Metal tozu, modern imalatın "yeni petrolü" gibidir; ancak her toz aynı şekilde üretilmez. Bir mühendis veya satınalma uzmanı olarak karşınıza çıkan ilk yol ayrımı genellikle şudur: Gaz Atomize mi, Su Atomize mi?
Bu iki yöntem, erimiş metali toza dönüştürse de, ortaya çıkan ürünün kimyası, şekli ve kullanım alanı gece ile gündüz kadar farklıdır. Yanlış seçim, üretim hattınızda tıkanmalara, parça kırılmalarına veya gereksiz maliyet artışlarına neden olabilir.
Bu rehberde, endüstrinin en yaygın iki üretim tekniğini, avantajlarını, dezavantajlarını ve hangi uygulama için hangisini seçmeniz gerektiğini derinlemesine inceliyoruz.
Atomizasyon, en basit tanımıyla erimiş metalin (sıvı faz), yüksek basınçlı bir püskürtücü (jet) yardımıyla küçük damlacıklara parçalanması ve katılaşarak toza dönüşmesi işlemidir. Farkı yaratan unsur, bu parçalamayı yapan "soğutucu medyanın" ne olduğudur: Su mu, Gaz mı?
Dünya genelindeki metal tozu üretiminin hacimsel olarak büyük kısmı bu yöntemle yapılır.
Nasıl Çalışır? Erimiş metal akışı üzerine çok yüksek basınçlı su jetleri püskürtülür. Su, metali hızla parçalar ve aniden soğutur (Quenching).
Toz Karakteristiği: Ani soğuma nedeniyle metal damlacıkları küresel şekil almaya vakit bulamaz. Sonuçta ortaya çıkan tozlar düzensiz (irregular), köşeli ve pürüzlü bir yapıya sahip olur (Patatese benzer şekiller).
Oksidasyon Riski: Su metalle temas ettiğinde yüksek oranda oksijen transferi olur. Bu nedenle su atomize tozların yüzey oksit seviyesi daha yüksektir.
Düzensiz şekil bir dezavantaj gibi görünse de, Geleneksel Toz Metalurjisi (Pres & Sinter) için bir avantajdır. Köşeli parçacıklar presleme sırasında birbirine mekanik olarak daha iyi kenetlenir ve "ham mukavemet" (green strength) sağlar.
Otomotiv dişlileri
Bağlantı elemanları
Kaynak elektrotları
Eklemeli imalat (3D Baskı) ve hassas döküm sektörünün vazgeçilmez yöntemidir.
Nasıl Çalışır? Erimiş metal, vakumlu veya inert (tepkimeye girmeyen) bir ortamda, yüksek basınçlı gaz jetleri (genellikle Azot, Argon veya Helyum) ile parçalanır.
Toz Karakteristiği: Gaz, suya göre daha yavaş bir soğuma sağlar. Bu süre zarfında yüzey gerilimi, metal damlacığını en az enerji harcayacağı şekle, yani mükemmel bir küreye dönüştürür.
Saflık: İnert gaz kullanıldığı için metal oksitlenmez. Çok yüksek saflıkta (Low Oxygen) tozlar elde edilir.
Küresel şekil, tozun su gibi akmasını (yüksek akışkanlık) sağlar. Bu özellik, ince katmanların serildiği teknolojiler için şarttır.
Metal Eklemeli İmalat (SLM, DMLS, EBM)
Metal Enjeksiyon Kalıplama (MIM)
Termal Sprey Kaplamalar
| Özellik | Su Atomizasyonu | Gaz Atomizasyonu |
| Parçacık Şekli | Düzensiz, Köşeli, Pürüzlü | Küresel, Pürüzsüz |
| Akışkanlık | Düşük (Sürtünme yüksek) | Çok Yüksek (Bilye gibi akar) |
| Oksijen İçeriği | Yüksek (Oksidasyona açık) | Çok Düşük (Yüksek Saflık) |
| Paketleme Yoğunluğu | Düşük | Yüksek |
| Üretim Maliyeti | Düşük (Ekonomik) | Yüksek (Pahalı Gazlar) |
| Ana Kullanım | Presleme ve Sinterleme | 3D Yazıcılar, MIM |
Karar verirken projenizin üretim yöntemine bakmalısınız:
3D Yazıcı Kullanıyorsanız: Kesinlikle Gaz Atomize toz seçmelisiniz. Yazıcının serici bıçağının (recoater) tozu pürüzsüzce yayması ve parçanın içinde gözenek kalmaması için küresellik şarttır. Su atomize tozlar nozülleri tıkayabilir ve akış problemleri yaratır.
Kalıpta Presleme Yapacaksanız: Su Atomize tozlar daha doğru bir seçimdir. Hem maliyeti düşüktür hem de presleme sonrası parçanın dağılmadan fırına girmesini sağlayan kenetlenme kuvvetini verir.
Maliyet Odaklıysanız: Eğer uygulamanız yüksek saflık veya küresellik gerektirmiyorsa (örneğin basit dolgu malzemeleri), su atomize tozlar bütçe dostudur.
Metal tozu, sadece bir hammadde değil, bir teknoloji ürünüdür. Gaz atomizasyonu "hassasiyet ve akışkanlık" sunarken, su atomizasyonu "ekonomi ve mekanik kenetlenme" sunar. İhtiyacınız olan Nikel, Titanyum veya Paslanmaz Çelik tozunun hangi yöntemle üretildiğini bilmek, nihai ürün kalitenizi doğrudan etkileyecektir.
Projenize en uygun üretim yöntemine sahip tozları tedarik etmek için teknik ekibimizle görüşebilirsiniz.
