Tecnologia di formatura a spruzzo
Formatura a spruzzo, nome inglese: formatura a spruzzo; La formatura a spruzzo è un processo che utilizza gas inerte ad alta pressione per atomizzare il flusso di lega liquida in piccole goccioline, volare e raffreddarsi sotto un flusso d'aria ad alta velocità e depositarsi in un pezzo grezzo prima che sia completamente solidificato. Presenta vari vantaggi delle tecniche di solidificazione rapida come l'ottenimento di materiali con grani fini, microstruttura uniforme e la possibilità di sopprimere la macrosegregazione.
È una nuova tecnologia di processo che integra la fusione del metallo, l'atomizzazione del metallo liquido, la solidificazione rapida e lo stampaggio a deposizione a spruzzo in un processo operativo metallurgico per produrre prodotti in materiale metallico. Svolge un ruolo significativo nello sviluppo di nuovi materiali, nella riforma dei processi tradizionali, nel miglioramento delle prestazioni dei materiali, nel risparmio energetico e nella riduzione dell'inquinamento ambientale. Questo metodo è stato brevettato per la prima volta da Osprey Metals nel Regno Unito (1972), quindi è comunemente noto a livello internazionale come processo Osprey. Massachusetts Institute of Technology (MIT) negli Stati Uniti, noto anche come compattazione dinamica dei liquidi (LDC) a causa dell'uso della tecnologia spray di atomizzazione ad ultrasuoni.
A causa dell'effetto della rapida solidificazione, il materiale metallico ottenuto ha composizione uniforme, microstruttura fine, assenza di macrosegregazione e basso contenuto di ossigeno. Rispetto al tradizionale processo di forgiatura della fusione e al processo di metallurgia delle polveri, ha un flusso di processo breve, un processo semplificato e un'elevata efficienza di deposizione. Non è solo una tecnologia avanzata per la produzione di pezzi grezzi, ma si sviluppa anche in un processo per la produzione diretta di parti metalliche. È diventato un punto caldo nello sviluppo e nell'applicazione di nuovi materiali nel mondo.
Il principio della formatura a spruzzo è mostrato in figura. Analogamente al metodo di atomizzazione, il metallo fuso o la lega liquida viene prima atomizzato in piccole goccioline con azoto o argon, quindi spruzzato direttamente e depositato nelle preforme senza essere solidificato in polvere, con una densità relativa superiore al 96%. Dopo la successiva lavorazione a caldo (forgiatura, laminazione, estrusione o pressatura isostatica a caldo), si forma un prodotto completamente denso. A causa del rapido effetto di solidificazione, questo prodotto formato a spruzzo ha una raffinata struttura cristallina, una composizione uniforme e nessuna macrosegregazione. Ha quasi i vantaggi dei prodotti di metallurgia delle polveri, ma può eliminare i processi di macinazione, vagliatura, pressatura e sinterizzazione, riducendo i costi di produzione.