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Untersuchung zur binären Kollision von Schmelzetropfen im Flug
Author(s) -
Gao S.,
Fritsching U.
Publication year - 2010
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.201000641
Subject(s) - die (integrated circuit) , particle (ecology) , spray nozzle , materials science , metallurgy , chemistry , composite material , nanotechnology , mechanical engineering , nozzle , engineering , oceanography , geology
Metal Powder production by means of atomization of a melt and subsequent solidification of the droplets in the spray has important industrial applications. Atomization is one of the main routes in powder production for powder metallurgy applications. The particle morphology of sprayed powders, i. e. particle shape and particle size distribution, is significantly affected by droplet / particle collisions in the spray. The main objective of the present contribution is the investigation of the melt droplet collision process and the collision outcome by an experimental study of binary melt droplet impacts. Here, Carnauba wax as a low melting point material has been used. The binary droplet impact process is achieved with impacting melt droplets produced by two intersecting droplet generators. The influence of the collision parameter (inclination angle of droplets before impact) on the collision process and the resulting particle morphology after the collision process is investigated. Zerstäubungsverfahren sind ein wesentlicher Herstellungsprozess für Pulver aus metallischen und keramischen Materialien. Metallpulver werden im Zerstäubungsprozess durch die Zerstäubung einer Schmelze mit anschließender Erstarrung der Tropfen im Spray während des Fluges erzeugt. Derartig hergestellte Metallpulver werden in zahlreichen Anwendungen verwendet. Wesentliche Partikelmerkmale metallischer Pulver sind die Partikelform und die Partikelgröße. Diese Partikelmerkmale beeinflussen die Anwendungs‐ und Verarbeitungseigenschaften metallischer Pulver signifikant. Die Partikelgrößenverteilung wie auch die Form der im Sprühverfahren erzeugten Pulver wird maßgeblich durch Kollisionsvorgänge der Tropfen und Partikeln im Spray beeinflusst. Die Analyse von Tropfenkollisionsvorgängen im Spray bei der Zerstäubung von Schmelzen steht im Fokus der hier vorzustellenden Arbeiten. Als einfacher zu handhabendes Stoffsystem wird dabei ein niedrigschmelzendes Material (Carnauba‐Wachs) in den experimentellen Untersuchungen zu Tropfenkollision verwendet. Der binäre Kollisionsvorgang zweier Tropfen wird auf der Basis von Wachstropfen im Größenbereich von 380 μm, erzeugt durch temperierbare Tropfengeneratoren, untersucht. Der Einfluss des Impaktparameters (Tropfenstoßwinkel) auf den Tropfenkollisionsvorgang und die Morphologie der erstarrten Partikel nach der Kollision wird ausgewertet und diskutiert.