DE4242645C2 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen Durchmessers - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen DurchmessersInfo
- Publication number
- DE4242645C2 DE4242645C2 DE4242645A DE4242645A DE4242645C2 DE 4242645 C2 DE4242645 C2 DE 4242645C2 DE 4242645 A DE4242645 A DE 4242645A DE 4242645 A DE4242645 A DE 4242645A DE 4242645 C2 DE4242645 C2 DE 4242645C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- jet
- liquid metal
- segments
- waveguide
- approximately
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
- B22F1/065—Spherical particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von zu
mindest annähernd kugelförmigen metallischen Partikeln zumin
dest nahezu gleichen Durchmessers.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Herstellen
derartiger kugelförmiger Partikel mit einer Schmelzvorrich
tung zur Erzeugung flüssigen Metalls.
Annähernd kugelförmige metallische Partikel - es wird sich
häufig um aus Metallegierungen bestehende Partikel handeln -
zumindest nahezu gleichen Durchmessers werden für eine Reihe
von technischen Anwendungen, insbesondere in der Pulver
metallurgie oder in der Technik der Regeneratoren für Kälte
maschinen, benötigt. Es sind eine Anzahl von Verfahren zur
Herstellung derartiger Partikel aus einer Metallschmelze be
kannt; so werden beispielsweise mittels Zerstäubung flüssigen
Metalls oberhalb eines entgegen der Schwerkraft strömenden
Gasstroms Partikel flüssigen Metalls erzeugt, die dann in
folge der Oberflächenspannung des flüssigen Metalls Kugelform
annehmen und erstarren. Bei einem anderen Verfahren wird
flüssiges Metall auf eine rotierende Scheibe aufgetropft. Der
Bewegung der Scheibe und der Trägheit des aufgetropften Me
talls zufolge "rollen" die Tropfen flüssigen Metalls auf der
rotierenden Scheibe nach außen und werden dabei an ihrer
Oberfläche gleichmäßig bis hin zur Erstarrung gekühlt und
dabei in Kugelform gebracht, die jedoch allenfalls geringeren
Ansprüchen genügen wird. Schließlich ist es bekannt, durch
Abschleudern von Tropfen flüssigen Metalls vom Kathodenfleck
eines Lichtbogens von einer um ihre Längsachse rotierenden
Elektrode aus dem entsprechenden Metall möglichst kugelför
mige metallische Partikel herzustellen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 37 35 787 sind ein Ver
fahren und eine Vorrichtung bekannt, bei denen ein Strahl ge
schmolzenen Metalls durch einen Knotenbereich eines mit Hilfe
von Ultraschallschwingern in einem verdichteten gasförmigen
Medium erzeugten Ultraschallfeldes hindurchgeleitet wird, wo
bei der Strahl flüssigen Metalls direkt im Knotenbereich des
Ultraschallfeldes zerstäubt wird. Die durch Zerstäubung ent
standenen Metallpartikel werden schnell abgeschreckt und auf
eine Unterlage "aufgeschossen", wobei eine Verschweißung der
einzelnen Metallpartikel erfolgt, so daß die zerstäubten Me
tallpartikel in ihrer Gesamtheit ein Halbzeug oder ein ge
wünschtes Formteil bilden.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil einer großen Streuung
der Durchmesser der auf die jeweilige Weise erzeugten trop
fenförmigen oder allenfalls annähernd kugelförmigen metalli
schen Partikel gemeinsam. Um mit den bekannten Verfahren Par
tikel nahezu gleichen Durchmessers zu erhalten, müssen aus
einer nach dem jeweiligen Verfahren erzeugten Charge von Par
tikeln über entsprechende Mechanismen kugelförmige Partikel,
die einen innerhalb eines gewünschten Bereiches liegenden
Durchmesser aufweisen, heraussortiert werden. Die hiermit er
zielte Ausbeute ist jedoch je nach Anforderung an die Breite
des akzeptierbaren Durchmesserbereiches relativ gering und in
vielen Fällen niedriger als 5% der Charge der hergestellten
Partikel, was vor allem bei Bedarf erheblicher Mengen der
tropfen- oder annähernd kugelförmigen Partikel kostenintensiv
und enorm aufwendig ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 40 22 648 ist ein Ver
fahren zum Herstellen von zumindest annähernd kugelförmigen
metallischen Partikeln zumindest nahezu gleichen Durchmessers
bekannt, bei dem ein zusammenhängender Strahl flüssigen Me
talls in etwa gleich lange Segmente zerlegt wird, die Segmen
te infolge der Oberflächenspannung des flüssigen Metalls eine
Kugelform annehmen und zur Erstarrung des flüssigen Metalls
gekühlt werden.
