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Jan 14, 2024

L'atomisation PSI optimise la poudre d'aluminium pour l'impression 3D

29 septembre 2022 Partagez sur votre réseau : Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Royaume-Uni, a signalé une demande croissante pour ses systèmes d'atomisation avancés utilisés pour traiter l'aluminium.

29 septembre 2022

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Phoenix Scientific Industries (PSI), Hailsham, East Sussex, Royaume-Uni, a signalé une demande croissante pour ses systèmes d'atomisation avancés utilisés pour traiter l'aluminium. Grâce à sa gamme d'atomiseurs HERMIGA, PSI fournit à ses clients des équipements certifiés ATEX pour produire des poudres d'aluminium sphériques de haute qualité. La distribution granulométrique peut être ajustée en fonction de l'utilisateur final, permettant ainsi d'obtenir des rendements élevés, y compris à l'extrémité la plus fine de la plage pour des applications telles que la fabrication additive par fusion sur lit de poudre par faisceau laser (PBF-LB). La gamme HERMIGA s'étend de la R&D aux systèmes de production à grande capacité, et est proposée en modes de coulée par lots et en continu. À cela s'ajoutent les activités de développement de la métallurgie des poudres et la technologie de traitement des poudres post-production du PSI.

L'aluminium est un métal réactif de faible densité avec une affinité pour l'oxygène, explique le PSI. Dans le monde naturel, on le trouve sous forme de composés, la bauxite (principalement l'oxyde d'aluminium) étant la matière première la plus courante pour la production d'aluminium métallique pur (un processus énergivore nécessitant une réduction électrolytique). En tant que métal réactif, l'aluminium est à la fois inflammable et potentiellement combustible. Certaines réactions chimiques libèrent également des gaz inflammables (par exemple, 2Al + 3H2O = Al203 + H2). Exposé à l'air, l'aluminium forme facilement une couche d'oxyde stable et, une fois revêtues, les pièces en vrac sont couramment utilisées dans de nombreuses applications quotidiennes.

Cependant, sous forme de poudre, le facteur de risque augmente en raison de l'augmentation de la surface et le potentiel de combustion est largement reconnu. Les propriétés mêmes qui peuvent poser des problèmes de production et de manipulation peuvent également rendre les poudres d'aluminium très utiles pour un large éventail d'applications, notamment les revêtements par pulvérisation thermique, la production de peintures, la fabrication additive, les catalyseurs, les propulseurs solides, les feux d'artifice et les explosifs, entre autres.

La croissance de la fabrication additive a favorisé le développement de nouvelles compositions particulièrement adaptées aux caractéristiques uniques de fusion et de solidification des procédés de FA laser et par faisceau d'électrons. Beaucoup de ces alliages contiennent des éléments réactifs – tels que des terres rares Ti et Zr – et nécessitent les techniques de fusion et d'atomisation sous vide/gaz inerte propres fournies dans les atomiseurs HERMIGA de la série 120 de PSI. Un atomiseur de ce type a récemment été installé dans l'usine de poudres métalliques de l'IRT M2P à Uckange, en France. L'installation a été confrontée à certains défis, a expliqué PSI, le plus grand des composants de l'atomiseur étant installé à travers le toit pour s'intégrer dans un grand bâtiment existant avec une empreinte au sol restreinte.

PSI rapporte avoir également travaillé au développement de l'alliage d'aluminium A20X™ pour la fabrication additive. Cet alliage présente une résistance particulièrement bonne à haute température en raison des effets de durcissement par dispersion de sa teneur en TiB2, et a été développé dans le cadre du projet financé par le NATEP.HautSbesoinUNde la lumièreP. poudre pour la fabrication additive (HIGHSAP). Le consortium a réuni Aeromet (partenaire principal), PSI, Renishaw et Rolls Royce pour optimiser la poudre A20X produite par atomisation afin d'obtenir les propriétés les mieux adaptées pour répondre aux exigences de production FA pour les applications aérospatiales, de défense et automobiles. À l’aide de poudres produites par le PSI, le consortium a fabriqué de manière additive des éprouvettes et des composants d’essais mécaniques. Grâce à l'expertise et aux capacités combinées du consortium, les propriétés suivantes à température ambiante ont été obtenues : résistance ultime de 511 MPa, limite d'élasticité de 440 MPa et allongement de 13 % (des tests à température élevée ont également été effectués). La poudre AT20X est désormais disponible dans le commerce.

Au cours des quatre dernières années, le PSI s'est lancé dans le domaine de la technologie des lits fluidisés. Les FBR sont extrêmement polyvalents dans le traitement des poudres, à la fois métalliques et autres. Les applications incluent les traitements thermiques, les réactions chimiques et le revêtement par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de poudres en vrac qui peuvent être adaptées à des volumes commercialement attractifs. Les caractéristiques de transfert de masse et de chaleur d'un lit fluidisé les rendent particulièrement adaptés au traitement à température élevée, tandis que la pression peut être facilement ajustée pour optimiser le rendement.