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2023年12月19日，南極熊獲悉，加拿大PyroGenesis公司的NexGen等離子霧化粉末獲得了美國(guó)專利和商標(biāo)局(USPTO)的專利授權(quán)(US 11839918)。PyroGenesis公司是一家高科技公司，設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和商業(yè)化先進(jìn)等離子工藝和可持續(xù)解決方案，旨在減少溫室氣體排放并解決環(huán)境污染物問(wèn)題。
這項(xiàng)名為“用一根或兩根線以高生產(chǎn)率生產(chǎn)高純度球形金屬粉末的方法和裝置/Methodand Apparatus for Producing High Purity Spherical Metallic Powders at HighProduction Rates From One or Two Wires”的美國(guó)專利描述了PyroGenesis公司的 NexGen 等離子體霧化技術(shù)，用于生產(chǎn)增材制造用金屬粉末。該專利特別描述了NexGen 系統(tǒng)的創(chuàng)新方面，這些方面創(chuàng)造了更高、更高效的生產(chǎn)率的潛力，包括兩線同步原料方法，其中線本身在到達(dá)等離子體霧化步驟之前充電。
PyroGenesis 首席技術(shù)官兼首席策略師、該技術(shù)的聯(lián)合發(fā)明人 Pierre Carabin 表示：“NexGen工藝與傳統(tǒng)等離子霧化有著顯著的區(qū)別，NexGen的改進(jìn)不僅可以實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)速率，還可以獲得更窄的顆粒尺寸分布，從而實(shí)現(xiàn)更加均勻和一致性，并且可以根據(jù)客戶要求定制顆粒尺寸分布(PSD)。對(duì)于PyroGenesis來(lái)說(shuō)，這意味著在單一系統(tǒng)中用單一等離子火炬生產(chǎn)更多的粉末，符合我們的商品安全和優(yōu)化業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。對(duì)于我們的客戶來(lái)說(shuō)，這意味著他們可以從北美的供應(yīng)商那里購(gòu)買到最精細(xì)、最具球形一致性和最致密的粉末，而且還可以獲得更高的產(chǎn)量，減少認(rèn)可的關(guān)鍵礦物的浪費(fèi)，同時(shí)也更節(jié)能，有助于減少碳足跡，達(dá)到其第三范疇排放目標(biāo)。”
傳統(tǒng)的等離子霧化(使用通過(guò)等離子炬集中饋送的單根金屬絲，或針對(duì)一根位于中心的金屬絲的三個(gè)等離子炬)的主要缺點(diǎn)是與水和氣體霧化相比，生產(chǎn)率相對(duì)較低，因?yàn)榈入x子霧化這是一個(gè)能源效率非常低的過(guò)程。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，PyroGenesis Additive 的 NexGen 系統(tǒng)向兩個(gè)獨(dú)立的金屬絲(例如鈦)線軸進(jìn)料，金屬絲首先帶電，產(chǎn)生電弧熔化金屬絲，然后等離子炬使用超音速等離子流將熔化的金屬絲霧化成粉末顆粒。這可以提高金屬的霧化效率，從而顯著提高產(chǎn)量。
PyroGenesis Additive 副總裁 Massimo Dattilo 表示：“等離子霧化被認(rèn)為是增材制造粉末生產(chǎn)的黃金標(biāo)準(zhǔn)。PyroGenesis 不僅發(fā)明了該工藝，還創(chuàng)造了這個(gè)名稱，該名稱現(xiàn)已在行業(yè)中廣泛使用。由于我們致力于持續(xù)改進(jìn)，當(dāng)我們決定重新進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，我們的任務(wù)是通過(guò)我們命名為“NexGen”的重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)將等離子體霧化提升到一個(gè)新的水平。NexGen這項(xiàng)美國(guó)專利的授權(quán)是對(duì)我們方法的關(guān)鍵驗(yàn)證，也是我們重新進(jìn)入市場(chǎng)進(jìn)程中的另一個(gè)重要方面。”
該公司正在加拿大和其他全球司法管轄區(qū)就相同的 NexGen 等離子體霧化工藝申請(qǐng)專利。
Dattilo 補(bǔ)充道：“NexGen的顯著提高的效率改變了我們生產(chǎn)過(guò)程中的顆粒大小分布，這意味著每次生產(chǎn)我們可以生產(chǎn)更多的精細(xì)切割粉末，其中包括適用于噴射粘結(jié)和金屬注射成型(MIM)的5μm- 20μm范圍的細(xì)粉末。我們認(rèn)為MIM是一個(gè)重要的市場(chǎng)，除了我們可以提供給激光熔融應(yīng)用的細(xì)粉末外。因?yàn)樵絹?lái)越多的公司，特別是在消費(fèi)電子領(lǐng)域，繼續(xù)從不銹鋼轉(zhuǎn)向鈦，以實(shí)現(xiàn)減輕重量和減少腐蝕。”
經(jīng)過(guò)幾年的研發(fā)，該公司最近實(shí)現(xiàn)了全面商業(yè)化，并憑借其首個(gè)批量商業(yè)訂單進(jìn)入鈦金屬粉末市場(chǎng) 。
PyroGenesis Canada Inc.的總裁兼首席執(zhí)行官P. Peter Pascali說(shuō)道：“為了在增材制造行業(yè)生產(chǎn)出最優(yōu)質(zhì)的金屬粉末，PyroGenesisAdditive在過(guò)去幾年中采取了謹(jǐn)慎、系統(tǒng)的方法，設(shè)計(jì)并準(zhǔn)備好了我們的新一代等離子體霧化技術(shù)。隨著我們的技術(shù)獲得完全商業(yè)化，并且美國(guó)專利已授權(quán)，我們對(duì)未來(lái)充滿樂觀，我們將提供越來(lái)越廣泛的金屬粉末產(chǎn)品，以滿足增材制造行業(yè)的需求。”
該公司高品質(zhì)鈦金屬粉末的開發(fā)是其三層解決方案生態(tài)系統(tǒng)的一部分，該生態(tài)系統(tǒng)與全球重工業(yè)的關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素相一致。金屬粉末是該公司商品安全和優(yōu)化層的一部分，其中可行金屬的回收以及生產(chǎn)的優(yōu)化以增加產(chǎn)量，有助于最大限度地利用原材料并提高關(guān)鍵礦物的可用性。鈦已被加拿大政府和世界各地許多其他政府確定為重要礦物。
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