讓金屬3D打印粉體材料無懼“內(nèi)卷”,，天際智慧力推大產(chǎn)能連續(xù)式金屬粉末生產(chǎn)裝備

南極熊導讀：金屬3D打印粉末材料領域越來越卷了,，不但卷價格,，還卷技術、卷產(chǎn)能,。

當前“內(nèi)卷”這個詞熱度之高，背后反映的其實是人們在學習、工作和生活全方位面臨激烈競爭,。當把視角聚焦在制造業(yè),，由此導致的市場低迷和原材料成本上漲、產(chǎn)品售價下跌,，則雙向擠壓著生產(chǎn)企業(yè)的生存發(fā)展空間,。

△天際智慧核心科技優(yōu)勢

湖南天際智慧材料科技有限公司（天際智慧）專注于各種微納米粉末材料的制備技術研發(fā)和生產(chǎn)裝備的制造。天際智慧針對客戶生產(chǎn)成本高的痛點,，為3D打印材料,、陶瓷粉體材料、鋰電正負極材料等多個行業(yè)開發(fā)的大產(chǎn)能型氣霧化制粉,、粉末球化致密化,、碳石墨化、材料煅燒/合成裝備成為企業(yè)提升競爭力的有力保障,！

△天際智慧廠房

一,、大產(chǎn)能氣霧化制粉技術

相比機械粉碎、化學還原等工藝,，氣霧化制粉在粒度分布均勻,、高純度、高球形度等諸多方面有顯著優(yōu)勢,，因此在3D打印材料,、磁性材料、粉末冶金,、熱噴涂和電子漿料等金屬（合金）高技術領域得到廣泛應用,。批次大產(chǎn)能和連續(xù)化大產(chǎn)能生產(chǎn)是降低粉末生產(chǎn)成本的有效途徑，天際智慧為此做出了突出貢獻,。

1,、雙爐對澆型大產(chǎn)能真空熔煉氣霧化裝備（VIGA）

在單爐系統(tǒng)中，當一個熔爐完成澆鋼后,，需要等待它冷卻,、清理和重新加料，然后加熱熔煉,，這段時間內(nèi)設備無法繼續(xù)霧化生產(chǎn),。雙爐對澆結構允許在一個熔爐澆鋼霧化生產(chǎn)的同時，另一個熔爐進行加熱熔煉,，大幅減少了等待時間,。500KG雙爐對澆結構大幅減少等待時間、增加產(chǎn)能,、提高設備可靠性和靈活性,、優(yōu)化能源使用,、減少停機時間以及保持一致的產(chǎn)品質(zhì)量。

天際智慧自主知識產(chǎn)權的雙爐臥式真空熔煉室,，進一步優(yōu)化磁軛設計,，確保更均勻的磁場分布，從而提高熔煉效率和合金成分的均勻,；優(yōu)選雙中間包在線互換功能,，減少人工干預，提高生產(chǎn)效率和安全性,；澆鋼過程實時監(jiān)控與故障預測,，引進先進的傳感器技術和人工智能算法，對關鍵鋼液液位進行實時測量,，故而實現(xiàn)自動澆鋼及粉末生產(chǎn)過程“一鍵啟動”,；自研發(fā)的先進高效緊耦合超音速氣體霧化器核心關鍵技術，保證細粉收得率的同時縮短霧化時間,。綜合所有控制技術,，例如在不銹鋼和鎳基合金粉末生產(chǎn)中達成驚人的4-6噸/天產(chǎn)能。主要用于制備銅,、銀,、鋁、鎳,、鐵,、鈷基合金和不銹鋼等高品質(zhì)粉末，滿足粉末冶金,、磁性材料,、和3D打印等高端制造業(yè)的需求。