Ferner ist aus der genannten Druckschrift eine Einrichtung
zum Herstellen von zumindest annähernd kugelförmigen metalli
schen Partikeln zumindest nahezu gleichen Durchmessers be
kannt, die eine Schmelzvorrichtung zur Erzeugung flüssigen
Metalls und eine Düsenanordnung zur Erzeugung eines Strahls
flüssigen Metalls umfaßt.
Bei dem in der deutschen Offenlegungsschrift 40 22 648 offen
barten Verfahren wird durch einen Vibrationsgenerator mit
Hilfe einer starren Verbindung der Aufhängungsort eines
Düsenkopfes und damit der Düsenkopf selbst in periodische
Schwingungen versetzt. Durch diese periodischen Schwingungen
des Düsenkopfes wird der aus der Düse fließende Flüssigkeits
strahl in uniforme Tropfen zerrissen. Die erforderliche Bewe
gung der Düsenanordnung ist jedoch nachteilig wegen hoher Ab
nutzung der mechanisch bewegten Teile und hoher Geräuschemis
sion. Ferner ist bei diesem Verfahren die Schwingungsfrequenz
der Düsenanordnung und damit die Anzahl der pro Zeiteinheit
herstellbaren Partikel durch die Massenträgheit der Düsenan
ordnung begrenzt. Darüberhinaus ist bei diesem Verfahren die
Zufuhr einer beträchtlichen Energiemenge zur Segmentierung
des Strahls flüssigen Metalls erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechendes Verfahren
zu schaffen, das eine Segmentierung des Strahls flüssigen Me
talls ohne Bewegung des Düsenkopfes und unter Verringerung
der erforderlichen Energiezufuhr erreicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß in einer den Strahl umge
benden Gasatmosphäre solche Druckschwingungen angeregt wer
den, die sich im wesentlichen axial zur Strahlrichtung aus
breiten und an der Oberfläche des Strahls Kapillarwellen in
der Weise anregen, daß in Längsrichtung des Strahls voneinan
der beabstandete Querschnittsverengungen im Strahl gebildet
werden, welche instabil sind und zu weiterer Einschnürung bis
zur Strahlzerlegung in die etwa gleich langen Segmente
führen.
Durch die lokale Beaufschlagung des Strahls mit Druckschwin
gungen, d. h. durch die Beaufschlagung des Strahls innerhalb
eines im wesentlichen ortsfesten Bereiches, an dem sich das
flüssige Metall vorbeibewegt, werden an der Oberfläche des
Strahls Oberflächen- oder Kapillarwellen angeregt; es werden
also in Längsrichtung des Strahls voneinander beabstandete
Querschnittsverengungen im Strahl gebildet, die instabil sind
und daher zu weiterer Einschnürung bis hin zur Strahlzerle
gung führen. Die auf diese Weise erzeugten zumindest annä
hernd kugelförmigen metallischen Partikel weisen eine sehr
viel geringere Streubreite auf als sich dies mit bekannten
Verfahren erreichen läßt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der
zusammenhängende Strahl flüssigen Metalls mit sich im wesent
lichen axial zur Strahlrichtung ausbreitenden Druckschwingun
gen beaufschlagt.
Das Verfahren wird so durchgeführt, daß in einer den Strahl
umgebenden Gasatmosphäre Druckschwingungen angeregt werden,
die dann auf den Strahl einwirken. Werden hohe Anforderungen
an die Reinheit des Metalles gestellt, so empfiehlt es sich,
das Verfahren in einer Schutzgasatmosphäre durchzuführen.
