1. Refining zona (metode zona mengambang)
Prinsip:
Proses peleburan terlokalisasi di mana zona cair sempit melewati batang besi, berkonsentrasi kotoran dalam fase cair.
Manfaat utama:
- mencapai 99,999% (5n) kemurnian dengan memisahkan elemen jejak (S, p, c) sampai ujung batang.
- Menghilangkan kontaminasi wadah dengan menggunakan pencairan levitasi.
Aplikasi:
- Target sputtering besi tingkat semikonduktor.
- Komponen pelindung reaktor nuklir.
Parameter teknis:
|
Parameter |
Spesifikasi |
|
Kemurnian |
Fe lebih besar dari atau sama dengan 99,99% |
|
Penghapusan pengotor |
S\/p\/c kurang dari atau sama dengan 1 ppm |
|
Kecepatan proses |
2–5 mm\/jam |
2. Lelucon Balok Elektron (EBM)
Prinsip:
Balok elektron berenergi tinggi melelehkan besi dalam ruang vakum, menguapkan kotoran yang mudah menguap (O, N).
Manfaat utama:
- Mengurangi kandungan oksigen menjadi kurang dari atau sama dengan 5 ppm.
- Menghasilkan ingot ultra-padat (7,87 g\/cm³) dengan nol porositas.
Aplikasi:
- Pisau turbin dirgantara.
- Bahan baku implan medis.
Parameter teknis:
|
Parameter |
Spesifikasi |
|
Tingkat kekosongan |
10⁻⁴ - 10⁻⁵ MBAR |
|
Konsumsi energi |
1.200 kWh\/ton |
|
Oksigen residual |
Kurang dari atau sama dengan 5 ppm |
3. Plasma Arc Remelting (par)
Prinsip:
Obor plasma superheats besi di bawah gas inert, menyempurnakan struktur mikro dan menghilangkan inklusi.
Manfaat utama:
- Penyelarasan butir kolom meningkatkan kekuatan mekanik sebesar 20%.
- Mengurangi inklusi non-logam (al₂o₃, sio₂) menjadi kurang dari atau sama dengan 0. 01%.
Aplikasi:
- Crankshafts otomotif stres tinggi.
- Komponen ruang vakum ultra-tinggi (UHV).
Parameter teknis:
|
Parameter |
Spesifikasi |
|
Gas plasma |
Campuran ar\/h₂ |
|
Laju pendinginan |
50–100 derajat \/mnt |
|
Ukuran inklusi |
Kurang dari atau sama dengan 5 μm |
4. Bubuk Metalurgi (PM)
Prinsip:
Bubuk besi yang diatomisasi ditekan dan disinter ke dalam komponen-komponen dekat bentuk-net.
Manfaat utama:
- Memungkinkan 99,95% bagian padat dengan geometri kompleks.
- Mengurangi limbah material sebesar 40% vs pemesinan tradisional.
Aplikasi:
- Inti magnetik untuk motor EV.
- 3 D-printed Industrial Tooling.
Parameter teknis:
|
Parameter |
Spesifikasi |
|
Kemurnian bubuk |
Fe lebih besar dari atau sama dengan 99,98% |
|
Ukuran partikel |
15–150 μm (dapat disesuaikan) |
|
Sintering suhu |
1.150–1.250 derajat |
5. Penyempurnaan Pengurangan Hidrogen
Prinsip:
Gas hidrogen mengurangi oksida besi menjadi logam murni sambil menghilangkan oksigen dan karbon.
Manfaat utama:
- Kandungan karbon kurang dari atau sama dengan 10 ppm tanpa kontaminasi wadah grafit.
- Zero co₂ emisi selama pengurangan.
Aplikasi:
- Substrat manufaktur sel surya.
- Bahan anoda baterai.
Parameter teknis:
|
Parameter |
Spesifikasi |
|
Kemurnian h₂ |
Lebih besar dari atau sama dengan 99,99% |
|
Suhu reaksi |
600–800 derajat |
|
Karbon residual |
Kurang dari atau sama dengan 10 ppm |
Analisis komparatif
|
Teknik |
Tingkat kemurnian |
Intensitas energi |
Terbaik untuk |
|
Refining zona |
99.999% |
Tinggi |
Bahan R&D ultra-kemurnian |
|
Lelucon balok elektron |
99.995% |
Sangat tinggi |
Bagian Aerospace Kritis |
|
Plasma Busur Mulisi |
99.99% |
Sedang |
Industri berkekuatan tinggi |
|
Metalurgi bubuk |
99.98% |
Rendah |
Komponen berbentuk kompleks |
|
Pengurangan Hidrogen |
99.97% |
Sedang |
Manufaktur hijau |
Mengapa ini penting
- Permintaan presisi: Manufaktur chip membutuhkan kurang dari atau sama dengan 0. 1 PPM pengotor untuk sirkuit skala nanometer.
- Keberlanjutan: Reduksi hidrogen memotong 2,3 ton co₂\/ton besi vs tungku blast.
- Dampak Ekonomi: PM mengurangi biaya perkakas hingga 30% untuk produksi massal otomotif.
