Quali sono le applicazioni degli ugelli in zirconia ceramica?

---

Nella produzione industriale, l'ugello, in quanto componente centrale del controllo dei fluidi, influisce direttamente sull'efficienza delle apparecchiature e sui costi di manutenzione in termini di prestazioni. I tradizionali ugelli in metallo o ugelli in allumina spesso si guastano in scenari di alta usura, alta temperatura e alta precisione a causa della scarsa resistenza all'usura e della suscettibilità alla corrosione, con conseguenti tempi di fermo della linea di produzione e aumento dei costi. Gli ugelli in zirconia ceramica, grazie alla loro elevata durezza, tenacità, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e altre caratteristiche, sono diventati materiali chiave per risolvere questi problemi.

Scenario di usura elevato: da "sostituzione frequente" a "funzionamento a lungo termine".
Problema tipico: in scenari quali la sabbiatura, il trattamento delle superfici metalliche e il trasporto di liquami, le particelle ad alta velocità o gli abrasivi colpiscono continuamente l'ugello, causando l'usura dell'ugello metallico più volte al mese, mentre l'ugello in allumina deve essere sostituito trimestralmente, con conseguenti costi di manutenzione elevati.
Soluzione di zirconia:
La resistenza all'usura è aumentata di 10 volte: La durezza della ceramica di zirconio raggiunge i 1200HV (il doppio di quella delle leghe dure) e il coefficiente di attrito è solo 1/3 di quello dell'allumina. Ad esempio, nella tecnologia di taglio del vetro, gli ugelli in zirconia possono sopportare impatti abrasivi ad alta velocità a 120m/s, con una durata di vita 3-5 volte superiore a quella dell'allumina, riducendo i tempi di fermo e la frequenza di sostituzione.
Design resistente agli urti: La zirconia ha una tenacità quattro volte superiore a quella dell'allumina e una resistenza alla flessione di 400-600MPa. Gli esperimenti hanno dimostrato che, in caso di caduta libera da un'altezza di 1 metro, l'ossido di zirconio presenta solo piccole fessure, mentre l'allumina può frantumarsi completamente, garantendo un funzionamento stabile in condizioni di vibrazioni frequenti.
Casi di applicazione:
Linea di spruzzatura di componenti automobilistici: Dopo l'adozione degli ugelli in zirconio, la durata di vita è aumentata da 200.000 a 800.000 cicli e il costo di manutenzione annuale è stato ridotto di 60%.
Spruzzatura di metallo fuso ad alta temperatura nell'industria metallurgica: Gli ugelli in zirconio hanno una resistenza all'erosione dell'acciaio 60% superiore a quella degli ugelli in allumina e la loro durata è quadruplicata.

Ambiente ad alta temperatura: Superamento del limite di temperatura dei materiali metallici
Problema tipico: gli ugelli tradizionali in metallo sono soggetti a rammollimento e deformazione ad alte temperature, mentre gli ugelli in allumina possono rompersi a causa di stress termici superiori a 800 ℃, con conseguente riduzione dell'efficienza di spruzzatura o danni alle apparecchiature.
Soluzione di zirconia:
Il limite di resistenza alle alte temperature raggiunge i 2000 ℃: il punto di fusione dell'ossido di zirconio raggiunge i 2700 ℃ e il coefficiente di espansione termica (5,0 × 10 -⁶/K) è vicino a quello dell'acciaio, evitando danni da stress termico. Ad esempio, nel processo di sinterizzazione della polvere metallica stampata in 3D, la resistenza all'ossidazione dell'ugello in zirconia è 8 volte superiore a quella dell'acciaio inossidabile 316L e il ciclo di manutenzione della sala stampa è esteso a 12 mesi.
Design della struttura a gradi: risolve i problemi di stress termico grazie agli strati di transizione metallo-ceramica, garantendo l'assenza di distacchi o crepe in caso di differenze di temperatura estreme.
Casi di applicazione:
Nel campo della spruzzatura termica, la levigatezza della superficie dei canali dell'ugello in zirconia raggiunge Ra ≤ 0,2 μ m, l'efficienza di spruzzatura è migliorata di 30% e non vi è usura dopo un funzionamento continuo per 500 ore a 800 ℃.
Ugello di atomizzazione dell'inceneritore di rifiuti: doppia garanzia di resistenza alla corrosione e alle alte temperature, per ridurre il costo annuale di sostituzione di 75%.

