نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. من خلال الاستمرار في تصفح هذا الموقع فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط. مزيد من المعلومات.
في مقال نُشر مؤخرًا في مجلة Additive Manufacturing Letters، ناقش الباحثون فائدة رش الفولاذ المقاوم للصدأ المحفور كيميائيًا لإطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي.
بحث: إطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي: النقش الكيميائي لبقع الفولاذ المقاوم للصدأ. حقوق الصورة: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
يتم إنتاج جزيئات الرش بواسطة قطرات منصهرة يتم طردها من حوض المنصهر أو جزيئات المسحوق التي يتم تسخينها إلى ما يقرب من نقطة الانصهار أو أعلى منها أثناء مرورها عبر شعاع الليزر.
على الرغم من استخدام بيئة خاملة، فإن التفاعلية العالية للمعدن بالقرب من درجة حرارة انصهاره تعزز الأكسدة. وعلى الرغم من أن جزيئات التناثر التي يتم إخراجها أثناء LPBF تذوب لفترة وجيزة على الأقل على السطح، فمن المرجح أن يحدث انتشار للعناصر المتطايرة إلى السطح، وهذه العناصر ذات التقارب العالي للأكسجين تنتج طبقات أكسيد سميكة.
نظرًا لأن الضغط الجزئي للأكسجين في LPBF يكون عادةً أعلى من الضغط الجزئي للأكسجين في ذرات الغاز، فإن احتمالية الارتباط بالأكسجين تزداد.
من المعروف أن رشاشات الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك القائمة على النيكل تتأكسد بسرعة، وتشكل جزرًا يصل سمكها إلى عدة أمتار. بالإضافة إلى ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك القائمة على النيكل، مثل تلك التي تنتج رشاشات أكسيد من النوع الجزري، هي مواد أكثر شيوعًا في LPBF، وتطبيق هذه الطريقة على رشاشات LPBF المعدنية الأكثر شيوعًا لإثبات أن التجديد الكيميائي أمر بالغ الأهمية للمسحوق بالطريقة المعتادة.
(أ) صورة مجهر مسح إلكتروني لجزيئات تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ، (ب) طريقة تجريبية للنقش الكيميائي الحراري، (ج) معالجة LPBF لجزيئات تناثر منزوعة الأكسجين. حقوق الصورة: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
في هذه الدراسة، استخدم المؤلفون تقنية جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من سطح مساحيق رش الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. يتم استخدام إذابة المعدن حول جزر الأكسيد وأسفلها على المسحوق كآلية أساسية لإزالة الأكسيد، مما يسمح بإزالة الأكسيد بشكل أكثر عدوانية. تم غربلة مساحيق الرش والحفر والبكر إلى نفس نطاق حجم المسحوق لمعالجة LPBF.
أظهر الفريق كيفية إزالة الأكاسيد من جزيئات تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصة تلك التي تم عزلها باستخدام التقنيات الكيميائية لتشكيل جزر أكسيد غنية بالسيليكون والمنجنيز على سطح المسحوق. تم جمع 316 لترًا من التناثر من طبقة المسحوق من مطبوعات LPBF وتم نقشها كيميائيًا بالغمر. بعد فحص جميع الجسيمات إلى نفس نطاق الحجم، تقوم LPBF بمعالجتها في مرور واحد باستخدام تناثر محفور محسن والفولاذ المقاوم للصدأ البكر.
قام الباحثون بدراسة درجة الحرارة بالإضافة إلى نوعين مختلفين من محفورات الفولاذ المقاوم للصدأ. وبعد الفحص لنفس نطاق الحجم، تم إنشاء مسارات LPBF الفردية باستخدام مساحيق عذراء مماثلة، ومساحيق رش، ومساحيق رش محفورة بكفاءة.
آثار LPBF الفردية الناتجة عن الرش، ورش النقش، والمسحوق النقي. تُظهر الصورة المكبرة للغاية أن طبقة الأكسيد السائدة على المسار المرشوش قد تم إزالتها على المسار المرشوش المحفور. أظهر المسحوق الأصلي أن بعض الأكاسيد كانت لا تزال موجودة. حقوق الصورة: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
انخفضت تغطية منطقة الأكسيد على مسحوق الرش المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بعامل 10، من 7% إلى 0.7% بعد تسخين كاشف رالف إلى 65 درجة مئوية في حمام مائي لمدة ساعة واحدة. عند رسم خريطة للمنطقة الكبيرة، أظهرت بيانات EDX انخفاضًا في مستويات الأكسجين من 13.5% إلى 4.5%.
يحتوي الرذاذ المحفور على طبقة خبث أكسيد أقل على سطح المسار مقارنة بالرذاذ. بالإضافة إلى ذلك، فإن النقش الكيميائي للمسحوق يزيد من استيعاب المسحوق على المسار. يتمتع النقش الكيميائي بالقدرة على تحسين إمكانية إعادة الاستخدام ومتانة الرذاذ أو المساحيق ذات الاستخدام الجماعي المصنوعة من مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل والمستخدمة على نطاق واسع.
عبر نطاق حجم المنخل بالكامل 45-63 ميكرومتر، تفسر الجسيمات المتكتلة المتبقية في مساحيق الرش المحفورة وغير المحفورة سبب تشابه أحجام المساحيق المحفورة والمرشوشة، في حين أن أحجام المساحيق الأصلية أكبر بنحو 50%. وقد لوحظ أن المساحيق المتكتلة أو المكونة للقمر الصناعي تؤثر على الكثافة الظاهرية وبالتالي الحجم.