Um mit dem beanspruchten Verfahren annähernd kugelförmige me
tallische Partikel einer vorgebbaren Größe herzustellen, wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Strahlquerschnitt, die
Frequenz der Druckschwingung sowie die Strömungsgeschwindig
keit des flüssigen Metalls im Strahl in Abhängigkeit von der
gewünschten Größe der herzustellenden Partikel zu wählen. Es
ist hierbei vorteilhaft, den Strahldurchmesser etwas kleiner
als den gewünschten Partikeldurchmesser zu wählen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es
weiterhin vorteilhaft, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des
flüssigen Metalls im Strahl in Abhängigkeit von der Frequenz
der den Strahl beaufschlagenden Druckschwingung und damit von
der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kapillarwellen relativ
zum Strahl gewählt wird. Wird die Strömungsgeschwindigkeit
nämlich stets so gewählt, daß ihre Geschwindigkeit groß ge
genüber der Ausbreitungsgeschwindigkeit der an der Oberfläche
des Strahls angeregten Kapillarwellen ist, so wird erfin
dungsgemäß erreicht, daß das flüssige Metall durch die von
den Druckschwingungen dem Strahl aufgezwungenen Querschnitts
verengungen hindurchfließt und die letzteren aufgrund des aus
der in diesem Bereich erhöhten Strömungsgeschwindigkeit des
flüssigen Metalls resultierenden Druckabfalls instabil werden
und es zur erfindungsgemäßen Strahlzerlegung kommt.
Die kugelförmigen Segmente flüssigen Metalls können grund
sätzlich in beliebiger Weise zur Bildung fester Metallkugeln
abgekühlt werden; es hat sich jedoch als vorteilhaft erwie
sen, wenn die kugelförmigen Segmente flüssigen Metalls durch
freien Fall in einer Gasatmosphäre abgekühlt werden. Als noch
vorteilhafter hat es sich erwiesen, die kugelförmigen Seg
mente durch eine bewegte Gasatmosphäre, insbesondere durch
freien Fall in einer bewegten Gasatmosphäre, abzukühlen, da
der hierzu erforderliche Raumbedarf geringer ist als beim
freien Fall in einer ruhenden Gasatmosphäre.
Anstelle oder im Anschluß an die beiden vorstehenden Verfah
rensvarianten wird vorgeschlagen, Abkühlen und gegebenenfalls
Erstarren der Segmente durch Auftropfen derselben auf eine um
ihre vertikale Achse rotierende Scheibe zu beschleunigen. In
diesem Fall erweist es sich als vorteilhaft, wenn von der ro
tierenden Scheibe abprallende Segmente durch eine oberhalb
der rotierenden Scheibe angeordnete, insbesondere ruhende Ab
deckung auf den Raum zwischen der Scheibe und der Abdeckung
begrenzt werden.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Ein
richtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8 zu
schaffen, die eine Segmentierung des Strahls flüssigen Me
talls ohne Bewegung eines Düsenkopfes und unter Verringerung
der erforderlichen Energiezufuhr erreicht, und die insbeson
dere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ver
wendbar ist.
Diese weitere Aufgabe wird bei einer Einrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8 erfindungsgemäß da
durch gelöst, daß die Einrichtung eine Vorrichtung zur Erzeu
gung von solchen Druckschwingungen aufweist, die sich in ei
ner den Strahl umgebenden Gasatmosphäre im wesentlichen axial
zur Strahlrichtung ausbreiten und an der Oberfläche des
Strahls Kapillarwellen anregen, so daß in Längsrichtung des
Strahls voneinander beabstandete Querschnittsverengungen im
Strahl gebildet werden, welche instabil sind und zu weiterer
Einschnürung bis zur Strahlzerlegung in etwa gleich gro
ße Segmente führen, wobei die Düsenanordnung mit ihrer Dü
senöffnung innerhalb eines einen Kanal für den Strahl bilden
den Wellenleiters mündet, an einem düsenseitigen Bereich des
Wellenleiters die Vorrichtung zur Erzeugung von Druckschwin
gungen in Strahlrichtung aussendend angeordnet ist, und die
Länge des an seinem von der Düsenanordnung abgewandten Ende
offenen Wellenleiters von der Vorrichtung bis zu diesem Ende
gemessen ein Vielfaches der halben Wellenlänge der Druck
schwingungen beträgt.
