarlarda) toz üretebilmesidir.

    Aşağıdaki tablolarda “bazı toz malzemelerin üretim yöntemleri” ve “üretim şekine göre toz ÖZELLİKLERİ” verilmiştir.


    [​IMG]
    Üretim Şekline Göre Toz Özellikleri


    [​IMG]
    Bazı Toz Malzemeler Ve Üretim Yöntemleri
     

Sayfayı Paylaş