△雙爐對澆結構熔煉室渲染圖

2,、連續(xù)熔煉/多工位熔煉式非真空氣霧化裝備

普通常見金屬（合金）粉體主要用于軟磁器件,、粉末冶金結構件、釬焊和涂層,。非真空連續(xù)熔煉或多工位熔煉氣霧化大規(guī)模,、低成本粉末材料生產(chǎn)設備，即便對于高反應活性的鋁合金和鋅合金等系列,，天際智慧的氣氛保護系統(tǒng)也可以有效防止其在高溫下的氧化,，確保粉末生產(chǎn)質(zhì)量，產(chǎn)品源源不斷輸出,。

3,、連續(xù)給送原料棒材生產(chǎn)技術-電極感應熔煉氣霧化裝備（EIGA）

EIGA在熔煉和霧化過程中，原料并未與坩鍋和導流管等接觸,，因此生成的粉末不受污染,，粉末材料化學純度高,。該技術裝備適于生產(chǎn)鈦、鋯,、高熵合金等高熔點金屬粉末,。具有專利技術的連續(xù)給送原料棒功能系統(tǒng)，兩組密封裝料箱互為備份工作,，每箱一次裝原料棒數(shù)十支，連續(xù)霧化生產(chǎn)粉末材料,，單位時間產(chǎn)能比傳統(tǒng)類似設備產(chǎn)能約大一倍,，沒有原料棒生產(chǎn)尾料，節(jié)約原材料,，生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性更好,。

二、大產(chǎn)能粉末球化致密化技術

高溫球形化技術利用高溫熱源將原料熔化成液態(tài),，并經(jīng)快速冷卻重新凝固成球形,。相比化學法，由于熔化液滴受表面張力作用,，產(chǎn)品顆粒的球形度更高,、內(nèi)部缺陷更少，振實密度,、球化率和流動性也均高于原料顆粒,。不過該技術作為一項跨學科的高難度工程，其技術關鍵包括穩(wěn)定連續(xù)的送粉系統(tǒng),、加熱裝置要求有穩(wěn)定的溫度場,、易于調(diào)節(jié)的溫度范圍、球形化過程不污染原料等,。

天際智慧不僅掌握上述技術關鍵,，開發(fā)了燃氣火焰球化、射頻等離子體球化兩種高溫球化設備,，還采用多工位的結構設計,，滿足工業(yè)化大產(chǎn)能的要求。

1,、多工位燃氣火焰球化致密化設備

燃氣火焰球化裝備以氣體燃料作為熱源,，生產(chǎn)工藝簡單，具有生產(chǎn)能力大,，生產(chǎn)成本低等突出優(yōu)點,，應用于工業(yè)化對不規(guī)則形狀的氧化鋁、氧化硅,、鐵氧體等粉末球化處理具有很大優(yōu)勢,。天際智慧自主開發(fā)的粉末材料燃氣火焰球化裝備采用多工位設計,，設計產(chǎn)能高達500 kg/h，同時對設備結構優(yōu)化設計：

在送粉系統(tǒng)采用多種送粉方式,，使反應物料在高溫火焰中動態(tài)分散,，可以避免粉體的團聚和長大，保證產(chǎn)品形狀規(guī)則,，其中氧化硅球形度可達95%,，氧化鋁球形度可達98%。

△氧化鋁粉體球化前VS球化后

2,、多工位等離子體球化致密化設備

天際智慧開發(fā)的多工位等離子體球化致密化設備采用射頻等離子體作為熱源,，具有能量密度高、加熱強度大,、冷卻速度快,、等離子體弧體積大的特點，可以達到近萬度的極限高溫,，在極短時間內(nèi)熔化氧化鎂,、氧化鋯、高熵合金及各類難熔金屬粉體材料,，并在極高的溫度梯度下迅速冷卻固化或沉積,，得到形狀規(guī)則、球化率大于98%的產(chǎn)品,。多工位結構形式能夠達到傳統(tǒng)結構3-4倍產(chǎn)能,。