Auf diese Weise kann innerhalb des Wellenleiters ein Steh
wellenanteil der erzeugten Druckschwingungen gebildet werden,
der den Strahl lokal, d. h. innerhalb der vorstehend definier
ten Länge des Wellenleiters, beaufschlagt.
Obwohl sich Druckschwingungen im allgemeinen kugelförmig,
also nach allen Richtungen hin ausbreiten, wäre es möglich,
zur Erzeugung von den Strahl lokal beaufschlagenden Druck
schwingungen die Vorrichtung entweder sehr nahe am Strahl an
zuordnen oder ein Übertragungsmittel für Druckschwingungen
vorzusehen, mittels dessen die Druckschwingungen an den
Strahl herangeführt werden und diesen innerhalb eines be
grenzten, im wesentlichen ortsfesten Abschnitts beaufschla
gen.
Weiterhin ist es denkbar und vorteilhaft, wenn die Vorrich
tung zur Erzeugung der Druckschwingungen mehrere Druckschwin
gungssender umfaßt.
Grundsätzlich wäre es auch denkbar, die Druckschwingungen von
dem von der Düsenanordnung abgewandten Ende des Wellenleiters
in diesen einzukoppeln und den düsenseitigen Bereich des Wel
lenleiters als sogenanntes festes Ende auszubilden, wobei
dann die vorstehend definierte Abmessung des Wellenleiters
ein ungeradzahliges Vielfaches des vierten Teiles der Wellen
länge der benutzten Druckschwingungen betragen sollte. Bei
dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
die Vorrichtung zur Erzeugung der Druckschwingungen so anzu
ordnen, daß sie den aus dem Wellenleiter ausfließenden Strahl
bzw. die austretenden Strahlsegmente nicht behindert.
Eine solche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist Gegenstand von Anspruch 9.
Die Vorrichtung zur Erzeugung der Druckschwingungen könnte
durch ein Druckkammersystem, das beispielsweise über kleine
Öffnungen in den düsenseitigen Bereich des Wellenleiters ein
koppelt, ausgebildet sein oder eine Lautsprechermembran oder
einen Piezoquarz umfassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er
geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus der
zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Herstellen von kugel
förmigen metallischen Partikeln. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung mit einer Vorrichtung zur
Erzeugung von sich radial zur Strahlrichtung
ausbreitenden Druckschwingungen;
Fig. 2 eine Einrichtung, bei der die Vorrichtung zur
Erzeugung der Druckschwingungen mit einer
Düsenanordnung der Einrichtung zusammenwirkt
und
Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung mit einer Vorrichtung zur Erzeu
gung von sich axial zur Strahlrichtung aus
breitenden Druckschwingungen.
Wie aus der schematischen Darstellung der Fig. 1 im einzelnen
ersichtlich ist, umfaßt eine Einrichtung zum Herstellen ku
gelförmiger metallischer Partikel nahezu gleichen Durchmes
sers eine Schmelzvorrichtung 2 sowie eine mit der Schmelzvor
richtung 2 verbundene Düsenanordnung 4 zur Erzeugung eines
Strahles flüssigen Metalls 6. Eine Düse 8 der Düsenanordnung
4 mündet innerhalb einer rohrförmigen Abschirmung 10 für
Druckschwingungen. Die Düsenanordnung 4 und die Düse 8 sind
so angeordnet, daß der Strahl flüssigen Metalls in vertikaler
Richtung nach unten aus der Düse 8 ausfließt. Die Abschirmung
10 ist, sich in vertikaler Richtung erstreckend, koaxial zur
Strahlrichtung angeordnet und weist mehrere rechteckförmige,
als Einkopplungsstellen dienende Öffnungen 12 zum Einkoppeln
von sich im wesentlichen radial zur Strahlrichtung ausbrei
tenden Druckschwingungen auf. Mehrere Vorrichtungen 14 zur
Erzeugung dieser Druckschwingungen, von denen nur eine darge
stellt ist, sind radial zur Strahlrichtung aussendend auf der
Höhe der rechteckförmigen Öffnungen 12 angeordnet. Durch die
Vorrichtung 14 werden Druckschwingungen geeigneter Frequenz
und Amplitude mittels eines geeigneten Mediums, wie insbeson
dere Luft, in das Innere der Abschirmung 10 eingekoppelt und
beaufschlagen den Strahl 6 flüssigen Metalls, wodurch eine
Modulation des Strahlquerschnitts erreicht wird, die zu wei
terer Strahleinschnürung bis hin zur Strahlzerlegung führt.
