Společnost SAFINA, a.s., přední zpracovatel materiálů s obsahem drahých kovů ve střední a východní Evropě, rozšiřuje svoji výrobu na poli práškové metalurgie. Zavedla do výroby vlastní atomizér a díky investicím do vývoje a nových technologií patří v tomto oboru ke špičce – stříbrné a měděné prášky se stejnými parametry umí vyrobit jen 10 % firem z oboru na světě. Ročně SAFINA vyrobí přibližně 15 tun stříbrných prášků, které využívá jako polotovar k výrobě dalších produktů nebo k přímému prodeji. Nově SAFINA nabízí také měděný prášek. Kromě stříbrných a měděných prášků vyvíjí a testuje prášky různých kovů dle individuálních požadavků. Nejčastěji jsou drahokovové prášky využívány v elektrotechnickém průmyslu a při povrchových úpravách různých druhů materiálů.
Prášková metalurgie v celosvětovém měřítku zaznamenává roční nárůst produkce přibližně o 11 %. Globální trh s výrobky práškové metalurgie dosáhl v loňském roce 30 miliard dolarů. Prášky z drahých kovů nacházejí nejčastější využití v elektrotechnickém a vojenském průmyslu, průmyslu alternativních energií, lékařství, dále u abraziv, svařování, spojování, pro dekorativní účely a u povrchových úprav (nástřiků). Jejich zpracování do podoby finálního výrobku je realizováno nejrůznějšími technologickými procesy.
Jedním z posledních trendů v práškové metalurgii je zpracování prášku do podoby výrobku pomocí tzv. žárových nástřiků. „V SAFINĚ máme technologii zvanou Cold Spray, která využívá nástřiků prášku za studena a používá se pro výrobu tzv. targetů. Mezi naše hlavní klienty patří světoví výrobci skla a elektrotechniky," uvedl Tomáš Plachý, generální ředitel společnosti SAFINA, „i proto jsme se v roce 2010 rozhodli, že si prášky budeme vyrábět sami, abychom tak zefektivnili výrobu a vyšli vstříc konkrétním požadavkům našich zákazníků."
Atomizér
SAFINA vyrábí kovové prášky dvěma způsoby. První metoda výroby probíhá v atomizéru, kde z roztaveného kovu (a to jak drahých, tak i obecných kovů a jejich slitin) vznikají částice se sférickým tvarem. SAFINA investovala do této části výroby zhruba 20 milionů korun a od začátku roku 2013 má jako jediná výrobní společnost v ČR k dispozici vlastní atomizér. Jeho součástí je indukční vakuová pec, v níž je umístěn kelímek podle typu kovu, který se bude aktuálně zpracovávat. Kelímek má objem až 18 litrů, což při vsázce stříbra ve formě granálií představuje zhruba 100 kg. V peci je možné roztavit kovy s teplotou tavení až do 2 000 °C, což umožňuje také výrobu kovových prášků ze skupiny platinových kovů. Tavenina je poté Lavalovou tryskou prostřednictvím dusíku rozstříknuta do prostoru atomizační komory. Dusík slouží jako nosné médium a rozprašuje proud taveniny na jemné kapičky kovu a zároveň odebírá z taveniny teplo, což vede k tuhnutí na prášek. Ten následně padá do sběrného koše umístněného ve spodní části atomizéru. Z něj je možné prášek odebírat i v průběhu atomizace. 99,5% vstupního matriálu je přeměněno na finální výrobek. „Zbývajících 0,5 % zůstane na stěnách atomizéru a ve filtrech. Ale ani tento kov nepřijde nazmar, po vyčištění zařízení je odpad recyklován a výsledný ryzí kov je opět zařazen do výrobního procesu," vysvětlil Pavel Hryzák, technolog zodpovědný za výrobu kovových prášků ve společnosti SAFINA. Materiál je po atomizaci roztříděn na sítovacím stroji dle konkrétních požadavků na minimální a maximální velikost částic. Nedílnou součástí výrobního procesu je i analýza, kterou jsou kontrolovány fyzikální a chemické vlastnosti prášku – obsah kyslíku a nečistot nebo velikost povrchu prášku. Průměrná velikost částic se pohybuje v rozmezí 20 až 150 μm. Finální velikost prášku lze běžně ovlivnit pomocí nastavení procesních parametrů, jako je např. tlak dusíku a průměr trysky.
Prášky vzniklé v atomizéru SAFINA sama zpracovává v technologii Cold Spray při výrobě trubkových targetů, nebo je dále prodává do elektrotechnického průmyslu, na vodivé pasty, barvy, lepidla a povrchové úpravy. „V současné době máme nejvíce zákazníků v České republice, Francii a Itálii. Naše prášky ovšem testují také třeba v Německu, Polsku, Nizozemí nebo Velké Británii. Očekáváme tedy brzké rozšíření portfolia o další klienty. Naše vývojové oddělení je navíc schopno vyvinout na základě požadavků zákazníků i jiné typy prášků," dodal Tomáš Plachý.
Chemická precipitace v reaktoru
Druhou metodou je tzv. chemická precipitace v reaktoru. Vstupní materiál, kterým je v tomto případě dusičnan stříbrný, reaguje v reaktoru s redukčním činidlem v zásaditém prostředí. Meziproduktem reakce je oxid stříbrný, jenž je okamžitě redukován na stříbro v kovové formě, které se vylučuje z roztoku, a vytváří tak suspenzi. Ta je následně filtrována, prášek je vysušen a rozsítován. V tomto případě se částice pohybují v rozmezí 10 až 200 μm. Na závěr čeká prášek ještě analýza a poté balení. Touto metodou SAFINA vyrábí pouze stříbrný prášek, jeho nejčastější využití je v elektrotechnickém průmyslu na výrobu kontaktů a na řezné nástroje a EMI shielding (stínění před vlivem elektromagnetického záření).
Obecně jsou hlavními výhodami práškové metalurgie vysoká přesnost výroby, téměř kompletní využití vstupního materiálu a možnost výroby pouze jediným technologickým krokem. Díky technologiím využívaných ve společnosti SAFINA je navíc možné vyrobit slitiny z navzájem jinak nemísitelných kovů, tzv. pseudoslitiny. Lze dosáhnout velmi složitých tvarů, vše je závislé na tvaru formy, a to jak v kusové, tak sériové výrobě.
