金属3Dプリント粉末材料を「退化」から守るため、天吉智恵は大容量連続金属粉末生産設備を推進

南極熊の紹介：金属3Dプリント粉末材料の分野は、価格面だけでなく、技術面や生産能力面でもますます競争が激しくなってきています。

「退化」という言葉が現在人気を集めているのは、実は、人々が勉強、仕事、生活のあらゆる面で直面している熾烈な競争を反映している。製造業に焦点を当てると、その結果生じる市場の低迷、原材料費の上昇、製品価格の下落が、製造企業の存続と発展の余地を両方向に圧迫しています。

△天極智慧の中核技術優位性湖南天極智慧材料科技有限公司（天極智慧）は、各種マイクロナノ粉末材料の製造技術の研究開発と生産設備の製造に重点を置いています。スカイワイズウィズダムは、顧客の高生産コストの悩みを解決すべく、3Dプリント材料、セラミック粉末材料、リチウム電池正極・負極材料など、複数の業界向けに大容量のエアロゾル粉末製造、粉末球状化・緻密化、炭素黒鉛化、材料焼成・合成設備を開発しました。これらの設備は、企業が競争力を高めるための強力な保証となっています。

△天津スマートファクトリー
1. 大容量微粒化粉末製造技術

機械粉砕、化学還元などのプロセスと比較して、噴霧粉末製造は、均一な粒度分布、高純度、高真球度など多くの面で大きな利点があり、3Dプリント材料、磁性材料、粉末冶金、熱噴射、電子ペーストなどの金属（合金）ハイテク分野で広く使用されています。大容量バッチ生産と大容量連続生産は粉末生産コストを削減する効果的な方法であり、スカイインテリジェンスはこれに多大な貢献をしてきました。

1. 二重炉、対向鋳造、大容量真空溶解ガス噴霧装置（VIGA）

単一炉システムでは、炉が鋼材の注入を終えると、鋼材が冷却され、洗浄および再充填され、その後加熱されて溶解するまで待機する必要があります。この間、装置は噴霧生産を継続できません。二重炉注湯構造により、一方の炉で加熱・精錬を行っている間にもう一方の炉でアトマイズ生産用の鋼材を注湯することができ、待ち時間が大幅に短縮されます。 500KG 二重炉注入構造により、待機時間が大幅に短縮され、生産能力が向上し、設備の信頼性と柔軟性が向上し、エネルギー使用が最適化され、ダウンタイムが短縮され、一貫した製品品質が維持されます。

天済智慧の独立した知的財産権を持つ二重炉水平真空溶解室は、ヨークの設計をさらに最適化して、より均一な磁場分布を確保し、溶解効率と合金組成の均一性を向上させます。二重タンディッシュのオンライン交換機能は、手動介入を減らし、生産効率と安全性を向上させるように最適化されています。鋼の注入プロセスのリアルタイム監視と障害予測、高度なセンサー技術と人工知能アルゴリズムの導入、主要な溶鋼レベルのリアルタイム測定により、自動鋼の注入と粉末製造プロセスの「ワンボタンスタート」を実現します。自社開発の先進的で効率的な密結合型超音速ガスアトマイザーコアキーテクノロジーは、微粉の回収率を確保すると同時に、噴霧時間を短縮します。すべての制御技術を組み合わせることで、たとえばステンレス鋼やニッケルベースの合金粉末の生産において、驚異的な 4 ～ 6 トン / 日の生産能力を実現できます。主に、粉末冶金、磁性材料、3D プリントなどのハイエンド製造業のニーズを満たすために、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、鉄、コバルト系合金、ステンレス鋼などの高品質の粉末を調製するために使用されます。

△ 二重炉製錬室のレンダリング
2. 連続溶解・多連溶解非真空空気噴霧装置<br /> 普通金属（合金）粉末は主に軟磁性デバイス、粉末冶金構造部品、ろう付け、コーティングなどに使用されます。非真空連続溶解またはマルチステーション溶解ガスアトマイゼーションの大規模で低コストの粉末材料製造設備。反応性の高いアルミニウム合金や亜鉛合金の場合でも、天済智能の雰囲気保護システムは高温での酸化を効果的に防止し、粉末製造の品質と連続的な製品出力を保証します。

3. 連続原料供給棒製造技術 - 電極誘導溶解ガス噴霧装置（EIGA）

EIGA の製錬および噴霧プロセス中、原料はるつぼやドラフトチューブと接触しないため、生成された粉末は汚染されず、粉末材料は高い化学的純度を持ちます。この技術装置は、チタン、ジルコニウム、高エントロピー合金などの高融点金属粉末の製造に適しています。特許取得済みの連続原料棒供給システムには、互いにバックアップする2組の密閉式ローディングボックスがあります。各ボックスには一度に数十本の原料棒を収容でき、連続的に霧化して粉末材料を生成します。単位時間あたりの生産能力は、従来の同様の設備の約2倍です。原料棒の生産から廃棄物がないため、原材料を節約し、製品品質の一貫性を向上させます。

2. 大容量粉末球状化・緻密化技術

高温球状化技術は、高温の熱源を使用して原材料を液体状態に溶かし、その後急速冷却によって球形に再凝固させる技術です。化学的方法と比較すると、溶融液滴に対する表面張力の作用により、生成物粒子は球形度が高く、内部欠陥が少なく、タップ密度、球形化率、流動性も原料粒子よりも高くなります。しかし、学際的で困難なプロジェクトであるため、重要な技術には、安定した連続的な粉末供給システム、安定した温度場を備えた加熱装置、簡単に調整できる温度範囲、原材料を汚染しない球状化プロセスが含まれます。