△粉體球化前后對比

值得一提的是，由于該裝備的射頻電源線圈位于高溫等離子區(qū)外,，因此不會因電極蒸發(fā)而污染產(chǎn)品,，同時在極高溫度下有機雜質(zhì)的揮發(fā)，使得內(nèi)部的孔隙消除,，硬度,、純度都得到了明顯提升，在制備和處理高純度粉體材料方面具有明顯的優(yōu)勢和潛力,。

△射頻等離子體球化基本過程圖

三,、連續(xù)式高溫石墨化裝備

主要機構由進料過渡艙、真空爐體,、感應加熱系統(tǒng),、充氣系統(tǒng)、真空系統(tǒng),、水冷系統(tǒng),、出料過渡艙及電氣控制系統(tǒng)等組成。適用于超高溫碳材料連續(xù)石墨化,；具有產(chǎn)能高,、能耗低等優(yōu)勢,。鋰電行業(yè)如今也已從快速發(fā)展進入到平穩(wěn)階段，產(chǎn)能爆發(fā)和技術升級也在催化競爭加劇,，相比于傳統(tǒng)間歇式石墨化方法,，連續(xù)式高溫石墨化在降低生產(chǎn)成本的同時，也提高了產(chǎn)品均勻性和一致性,。天際智慧開發(fā)的設備優(yōu)勢及特點包括：高溫可達2800℃,；采用高性能保溫材料，保溫性能好,，降低能耗5%-10%,；采用過渡室進出料，保證生產(chǎn)氣氛控制穩(wěn)定,；優(yōu)選余熱循環(huán)再利用系統(tǒng)，大幅度降低生產(chǎn)能源消耗,。

四,、連續(xù)臺車式煅燒生產(chǎn)裝備

主要用于二次電池正負極材料和陶瓷電解質(zhì)材料或其它領域的煅燒分解/合成工藝生產(chǎn)材料，相較于傳統(tǒng)推板爐具備連續(xù)生產(chǎn)和大批量處理的顯著優(yōu)勢,，巨大的軌道臺車裝載量,，列車式貫通運行，生產(chǎn)量倍增,，加工成本大幅度下降,。比如高性能鋰電正極材料、陶瓷電解質(zhì)材料,，不僅是傳統(tǒng)鋰電池向固態(tài)電池升級的重要支撐,，也隨著固態(tài)燃料電池（SOFC）產(chǎn)業(yè)化進程加速而不斷擴大應用，而且在諸如超級電容器,、鋰空氣電池等新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮關鍵作用,。因此連續(xù)臺車式煅燒生產(chǎn)裝備無論對提升傳統(tǒng)產(chǎn)品競爭力還是新產(chǎn)品開發(fā)，抑或生產(chǎn)降本增效,，都可以起到推動作用,。

無懼“內(nèi)卷”

天際智慧表示：“如果卷，那就卷,，迎接卷,；創(chuàng)新應用會讓我們從卷時代勝出！”

△天際智慧部分合作客戶

天際智慧把“讓用戶自定義材料性能”作為使命,，以“做材料技術邊界拓寬者”為愿景,，與業(yè)內(nèi)領先企業(yè)和高校保持深度合作，攜手客戶共同打造高端智能裝備和新材料制備技術世界領導品牌——從實驗型到常規(guī)型再到大產(chǎn)能和連續(xù)式生產(chǎn)技術,，即滿足從科研小試到中試,，直至工業(yè)化大生產(chǎn)的各種需求,，也提供各類制式和定制解決方案。

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通知：首屆3D打印農(nóng)場大會

目前已經(jīng)有上百名3D打印農(nóng)場主報名,，其中大部分使用的是拓竹的3D打印機,，最大的農(nóng)場設備裝機量竟然達1000臺；另外,，還有大批需要購買3D打印農(nóng)場服務的企業(yè)單位,，也將來現(xiàn)場參觀和交流。

時間：2024年8月28日至30日
地點：深圳國際會展中心（寶安新館）13號館內(nèi)

△掃碼報名《第一屆3D打印農(nóng)場大會》