يحتوي الرذاذ المحفور على طبقة من خبث الأكسيد أقل على سطح المسار مقارنة بالرذاذ. عندما تتم إزالة الأكاسيد كيميائيًا، تظهر المساحيق شبه المرتبطة والعارية دليلاً على ارتباط أفضل للأكاسيد المخفضة، وهو ما يعزى إلى قابلية البلل بشكل أفضل.
رسم تخطيطي يوضح فوائد معالجة LPBF عند إزالة الأكاسيد كيميائيًا من مسحوق الرش في أنظمة الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم تحقيق قابلية ممتازة للبلل عن طريق إزالة الأكاسيد. حقوق الصورة: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
باختصار، استخدمت هذه الدراسة إجراء الحفر الكيميائي لتجديد مساحيق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد بدرجة عالية كيميائيًا عن طريق الغمر في كاشف رالف، وهو محلول من كلوريد الحديديك وكلوريد النحاس في حمض الهيدروكلوريك. وقد لوحظ أن الغمر في محلول رالف الساخن لمدة ساعة أدى إلى انخفاض بمقدار 10 أضعاف في تغطية منطقة الأكسيد على المسحوق المتناثر.
يعتقد المؤلفون أن النقش الكيميائي لديه القدرة على التحسين واستخدامه على نطاق أوسع لتجديد جزيئات الرش المعاد استخدامها أو مساحيق LPBF، وبالتالي زيادة قيمة المواد باهظة الثمن القائمة على المسحوق.
موراي، جيه دبليو، سبيدل، أ.، سبيرينجز، أ. وآخرون. إطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي: النقش الكيميائي لرذاذ الفولاذ المقاوم للصدأ. رسائل التصنيع الإضافي 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
إخلاء المسؤولية: الآراء الواردة هنا هي آراء المؤلف بصفته الشخصية ولا تمثل بالضرورة آراء AZoM.com Limited T/A AZoNetwork، المالك والمشغل لهذا الموقع. يشكل إخلاء المسؤولية هذا جزءًا من الشروط والأحكام الخاصة باستخدام هذا الموقع.
سوربهي جين كاتبة تقنية مستقلة مقيمة في دلهي، الهند. حصلت على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة دلهي وشاركت في عدد من الأنشطة العلمية والثقافية والرياضية. خلفيتها الأكاديمية هي في مجال أبحاث علوم المواد، متخصصة في تطوير الأجهزة البصرية وأجهزة الاستشعار. لديها خبرة واسعة في كتابة المحتوى والتحرير وتحليل البيانات التجريبية وإدارة المشاريع، ونشرت 7 أوراق بحثية في مجلات Scopus وقدمت براءتي اختراع هنديتين بناءً على عملها البحثي. شغوفة بالقراءة والكتابة والبحث والتكنولوجيا، تستمتع بالطبخ والتمثيل والبستنة والرياضة.
الجاينية، سوبي. (24 مايو 2022). طريقة الحفر الكيميائي الجديدة تزيل الأكاسيد من مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. AZOM. تم الاسترجاع في 21 يوليو 2022 من https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
الجاينية، سوبي. "طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد". AZOM. 21 يوليو 2022.
الجاينية، سوبي. "طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد". AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (تم الوصول إليه في 21 يوليو 2022).
الجاينية، Subi.2022. طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق رش الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. AZoM، تاريخ الوصول: 21 يوليو 2022، https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
في مؤتمر Advanced Materials في يونيو 2022، تحدثت AZoM مع Ben Melrose من International Syalons حول سوق المواد المتقدمة والصناعة 4.0 والدفع نحو صافي الصفر.
في Advanced Materials، تحدثت AZoM مع Vig Sherrill من General Graphene حول مستقبل الجرافين وكيف ستعمل تقنية الإنتاج الجديدة الخاصة بهم على تقليل التكاليف لفتح عالم جديد كليًا من التطبيقات في المستقبل.
في هذه المقابلة، تتحدث AZoM مع رئيس شركة Levicron الدكتور رالف دوبونت حول إمكانات المغزل المحرك الجديد (U)ASD-H25 لصناعة أشباه الموصلات.
اكتشف جهاز OTT Parsivel²، وهو جهاز قياس الإزاحة بالليزر يمكن استخدامه لقياس جميع أنواع الأمطار. وهو يسمح للمستخدمين بجمع البيانات حول حجم وسرعة الجسيمات المتساقطة.
تقدم شركة Environics أنظمة نفاذية مستقلة لأنابيب النفاذية أحادية الاستخدام أو متعددة الاستخدامات.
جهاز MiniFlash FPA Vision Autosampler من Grabner Instruments هو جهاز أخذ عينات تلقائي ذو 12 موضعًا. وهو ملحق أتمتة مصمم للاستخدام مع جهاز MINIFLASH FP Vision Analyzer.
تقدم هذه المقالة تقييمًا لنهاية عمر بطاريات الليثيوم أيون، مع التركيز على إعادة تدوير العدد المتزايد من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة لتمكين النهج المستدامة والدائرية لاستخدام البطاريات وإعادة استخدامها.
التآكل هو تدهور سبيكة بسبب التعرض للبيئة. يتم استخدام تقنيات مختلفة لمنع تدهور التآكل في السبائك المعدنية المعرضة للظروف الجوية أو غيرها من الظروف المعاكسة.
ونتيجة للطلب المتزايد على الطاقة، يتزايد الطلب على الوقود النووي أيضًا، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الطلب على تقنية التفتيش بعد الإشعاع (PIE).