天極智能は、上記の技術の鍵を習得するだけでなく、ガス炎球状化と高周波プラズマ球状化の2つの高温球状化装置も開発し、マルチステーション構造設計を採用して、大規模な工業生産能力の要件を満たしています。

1. マルチステーションガス炎球状化・緻密化装置

ガス炎球状化装置は、熱源としてガス燃料を使用し、製造プロセスが簡単で、生産能力が大きく、製造コストが低いなどの優れた利点があります。不規則な形状のアルミナ、酸化ケイ素、フェライトなどの粉末の球状化に対する工業用途に大きな利点があります。天吉智恵が独自に開発した粉末材料ガス炎球状化装置は、最大500kg/hの設計能力を持つマルチステーション設計を採用し、同時に装置構造を最適化しました。

粉末供給システムは、さまざまな粉末供給方法を採用し、高温の炎の中で反応材料を動的に分散させ、粉末の凝集と成長を防ぎ、製品の規則的な形状を確保します。酸化ケイ素の球形度は95％に達し、酸化アルミニウムの球形度は98％に達します。

△ 球状化前のアルミナ粉末 VS 球状化後のアルミナ粉末
2. マルチステーションプラズマ球状化・緻密化装置

スカイラインインテリジェンスが開発したマルチステーションプラズマ球状化・緻密化装置は、高周波プラズマを熱源とし、高エネルギー密度、高加熱強度、高速冷却、大プラズマアーク体積などの特徴を有し、10,000度近くの極高温に達します。酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、高エントロピー合金、各種耐火金属粉末材料を極めて短時間で溶融し、極めて高い温度勾配下で急速に冷却、固化、堆積させることで、形状が均一で球状化率が98%を超える製品が得られます。マルチステーション構造により、従来の構造に比べて 3 ～ 4 倍の生産能力を実現できます。

△ 球状化前後の粉末の比較注目すべきは、装置のRF電力コイルが高温プラズマゾーンの外側に位置しているため、製品が電極蒸発によって汚染されないことです。同時に、非常に高温での有機不純物の揮発により内部の細孔が除去され、硬度と純度が大幅に向上します。高純度粉末材料の製造と処理において明らかな利点と可能性を持っています。

△高周波プラズマ球状化の基本プロセス図
3. 連続高温黒鉛化装置

主な構造は、供給遷移キャビン、真空炉本体、誘導加熱システム、膨張システム、真空システム、水冷システム、排出遷移キャビン、および電気制御システムで構成されています。超高温炭素材料の連続黒鉛化に適しており、生産能力が高く、エネルギー消費が少ないという利点があります。リチウム電池業界は急速な発展から安定段階に入り、生産能力の爆発的な増加と技術の向上も競争の激化を引き起こしています。従来の断続的な黒鉛化法と比較して、連続的な高温黒鉛化は生産コストを削減すると同時に、製品の均一性と一貫性を向上させます。天済インテリジェンスが開発した設備の利点と特徴は、高温が2800℃に達すること、優れた断熱性能を持つ高性能断熱材を使用することでエネルギー消費を5％～10％削減できること、材料の積み下ろしにトランジションチャンバーを使用することで安定した生産雰囲気制御が確保されること、最適な廃熱リサイクルシステムにより生産エネルギー消費を大幅に削減できることなどです。

4. 連続台車式焼成製造装置

主に二次電池の正極・負極材料やセラミック電解質材料などの焼成分解合成工程生産に使用され、従来のプッシュプレート炉と比較して、連続生産と大規模処理に顕著な利点があります。巨大なレールトロリー積載能力と列車式の直通運転を備えており、生産量が2倍になり、処理コストが大幅に削減されます。例えば、高性能リチウム電池正極材料やセラミック電解質材料は、従来のリチウム電池を固体電池にアップグレードするための重要なサポートであるだけでなく、固体燃料電池（SOFC）の産業化プロセスが加速するにつれて、その用途は拡大し続けています。また、スーパーキャパシタやリチウム空気電池などの新興産業でも重要な役割を果たしています。そのため、連続台車式焼成生産設備は、従来製品の競争力強化、新製品開発、あるいは生産コスト削減や効率向上の促進に役割を果たすことができます。

「退化」を恐れない

Tianji Wisdom は次のように語っています。「ボリュームがあれば、それはボリュームであり、私たちはそれを受け入れます。革新的なアプリケーションにより、ボリューム時代に勝つことができます。」

△天極智能の協力顧客の一部天極智能は「ユーザーが材料特性をカスタマイズできるようにする」ことを使命とし、「材料技術の限界を切り開く先駆者になる」ことをビジョンとしています。業界の大手企業や大学と緊密な協力関係を維持し、実験から従来型、大容量、連続生産技術まで、顧客と協力して世界をリードするハイエンドのインテリジェント設備と新しい材料調製技術のブランドを構築し、小規模な科学研究試験からパイロットテスト、大規模な工業生産まで、さまざまなニーズを満たし、さまざまな標準およびカスタマイズソリューションも提供しています。

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お知らせ: 第1回3Dプリンティングファームカンファレンス

これまでに数百の3Dプリント農家が登録しており、そのほとんどがTuozhuの3Dプリンターを使用しています。最大の農場は設置台数が1,000台です。さらに、3Dプリント農場サービスを購入する必要がある企業部門が多数あり、現地を訪問して意見交換する予定です。

開催期間：2024年8月28日～30日会場：深セン世界博覧会会議センター第13ホール（宝安新館）

△QRコードをスキャンして「第1回3Dプリンティングファームカンファレンス」に申し込む

金属3Dプリント粉末材料を「退化」から守るため、天吉智恵は大容量連続金属粉末生産設備を推進

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