Infolge der Oberflächenspannung des flüssigen Metalls Kugel
form annehmende Segmente 16 des zerlegten Strahls verlassen
in freiem Fall durch die sie umgebende Gasatmosphäre die Ab
deckung 10 und werden hierdurch auf eine um ihre vertikale
Achse rotierende Scheibe 17 "aufgetropft". Dabei werden die
Kugelform annehmenden Segmente 16 gekühlt, wobei das flüssige
Metall erstarrt. Mittels einer oberhalb der Scheibe 17 ange
ordneten Abdeckung 18 werden von der Scheibe 17 abprallende
Segmente 16 auf den Raum zwischen Scheibe 17 und Abdeckung 18
begrenzt.
Die in der Fig. 2 gezeigte Einrichtung unterscheidet sich von
der vorstehend beschriebenen dadurch, daß eine Vorrichtung 20
zur Erzeugung der Druckschwingungen mit der Düsenanordnung 4′
derart verbunden ist, daß die von der Vorrichtung 20 erzeug
ten Druckschwingungen auf die Düsenanordnung 4′ einkoppelbar
sind, wo sie dann auf die Düse 8′ übertragen werden, die dann
direkt den Strahl 6′ flüssigen Metalls beaufschlagt.
In diesem Fall ist eine der Abschirmung 10 entsprechende Vor
richtung nicht notwendigerweise erforderlich; durch die Be
aufschlagung des Strahles 6′ durch die Düse 8′ ist es mög
lich, anstelle in einer Gasatmosphäre wie bei der voranste
hend beschriebenen Einrichtung im Vakuum zu arbeiten.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung umfaßt
ein Druckkammersystem 30 zur Erzeugung von sich axial zur
Strahlrichtung ausbreitenden Druckschwingungen. Diese Druck
schwingungen werden durch eine als Einkopplungsstelle die
nende Öffnung 32 hindurch in Strahlrichtung in einen Wellen
leiter 34 eingekoppelt, der zylinderförmige Gestalt aufweist,
wobei ein der Düsenanordnung 4′′ abgewandtes Ende 36 des
Zylinders offen ist. Zur Bildung stehender Wellen durch die
sich axial zur Strahlrichtung ausbreitenden Druckschwingungen
beträgt die Länge des Wellenleiters 34 von der Öffnung 32, wo
die Druckschwingungen eingekoppelt werden, bis zu seinem
offenen Ende 36 gemessen ein Vielfaches der halben Wellen
länge der eingekoppelten Druckschwingung, wodurch ein auf den
Strahl 6′′ einwirkender Stehwellenanteil gebildet wird, der
zur erfindungsgemäßen Strahlzerlegung führt.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen von zumindest annähernd
kugelförmigen metallischen Partikeln zumindest
nahezu gleichen Durchmessers, bei dem ein zusam
menhängender Strahl flüssigen Metalls in etwa
gleich lange Segmente zerlegt wird, die Segmente
infolge der Oberflächenspannung des flüssigen
Metalls eine Kugelform annehmen und zur Erstar
rung des flüssigen Metalls gekühlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer den Strahl umgebenden Gasatmos
phäre solche Druckschwingungen angeregt werden,
die sich im wesentlichen axial zur Strahlrich
tung ausbreiten und an der Oberfläche des
Strahls Kapillarwellen in der Weise anregen,
daß in Längsrichtung des Strahls voneinander
beabstandete Querschnittsverengungen im Strahl
gebildet werden, welche instabil sind und zu
weiterer Einschnürung bis zur Strahlzerlegung
in die etwa gleich langen Segmente führen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Strahlquerschnitt, die Frequenz der
Druckschwingung sowie die Strömungsgeschwindig
keit des flüssigen Metalls im Strahl in Abhängig
keit von der gewünschten Größe der herzustellen
den Partikel gewählt werden.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Metalls im
Strahl so gewählt wird, daß sie groß gegenüber
der Ausbreitungsgeschwindigkeit der angeregten
Kapillarwellen ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorste
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
kugelförmigen Segmente flüssigen Metalls durch
freien Fall in einer Gasatmosphäre abgekühlt
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die kugelförmigen Segmente flüssigen
Metalls durch eine bewegte Gasatmosphäre abge
kühlt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abküh
len und Erstarren der Segmente durch Auftropfen
derselben auf eine um ihre vertikale Achse rotie
rende Scheibe beschleunigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß von der rotierenden Scheibe abprallende
Segmente durch eine oberhalb der rotierenden
Scheibe angeordnete Abdeckung auf den Raum zwi
schen der Scheibe und der Abdeckung begrenzt
werden.