Requisiti di alta precisione: dal "controllo estensivo" alla "precisione di livello micrometrico".
Problema tipico: in scenari quali la pulizia dei semiconduttori e gli ugelli per la stampa 3D, gli ugelli tradizionali presentano una distribuzione non uniforme del fluido a causa dell'elevata rugosità superficiale (Ra>1 μ m), che influisce sulla resa del prodotto.
Soluzione di zirconia:
Trattamento superficiale a specchio: Dopo la rettifica, la levigatezza della superficie dell'ugello in zirconia può raggiungere ▽ 9 o superiore (Ra ≤ 0,2 μ m), riducendo la resistenza del fluido di 28% e ottenendo una distribuzione più uniforme del fluido.
Capacità di lavorazione dei microfori: supporta la personalizzazione con un'apertura minima di 0,15 mm e una tolleranza di 0,01 mm, soddisfacendo i requisiti di spruzzatura ad alta precisione.
Casi di applicazione:
Apparecchiature per la pulizia dei semiconduttori: Gli ugelli in zirconio consentono di spruzzare in modo uniforme le particelle in scala nanometrica, riducendo il tasso di difettosità del prodotto da 5% a 0,3%.
Verniciatura a spruzzo di apparecchiature mediche: La superficie a specchio garantisce che l'errore di spessore del rivestimento del farmaco sia inferiore a 1 μ m, migliorando l'effetto del trattamento.

Condizioni di lavoro resistenti alla corrosione: dalla "sostituzione frequente" alla "stabilità a lungo termine".
Problema tipico: in ambienti altamente corrosivi, come i recipienti di reazione chimica e la desolforazione dei gas di scarico, gli ugelli metallici sono soggetti alla corrosione di acidi e alcali, mentre gli ugelli in ossido di alluminio, pur essendo resistenti alla corrosione, mancano di tenacità e sono soggetti a cricche dovute alle vibrazioni meccaniche.
Soluzione di zirconia:
Eccellente stabilità chimica: Nessuna reazione in ambienti estremi con valori di pH compresi tra 0 e 14, adatti a scenari quali l'atomizzazione di inceneritori di rifiuti e gli ugelli di reattori chimici.
Proprietà autolubrificanti: Non è necessario aggiungere lubrificanti, evitare la contaminazione di mezzi corrosivi e ridurre i costi di manutenzione.
Casi di applicazione:
Ugello del bollitore per reazioni chimiche: L'ugello in zirconia può essere utilizzato ininterrottamente in ambiente di acido solforico concentrato per 2 anni senza corrosione e la sua durata è 3 volte superiore a quella della lega di Hastelloy.
Apparecchiatura di desolforazione dei gas di scarico: La sua resistenza alla corrosione SO ₂ è migliore di quella del carburo di silicio e la sua tenacità è maggiore, riducendo il rischio di cricche causate dalle vibrazioni.

Settore biomedico: dall'"inquinamento da metalli" alla "compatibilità di sicurezza".
Problema tipico: gli ugelli metallici tradizionali possono rilasciare ioni di metalli pesanti in scenari quali la pulizia di apparecchiature mediche e la nebulizzazione di farmaci, con conseguenti rischi per la sicurezza biologica.
Soluzione di zirconia:
Certificazione di biocompatibilità: Conforme agli standard di grado medico ISO 10993, non tossico e innocuo, ampiamente utilizzato negli ugelli di pulizia degli strumenti chirurgici, nei nebulizzatori di farmaci, ecc.
Lavorazione di alta precisione: supporta la personalizzazione dei microfori per garantire che il diametro delle particelle di atomizzazione del farmaco sia inferiore a 5 μ m, migliorando l'efficienza di assorbimento.
Casi di applicazione:
Attrezzature per la sabbiatura dentale: Gli ugelli in zirconia sono resistenti agli urti e hanno una finitura superficiale a specchio per evitare di graffiare il tessuto orale del paziente.
Atomizzatore di insulina: L'ugello in zirconia microporosa consente di ottenere un'atomizzazione uniforme dei farmaci, aumentando il comfort del paziente 40%.

Dalle officine metallurgiche ad alta usura alle linee di produzione di semiconduttori ad alta precisione, dai motori aeronautici ad altissima temperatura ai recipienti per reazioni chimiche altamente corrosive, gli ugelli in zirconia ceramica stanno ridefinendo gli standard degli ugelli industriali grazie a vantaggi quali la lunga durata, i bassi costi di manutenzione e il controllo ad alta precisione. Con i progressi delle tecnologie come la stampa 3D e la nanomacchina, i loro scenari di applicazione continueranno ad espandersi, fornendo soluzioni di controllo dei fluidi più efficienti e affidabili per l'industria manifatturiera. Scegliere gli ugelli in zirconia ceramica non significa solo scegliere un materiale, ma anche un percorso di aggiornamento industriale che riduce i costi totali e aumenta la competitività.

Ceramica Brudeze fornisce e vende un'ampia gamma di vetri di quarzo di alta qualità, tra cui ceramica di allumina, ceramica di zirconia, ceramica di nitruro di silicio, ceramica di nitruro di alluminio, ceramica di carburo di silicio, ceramica di carburo di boro, bioceramica, ceramica lavorabile, ecc. Siamo in grado di soddisfare le esigenze di personalizzazione di vari prodotti ceramici.