การผลิตผงโลหะเงินสเตอร์ลิง 925 ด้วยกระบวนการอะตอมไมเซชันด้วยก๊าซ

Abstract

งานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของหัวพ่นก๊าซชนิด Close-Couple Nozzle ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน 2 รูปแบบที่มีผลต่อปริมาณผลผลิต ลักษณะรูปร่าง ขนาด การกระจายตัวของขนาดอนุภาคโลหะเงินสเตอร์ลิง 925 ที่ผลิตด้วยกระบวนการอะตอมไมเซชันด้วยก๊าซ และผ่านการร่อนขัดแยกขนาดด้วยตะแกรงร่อนขนาด 50 ไมโครเมตร หัวพ่นก๊าซที่ใช้ในการทดลองประกอบด้วยรูปแบบที่ 1 หัวพ่นก๊าซแบบรูปล่อยก๊าซรูเดียวต่อเนื่องรอบปลายท่อลำเลียงน้ำโลหะและรูปแบบที่ 2 หัวพ่นก๊าซแบบหลายรูปล่อยก๊าซรอบปลายท่อลำเลียงน้ำโลหะ มีตัวแปรทดลองอุณหภูมิน้ำโลหะหลอมเหลว 1060, 1160 และ 1260 องศาเชลเซียส อัตราการไหลของก๊าซ 400, 500 และ 600 ลิตรต่อนาที โดยใช้ก๊าซไนโตรเจนเป็นตัวกลาง จากผลการทดลอง พบว่า กระบวนการอะตอมไมเซชันด้วยก๊าซของหัวพ่นแบบที่ 1 มีประสิทธิภาพดีกว่าหัวพ่นแบบที่ 2 โดยที่ให้ปริมาณผลผลิตมีค่าเท่ากับร้อยละ 36.5 และ 30.2 ตามลำดับ ลักษณะรูปร่างของอนุภาคเป็นทรงกลมเช่นเดียวกัน ขนาดอนุภาคใกล้เคียงกัน ให้ค่าการกระจายตัวของขนาดอนุภาคที่แคบกว่า อุณหภูมิน้ำโลหะและอัตราการไหลของก๊าซที่เพิ่มขึ้นมีผลทำให้ได้ปริมาณผลผลิตเพิ่มขึ้น ค่าความกลมเพิ่มขึ้น ขนาดอนุภาคเล็กลง การกระจายตัวของอนุภาคแคบลง ผงโลหะที่ผลิตได้สามารถอัดขึ้นรูปเป็นชิ้นทดสอบได้ และหลอมรวมติดกันได้ดีจากการหลอมด้วยเลเซอร์

This research aimed to study the influence of two different types of Close-Couple Nozzle gas on the yield, shape, size, and particle size distribution of 925 sterling silver produced by the gas atomization process and separated by a 50-μm screen. The gas nozzles used in the experiment consisted of Model 1, a single-hole gas nozzle continuously around the end of the metal tube, and Model 2, a multi-hole gas nozzle around the end of the metal tube. The experimental variables were the molten metal temperature of 1060, 1160 and 1260 degree Celsius, the gas flow rate of 400, 500 and 600 L/min, and nitrogen gas was used as the medium. The experimental results showed that the gas atomization process of nozzle type 1 was more efficient than nozzle type 2, with the yield values of 36.5 and 30.2 Percent, respectively. The shape of the particles was spherical, with similar particle sizes, resulting in a narrower particle size distribution. The increased metal slurry temperature and gas flow rate resulted in higher yield, higher roundness, smaller particle size, and narrower particle distribution. The produced metal powders could be compressed into test pieces and were well fused together by laser melting.