Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука
METHOD OF FORMING METAL POWDERS FOR ADDITIVE TECHNOLOGIES IN A PLASMATRON APPARATUS UNDER THE EFFECT OF ULTRASOUND

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков, главным образом, из жаропрочных никелевых сплавов.
Существует способ получения сферических порошков и гранул, включающий вращение цилиндрической заготовки вокруг горизонтальной оси, оплавление торца заготовки плазменной струей дугового плазмотрона, отрыв расплавленных металлических частиц от кромки торца заготовки под действием центробежных сил и затвердевание металлических частиц при полете в газовой среде [1]. Недостатком указанного способа является формирование гранул металлического порошка разного размера. Недостатком указанного способа является формирование гранул металлического порошка разного размера.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по формированию металлических сферических гранул одинакового размера.
Эта задача решается тем, что в способе формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука, который включает подачу и оплавление торца цилиндрической заготовки плазменными струями с распылением и затвердеванием расплавленных металлических частиц при полете в инертной газовой среде. Для формирования расплавленных металлических частиц одинакового размера при помощи ультразвуковых излучателей внутри цилиндрической заготовки формируется стоячая волна и снаружи на краях оплавленного торца также формируется в инертной газовой среде стоячая волна, параметры которой определяют размер распыляемых расплавленных металлических частиц.
В сравнении с известным способом в предлагаемом способе расплавленные металлических частицы разлетаются по достижении ими размеров соразмерных длинам волн ультразвуковых колебаний как внутри вращающейся цилиндрической заготовки, так и снаружи. Изменение частоты ультразвуковых колебаний позволяет осуществить управление процессом формирования металлических частиц определенного размера.
На фиг. 1 изображен способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука.
Цилиндрическая заготовка 2 подается под плазменные струи 3 излучателей 4. На торце образуется в инертной газовой среде расплавленные металлические частицы. Кольцевой ультразвуковой излучатель 5 формирует стоячую волну внутри цилиндрической заготовки. Кольцевые ультразвуковые излучатели 6 создают ультразвуковые волны в инертной газовой среде и за счет интерференции на краю расплавленного конца цилиндрической заготовки 2 создают снаружи стоячую волну, которая совместно со стоячей волной изнутри оказывают влияний на формирование размеров расплавленных металлических частиц и момент их отрыва.
Таким образом, способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука согласно изобретению, решает задачу по формированию металлических частиц одинакового размера для последующего использования в 3D принтерах. Это позволяет достигнуть технический результат, выражающийся в повышении качества изделий, производимых из полученных порошков и гранул одинакового размера, а также снижении брака данных изделий.
Литература
1. Патент на изоретение РФ №2361698. Способ получения сферических порошков и гранул / Давыдов А.К., Миронов В.И., Кононов С.А., Казённов В.К., Фаткуллин О.Х., Каринский В.Н., Куцын В.И. Опубл. 20.07.2009. Бюл. №20.