DE739743C

DE739743C - Verfahren zur Herstellung feinsten Metallpulvers aus fluessigem Metall

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Publication number: DE739743C
Application number: DEE47949D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-02-08
Filing date: 1936-02-08
Publication date: 1943-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung feinsten Metallpulvers aus flüssigem Metall Es ist bekannt, zum Zerstäuben von Flüssigkeiten- und auch flüssigen Metaller< sich drehende Scheiben anzuwenden, auf die das flüssige Material auffließt. Das vorliegende Verfahren stellt eine Verbesserung und Vervollkommnung solcher Verfahven dar, indem das durch die Zentrifugalkraft von der sich drehenden Scheibe abgtsclileuderte Metall der Einwirkung eines quer zur Zentrifugalkraft auftreffenden Luft- bzw. Gasstromes ausgesetzt wird, der durch einen auch von der sieh drehenden Scheibe begrenzten- trichterförmigen Ringraum gedrückt wird.
Das Verfahren wird so ausgeführt. daß in einem abgeschlossenen, ani besten runden Raum die flüssigen Metalle oder Metallegierungen, deren Schmelzpunkt unter i2oo° C liegt, bei Anwesenheit von Luft (nur bei nicht oxydierenden oder brennbaren Metallen) auf eine sich drehende Scheibe auffließen. durch die Zentrifugalkraft ab'- und durch die am Rand der Scheibe befindlichen Schlitze oder Kainynlochungeri geschleudert und nach dieser Zerteilung gleichzeitig durch die quer zur Zentrifugalkraft wirkende Kraft eines Luft-oder Gasstromes unter Druck weiter zerstäubt werden.
Der mit Löchern oder Schlitzen versehene Ring am Rand der Zentrifugalscheibe ist 'so angeordnet, daß durch mehr oder weniger starkes Einschrauben gröbere oder feinere Löcher oder Schlitze gebildet werden, durch die der durch die Zentrifugalkraft gebildete Metallstrahl hindurchgepreßt, feinst verteilt und dann durch den quer wirkenden Gasdruck weiter zerstäubt wird.
Zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens kann auch au`,dem festliegenden Teil des Apparates ein Ring zur Regelung eingeschraubt oder sonst befestigt werden, der nach oben eine mehr oder weniger feine Kammzähnung -aufweist. durch die der mittels der Zentrifugalkraft in bekannter Weise geschleuderte Metallstrahl in noch feinere Staub- oder Flockenteilchen zerkleinert wird. Die Kammvorrichtung wird vor allen Dingen in den Fällen verwendet, wo es gilt, grobe Körnung in feinere zu zerstäuben.
Durch die Beschreibung der Zeichnungen wird das Verfahren, seine Ausführungsarten und die dazu notwendigen Vorrichtungen näher erläutert.
In einem Gefäß (Abb. I), dessen Querschnitt in Abb. 1I (3o) angegeben ist, wird eine konische Zentrifugalscheibe i (siehe auch Abb.III) in einer festliegenden trichterförmigen Hülle 39 gedreht. Sie ist durch ihre Achse über Dichtungslager io.mit Rädern 1:l und 1g und über die Achse 16 mit einem Motor unmittelbar verbunden oder wird mit Hilfe von Vorgelege und Riemenangetrieben. Das Gefäß 30 selbst ist auf Füßen i9 gelagert. Zwischen dem Trichter 39 und dem Zentrifugakeller i ist ein Luftraum 2 belassen, der über Leitu g 2. Hahn ß mit einer Verdichterleitung ) verbunden ist.
Am Rand der Scheibe i ist ein mehr oderweniger tief einschraubbarer Zylinder 4 angebracht, der mit waagerechten oder senkrec4-ten Schlitzen- versehen ist. Seine Einzelheifen sind in Abb. V abgebildet. Ob waagerechte oder senkrechte Schlitze verwendet werden, hängt davon ab, ob man pulvrige oder flockige Zerstäubungen vornehmen will. Durch ein mehr oder weniger starkes Einschrauben des Ringes 4. kaim man mehr oder weniger dünne Strahlen oder Schichten von lUetallen mittels der Zentrifugalkraft der sich drehenden Scheibe herausschleudern. die erfindungsgemäß durch den quer- und ringförmig wirkenden Luftstrom oder Gasstrom aus dein konischen Luft- oder Gastrichtei weiter zerstäubt werden.
Für gewisse Zwecke kann auf den festliegenden Trichterrand 39 ebenfalls ein Zylinder 3 eingeschraubt werden, der an dem oberen Rand mehr oder weniger kammartige Schlitze aufweist. Eine Vergrößerung ist in Abb. IV gezeigt.
Ferner hat die Zerstäubungserinrichtung zwei Schaurohre 5 und 6. Durch Schaurohr 5 kann man die Stärke kontrollieren, in der der flüssige Metallstrahl auf den Zentrifugalteller läuft, dagegen sieht man durch Schaurohr 6. in welcher Form die Zerstäubung vor sich geht. Das flüssige Metall wird aus dem Gefäß 32 über Hahn 31 duri?h das Füllrohr 7 eingeleitet. Der Vorratsraum 32 hat einen Wärmeisoliermantel 36, auf welchem entweder ein Widerstand oder eine Induktionsspule 35 angebracht ist, die dazu dienen, durch Wärmeerzeugung die Schmelztemperatur der Metalle oder deren Legierungen während der Arbeit aufrechtzuerhalten. Auf Gefäß 32 ist ein Deckel 33 mit einem Manometer 34. angebracht. Durch Leitung 37, Hahn 38 können bei Bedarf neutrale Gase eingeführt werden (für Metalle, die an der Luft oxydieren). Andererseits ist eine Leitung 28 vorhanden, welche über die Hähne 29 und 27 mit dem Abzugsrohr 22 und über Hahn 24 mit der Leitung 26 zu der Saugpumpe 26 verbunden ist.
