Gaz atomizasyonu ile metal tozu üretiminde, nozul geometrisinin toz boyutuna etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalısmada, gaz atomizasyonu ile metal tozu üretiminde nozul geometrisinin toz taneboyutu ve özelliklerine etkisi arastırılmıstır. Toz üretim deneyleri Dumlupınar Gaz AtomizasyonÜnitesi'nde gerçeklestirilmistir. Birbirine çok yakın atomizasyon gaz basıncında, farklı nozullarkullanılarak yapılan deneylerde, nozul geometrisi ve metal akıs borusu çıkıntı mesafesi değisiminintoz tane büyüklüğü ve dağılımı ile morfolojilerine olan etkileri arastırılmıstır. Toz tane boyutu vedağılımı, lazer ısın yöntemi ile, toz sekil ve morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ileincelenmistir. Atomizasyon gazı olarak azot, malzeme olarak kalay kullanılarak yapılan deneylerdeGaz/Metal kütlesel debi oranının artmasıyla toz boyutunun küçüldüğü tespit edilmistir. Aynı gaz çıkısalanında metal akıs borusu çıkıntı mesafesinin artmasıyla toz tane boyutunun küçüldüğügözlemlenmistir. En küçük tozlar 10 mm metal akıs borusu çıkıntı mesafesinde 12,05 ?m boyutundaelde edilmistir. Aynı metal akıs borusu çıkıntı mesafesinde nozul uç geometrisindeki değisikliğin tozboyutunu önemli ölçüde etkilemediği görülmüstür. 5 mm çıkıntı mesafesinde iki farklı nozulgeometrisi ile elde edilen kalay tozlarının ortalama tane büyüklükleri 14,11 ?m ve 14,26 ?m olarakölçülmüstür. Üretimi gerçeklestirilen tozların çoğunluğunun küresel sekilde ve pürüzsüz bir yüzeyesahip olduğu tespit edilmistir. ?nce tozların daha iri tozlar üzerinde az miktarda uydulasmaolusturdukları ve iri tozlarda hücresel yapılar gözlemlenmistir.Anahtar Kelimeler: Gaz atomizasyon, metal tozu, nozul geometrisi.

In this study, the effect of the nozzle geometry for powder production by gas atomisation wasinvestigated. Powder production was carried out at the Dumlupınar Gas Atomisation unit. Differentnozzle tip geometry and protrusion lengths were used for the investigation of particle size and powdermorphology. Powder particle size was measured by using laser particle sizer, powder morphologywas determined by using SEM. Nitrogen was used as the atomisation gas for the tin powderproduction. As the Gas/Metal mass flow ratio was increased the powder particle size was reduced.The higher protrusion length of the nozzle decreased the powder size. The smallest powder size of12.05 microns was obtained with 10 mm protrusion length. The tip geometry at the same protruionlength has no significant effect for the powder size. For the 5 mm protrusion length the two differenttip geometry produced the powder size of 14,11 and 14,26 microns. Produced powders are mostlyspherical and have smooth surfaces. A few satellite formation and cellular surface structure at the bigpowder surfaces were observed.Keywords: Gas Atomisation, , metal powder, nozzle geometry.