8. Einrichtung zum Herstellen von zumindest annä
hernd kugelförmigen metallischen Partikeln zu
mindest nahezu gleichen Durchmessers, mit einer
Schmelzvorrichtung zur Erzeugung flüssigen Me
talls und einer Düsenanordnung zur Erzeugung
eines Strahls flüssigen Metalls, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung eine Vorrichtung
(30) zur Erzeugung von solchen Druckschwingungen
aufweist, die sich in einer den Strahl (6′′) umge
benden Gasatmosphäre im wesentlichen axial zur
Strahlrichtung ausbreiten und an der Oberfläche
des Strahls Kapillarwellen anregen, so daß in
Längsrichtung des Strahls (6′′) voneinander beab
standete Querschnittsverengungen im Strahl (6′′)
gebildet werden, welche instabil sind und zu
weiterer Einschnürung bis zur Strahlzerlegung in
etwa gleich große Segmente führen, wobei die
Düsenanordnung (4′′) mit ihrer Düsenöffnung inner
halb eines einen Kanal für den Strahl (6′′) bil
denden Wellenleiters (34) mündet, an einem düsen
seitigen Bereich des Wellenleiters (34) die Vor
richtung (30) zur Erzeugung von Druckschwin
gungen in Strahlrichtung aussendend angeordnet
ist, und die Länge des an seinem von der Düsenan
ordnung (4′′) abgewandten Ende (36) offenen
Wellenleiters (34) von der Vorrichtung (30) bis
zu diesem Ende (36) gemessen ein Vielfaches der
halben Wellenlänge der Druckschwingungen beträgt.
9. Einrichtung zum Herstellen von zumindest annähernd
kugelförmigen metallischen Partikeln zumindest nahezu
gleichen Durchmessers, mit einer Schmelzvorrichtung
zur Erzeugung flüssigen Metalls und einer Düsenanord
nung zur Erzeugung eines Strahls flüssigen Metalls,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Vor
richtung zur Erzeugung von solchen Druckschwingungen
aufweist, die sich in einer den Strahl umgebenden Gas
atmosphäre im wesentlichen axial zur Strahlrichtung
ausbreiten und an der Oberfläche des Strahls Kapillar
wellen anregen, so daß in Längsrichtung des Strahls
voneinander beabstandete Querschnittsverengungen im
Strahl gebildet werden, welche instabil sind und zu
weiterer Einschnürung bis zur Strahlzerlegung in
gleich große Segmente führen, wobei die Düsen
anordnung mit ihrer Düsenöffnung innerhalb eines einen
Kanal für den Strahl bildenden Wellenleiters mündet, an
einem von der Düsenanordnung abgewandten Ende des
Wellenleiters die Vorrichtung zur Erzeugung von Druck
schwingungen angeordnet ist, ein düsenseitiger Bereich
des Wellenleiters als festes Ende ausgebildet ist, und
die Länge des Wellenleiters von der Vorrichtung bis zu
diesem festen Ende gemessen ein ungeradzahliges Viel
faches des vierten Teiles der Wellenlänge der Druck
schwingungen beträgt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4242645A DE4242645C2 (de) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen Durchmessers |
US08/169,966 US5445666A (en) | 1992-12-17 | 1993-12-14 | Method for producing small metal balls approximately equal in diameter |
JP5315073A JP2582223B2 (ja) | 1992-12-17 | 1993-12-15 | ほぼ等しい直径の金属小球を製造するための方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4242645A DE4242645C2 (de) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen Durchmessers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4242645A1 DE4242645A1 (de) | 1994-06-23 |
DE4242645C2 true DE4242645C2 (de) | 1997-12-18 |
Family
ID=6475553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4242645A Expired - Fee Related DE4242645C2 (de) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen Durchmessers |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5445666A (de) |
JP (1) | JP2582223B2 (de) |
DE (1) | DE4242645C2 (de) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6216765B1 (en) | 1997-07-14 | 2001-04-17 | Arizona State University | Apparatus and method for manufacturing a three-dimensional object |
RU2115514C1 (ru) * | 1997-07-15 | 1998-07-20 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Способ получения монодисперсных сферических гранул |