Eine solche Einrichtung erlaubt nicht nur ein Arbeiten mit neutralen Gasen, sondern auch im Vakuum.
Die Einführung neutraler Gase in den Zerstäubungsraum über Hahn 25, Leitung 23 kann so ausgeführt werden, daß man diese an eine Gaspumpe oder flasche anschließt. Zum Zwecke der Entfernung des erhaltenen Metall-` pulvers dienen die am Ende des Gefäßes 30 angebrachten, abnehmbaren oder in ihren Angeln sich drehenden Türen 2o, 21. Das Gefäß hat ferner zwei Kühlleitungen 12 und 13, wodurch miitels des Zwischenraumes i i das ;ganze Gefäß mit Wasser gekühlt werden `;(Cänn.
'- Die Wirkungsweise der Einrichtung ist fÖtgende: 'In das Vorratsgefäß 32 wird geschmolzenes Metall, z.B. Aluminium, eingebracht. Dann wird (ier Heizmantel 35 geheizt, um die Temperatur des Aluminiums längere Zeit über der Schmelzgrenze zu halten. Nachdem nun durch Achse 16 und die Kegelräder 14 und 15 der Zentrifugalteller i in rasche Drehung versetzt ist, werden durch Hahn $. Leitung 2 unter erhöhtein Druck Gase, z. B. Stickstoff oder Wasserstoff, eingeleitet. Durch Zeitung 22, Hahn 24 -und Saugpumpenleitung 26 werden die überflüssigen Gase abgesaugt. Wird der Hahn 31 geöffnet, so fließt das flüssige Metall durch Leitung 7 in die Mitte des sich rasch drehenden Zentrifugaltellers. Der Metallstrahl wird dadurch in eine flache Scheibe umgewandelt, die durch die Schlitze geschleudert wird.
In dem Augenblick, in dem der dünne Metallstrahl den Zentrifugalscheibenrand überfliegt, läßt man durch Leitung 2 mit genügend starker Geschwindigkeit und genügendem Druck neutrale Gase oder Luft quer zur Zentrifugalkraft einwirken. Dadurch wird das durch die am Scheibenrand befindliehen Löcher und Schlitze bereits zerteilte Metall weiter zerstäubt.
Zur Herstellung von Metallpulver kann der Kammring 3 in die feststehende Trichterwand 39 eingeschraubt «erden, so daß außer Luftzerstäubung auch noch der .Anprall auf die Kaminspitzen einwirkt. Je nach der Einheit der Kaminspitzen wird das Metall in mehr oder weniger feines Pulver zerstäubt. Durch den Wasserkühlniantel i I des Gefäßes 30 wird das Pulver sofort gekühlt und bleibt in feiner pulvriger Form. Da diese Behandlung in neutraler Gasatmosphäre durchgeführt wird, ist eine Oxydation des Aluminiums nicht zu befürchten.
Die Regelung der Stärke des Metallstrahles . wird durch Hahn 31 vorgenommen und kann durch Schaurohr 5 kontrolliert werden.
Ebenso wie man mit neutralen Gasen arbeitet, kann man auch ein mehr oder zscniger starkes Vakuum anwenden. Jedoch nrii:sen in diesem Falle die Mengen des zufließc-nden flüssigen Metalles vorsichtig geregelt werden, und das Vakuum muß durch genügend starke Einrichtungen ständig aufrechterhalten werden.
Verarbeitet man Metalle, die nicht stark oxydationsfähig sind, so kann man den ganzen Prozeß unter Luftzufuhr vornehmen. Auch.Metalle, wie Magnesium oder Magne-Siumlegierungen usw.. können mit Hilfe der Einrichtung zerstäubt werden, wenn man geeignete neutrale Gase und schwachen Unterdruck verwendet.
Versieht.man die feste Trichterwand 39 mit s s piralförmig aufgebrachten Rippen, so erhält man einen aus dem Luft- oder Gasdruckraum zwischen der Zentrifugalscheibe i und der Trichterwand 39 herauskommenden, sich drehenden Luft- oder Gasstrom, der auf die durch den Zentrifugaltelier allgeschleuderte Metallmasse einwirkt.
Gemäß der Erfindung ist es in einfacher Weise ermöglicht, fast alle Metalle und Metalllegierungen, deren Schmelzpuetunter 120o' C liegt, in feinste Pulverform überzuführen. Die Einrichtung kann in verschiedener Weise verändert werden, wofür jedoch immer der Grundsatz gilt: die bekannte Zerstäubungswirkung durch Zentrifugalkraft durch die gleichzeitige Einwirkung eines quer zur Zentrifugalkraft auftreffenden Zu ft- bzw. Gasstromes zu erhöhen, der durch einen auch von der sich drehenden Scheibe begrenzten trichterförmigen Ringraum gedrückt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Hersteltung feinsten Metallpulvers aus flüssigem Metall, dessen. Schmelzpunkt unter 120o° C liegt, rreittels einer sich schnell drehenden Scheibe, auf die das flüssige Metall aüffließt, dadurch gekennzeiehnet, daß auf (las von der Scheibe durch die Zentrifugalkraft abgeschleuderte Metall ein quer zur Zentrifugalkraft auftreffender Luft- bzw. Gasstrom einwirkt, der durch einen auch von -der sich drehenden Scheibe begrenzten trichterförmigen Ringraum gedruckt wird