AU2790300A (en) | 1999-03-01 | 2000-09-21 | Sanjeev Chandra | Apparatus and method for generating droplets |
US6520402B2 (en) | 2000-05-22 | 2003-02-18 | The Regents Of The University Of California | High-speed direct writing with metallic microspheres |
WO2001091525A2 (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-29 | The Regents Of The University Of California | High-speed fabrication of highly uniform ultra-small metallic microspheres |
US6562099B2 (en) | 2000-05-22 | 2003-05-13 | The Regents Of The University Of California | High-speed fabrication of highly uniform metallic microspheres |
US6491737B2 (en) | 2000-05-22 | 2002-12-10 | The Regents Of The University Of California | High-speed fabrication of highly uniform ultra-small metallic microspheres |
JP2004505761A (ja) * | 2000-08-15 | 2004-02-26 | ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・イリノイ | 微小粒子 |
US6706959B2 (en) * | 2000-11-24 | 2004-03-16 | Clean Venture 21 Corporation | Photovoltaic apparatus and mass-producing apparatus for mass-producing spherical semiconductor particles |
JP2002212611A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Shoki Seisakusho:Kk | 金属球体粒子の製造方法とその装置並びにその製造方法及び装置で得られた金属球体粒子 |
JP3772697B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2006-05-10 | 千住金属工業株式会社 | 鉛フリーはんだボールおよびその製造方法 |
KR100469018B1 (ko) * | 2002-05-02 | 2005-01-29 | 주식회사 휘닉스피디이 | 마이크로 금속볼의 제조방법과 그 장치 |
KR100469019B1 (ko) * | 2002-05-02 | 2005-01-29 | 주식회사 휘닉스피디이 | 가스플레임애터마이징법에 의한 마이크로 금속볼 제조방법및 그 제조장치 |
KR20030085864A (ko) * | 2002-05-02 | 2003-11-07 | 에드호텍(주) | 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그장치 |
KR100386893B1 (ko) * | 2002-05-17 | 2003-06-18 | 에드호텍(주) | 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치 |
US20040112474A1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-06-17 | Rikiya Kato | Lead-free solder ball |
US7309500B2 (en) * | 2003-12-04 | 2007-12-18 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Microparticles |
WO2005096785A2 (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-20 | Synergy Innovations, Inc. | System and method of manufacturing mono-sized-disbursed spherical particles |
US7748343B2 (en) | 2004-11-22 | 2010-07-06 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Electrohydrodynamic spraying system |
JP4498394B2 (ja) * | 2007-07-25 | 2010-07-07 | 京セラ株式会社 | 粒状シリコン単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5030781A (de) * | 1973-07-21 | 1975-03-27 | ||
FR2471827A1 (fr) * | 1979-12-21 | 1981-06-26 | Extramet Sa | Dispositif pour la production de granules metalliques uniformes |
DE3319508A1 (de) * | 1983-05-03 | 1984-11-08 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Vorrichtung und verfahren zur zerstaeubung von fluessigen metallen zwecks erzeugung eines feinkoernigen pulvers |
JPS61221310A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-01 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属或は合金等の微粉末製造方法とその装置 |
JPS62126331U (de) * | 1986-01-30 | 1987-08-11 | ||
US4774037A (en) * | 1986-09-26 | 1988-09-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for producing solid or hollow spherical particles of chosen chemical composition and of uniform size |
JPS63190628A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-08 | Ibaraki Seito Kk | 噴射式造粒法 |
DE3735787A1 (de) * | 1987-09-22 | 1989-03-30 | Stiftung Inst Fuer Werkstoffte | Verfahren und vorrichtung zum zerstaeuben mindestens eines strahls eines fluessigen stoffs, vorzugsweise geschmolzenen metalls |
JPH01208407A (ja) * | 1988-02-16 | 1989-08-22 | Nkk Corp | 金属粉末の製造方法及びその装置 |
JPH01246307A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 無気孔金属細粒の製造方法 |
SU1682039A1 (ru) * | 1988-10-17 | 1991-10-07 | Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики | Способ получени металлических порошков и устройство дл его осуществлени |
JPH03162507A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-12 | Daido Steel Co Ltd | 金属粉末製造方法 |
DE4022648C2 (de) * | 1990-07-17 | 1994-01-27 | Nukem Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Teilchen aus flüssiger Phase |
FR2665849B1 (fr) * | 1990-08-20 | 1995-03-24 | Dynamad | Dispositif ultrasonique pour la production en continu de particules. |
US5171360A (en) * | 1990-08-30 | 1992-12-15 | University Of Southern California | Method for droplet stream manufacturing |
US5259593A (en) * | 1990-08-30 | 1993-11-09 | University Of Southern California | Apparatus for droplet stream manufacturing |
US5266098A (en) * | 1992-01-07 | 1993-11-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Production of charged uniformly sized metal droplets |
-
1992
- 1992-12-17 DE DE4242645A patent/DE4242645C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-14 US US08/169,966 patent/US5445666A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-15 JP JP5315073A patent/JP2582223B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06228612A (ja) | 1994-08-16 |
JP2582223B2 (ja) | 1997-02-19 |
US5445666A (en) | 1995-08-29 |
DE4242645A1 (de) | 1994-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4242645C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Metallkügelchen annähernd gleichen Durchmessers | |
DE69814860T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kugeln mit uniformer grösse und form | |
EP0124023B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Zerstäubung von flüssigen Metallen zwecks Erzeugung eines feinkörnigen Pulvers | |
EP3083107B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum tiegelfreien schmelzen eines materials und zum zerstäuben des geschmolzenen materials zum herstellen von pulver | |
DE2409362B2 (de) | Verfahren zum Prillen | |
EP1022078B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallpulver durch Gasverdüsung | |
DE3237437T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von mikrohohlperlen | |
EP4034320B1 (de) | Vorrichtung zur verdüsung eines schmelzstromes mittels eines gases | |
WO2021028477A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum zerteilen einer elektrisch leitfähigen flüssigkeit | |
EP1381485B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kugelförmigen metallteilchen | |
DE2656330C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pulvern oder Granulaten aus Metallen und Legierungen | |
EP0596092A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur impulsbeaufschlagung einer festkör peroberfläche | |
EP0434980B1 (de) | Vorrichtung zum Zerstäuben von flüssigen und festen Stoffen, vorzugsweise geschmolzenen Metalls | |
EP3983154A1 (de) | Eiga-spule mit ringförmigen windungen | |
DE19801832C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Teilchen nahezu gleichen Durchmessers | |
DE68902404T2 (de) | Blasenduese zum zerfasern von material. | |
DE102018125605A1 (de) | Verfahren zur additiven Fertigung eines Bauteils | |
DE102006012389A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit | |
DE3150221A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallpulver aus einer schmelze | |
DE68923706T2 (de) | Atomisierung von metallen. | |
EP1434666B1 (de) | Verfahren zur herstellung von metallpulver aus spratzigen teilchen | |
AT411230B (de) | Verfahren zur herstellung von metallpulver aus spratzigen teilchen | |
DE10039320A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hohlkugeln | |
DE2400566A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallenen hohlkoerpern | |
DE102013105369B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mikrofeiner Fasern und Filamente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V., 5 |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT-UND RAUMFAHRT E.V., 51 |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |